Diseño de una secadora de tandas para arroz usando como combustible cascarilla de arroz

Abstract

La mayoría de los pequeños agricultores se ven forzados a la venta anticipada de sus cosechas ya que no cuentan con los mecanismos para realizar un buen secado, limpieza y almacenamiento de granos. Esta problemática induce a que los pequeños agricultores vendan sus cosechas con alta impureza y humedad; por lo cual son penalizados, principalmente por los centros de acopio donde reciben la gramínea solamente con un 5% de impurezas y 20 % humedad, lo que conlleva a una reducción en los ingresos para el agricultor sin contar que corren el riesgo de ser afectado por hongos, bacterias, o plagas que puedan dañar el grano. El propósito principal de este trabajo es proveer a los agricultores de una herramienta que les ayude a cumplir las normas de calidad, de manera que pueda bajar la humedad del producto a un costo mínimo, utilizando combustible barato como la cascarilla de arroz. Esto permitirá almacenar y vender su producto en temporadas donde el arroz se comercializarlo a buenos precios. Uno de los principales beneficios al utilizar cascarilla de arroz como combustible; además, de su bajo costo, es el de eliminar el problema de su disposición final después del pilado, ya que estas son arrojadas a ríos o solares causando daños ambientales al ecosistema. El proyecto consta de 4 puntos principales: La recepción del producto, Diseño de la cámara del secado, Diseño del horno, Diseño del intercambiador de calor. El proceso de secado empieza con la recepción del arroz en cáscara, que ingresa a un equipo de pre limpieza que es capaz de eliminar impurezas del grano, para después, pasar a la cámara de secado. Después de analizar los sistemas de secado más comunes en el país, se selecciona y diseña una secadora de tandas con piso horizontal, ya que ésta es de fácil mantenimiento y operación, con una capacidad aproximada de 22 toneladas métricas. El piso horizontal consta de una plancha perforada de aluminio lo cual ayuda al ingreso de los gases a la cámara. El horno consta de una cámara de combustión (hogar), que utiliza la cascarilla de arroz como combustible para incrementar la potencia del secador. La cascarilla de arroz ingresa al horno desde una tolva alimentadora y la ceniza generada cae en una parrilla receptora, la misma que es retirada a través de un tornillo sin fin. Finalmente se realiza el diseño del intercambiador de calor, el cual consta de un banco de tubos en cuyo interior circula aire, el mismo que es calentado por los gases que genera el horno. Estos gases producto de la combustión son desechados al exterior mediante una chimenea. Al final se realiza un análisis económico donde se evalúa la aplicación del sistema de secado, el cual incluye los costos de fabricación y se compara con los existentes en el mercado.