El secador de paletas huecas es un equipo de secado continuo con agitación horizontal que funciona por conducción de calor. Debido a que las paletas de agitación tienen forma de paletas, se le llama secador de paletas, y en el extranjero también se le conoce como secador de canal o secador de agitación.

Debido a que el calor necesario para el secado de este equipo se basa en el calentamiento indirecto por conducción térmica, el proceso de secado no requiere, o requiere muy poco, gas para eliminar la humedad. Esto reduce considerablemente la pérdida de calor de esta parte transportada por el flujo de aire, mejora la tasa de aprovechamiento del calor y constituye un equipo de secado de bajo consumo energético. Los secadores de paletas huecas se utilizan ampliamente en el secado de materiales en polvo, granulados, tortas de filtración y lodos en las industrias petroquímica, química, metalúrgica, alimentaria, farmacéutica, de pesticidas y otras.

Changzhou Lima Drying Engineering Co., Ltd. ha mejorado y optimizado el diseño del secador de paletas huecas en forma de cuña, incorporando tecnologías avanzadas nacionales e internacionales. Este secador permite calentar o enfriar indirectamente materiales en pasta, granulados, en polvo y en suspensión, y realizar operaciones unitarias como secado, enfriamiento, calentamiento, esterilización, reacción y calcinación a baja temperatura. La paleta especial de transferencia de calor con agitación en forma de cuña del equipo ofrece una alta eficiencia de transferencia de calor y una función de autolimpieza de la superficie de transferencia de calor.

Principio de funcionamiento de la secadora de paletas huecas

La superficie de transferencia de calor del secador de paletas huecas está compuesta por paletas, eje de agitación, superficie de la pared, etc. La mayor parte de la superficie de transferencia de calor corresponde a las paletas, lo que le confiere una estructura compacta y una gran superficie de transferencia de calor por unidad de volumen. Además, la agitación y mezcla provocan que los materiales giren violentamente, obteniendo así un alto coeficiente de transferencia de calor. Esto reduce considerablemente el espacio necesario, ahorrando costes de construcción de la planta. El proceso de secado utiliza menos gas, el caudal es bajo y la cantidad de polvo arrastrado por el gas es mínima, por lo que el polvo resultante es fácil de recuperar tras el secado. El equipo de recuperación es de tamaño reducido, lo que permite ahorrar en inversión. En los procesos de secado que requieren recuperación de disolvente, la concentración de disolvente puede incrementarse significativamente. Gracias a la estructura especial de las paletas, el material se comprime y se relaja alternativamente durante el proceso de secado, lo que optimiza el proceso. El porcentaje de llenado de la cámara de secado es muy alto, alcanzando entre el 80 % y el 90 %. El tiempo de residencia del material se puede ajustar modificando parámetros como la velocidad de alimentación, la velocidad del eje de agitación y el grado de llenado, pudiendo variar desde unos minutos hasta varias horas. Además, el movimiento del material desde la entrada hasta la salida del secador es básicamente un movimiento de pistón, y la distribución del tiempo de residencia es estrecha, lo que garantiza la uniformidad del contenido de humedad del producto. La paleta mantiene un cierto ángulo axial con respecto al eje de agitación, lo que permite un secado continuo del material.

Estructura de equipo de secador de paletas huecas

Tomemos como ejemplo el secador de doble eje para describir su estructura (los secadores de paletas huecas se pueden clasificar en simples, dobles y cuádruples). Consta de una carcasa en forma de W con un extremo revestido, una tapa superior, dos ejes huecos con aspas, tapas en ambos extremos, una junta giratoria con un fluido, una manguera metálica y un mecanismo de transmisión que incluye engranajes y piñones.

El núcleo del secador de paletas huecas consta de dos ejes huecos y paletas agitadoras huecas soldadas a ellos. La paleta es un semicírculo hueco en forma de cuña que permite el paso del fluido calefactor. Además de agitar, actúa como elemento de transferencia de calor. Las dos superficies principales de transferencia de calor de la paleta están inclinadas, de modo que cuando el material entra en contacto con la superficie inclinada, al girar la paleta, las partículas se deslizan rápidamente, manteniendo así la superficie de transferencia de calor actualizada y optimizando la transferencia de calor. En la base triangular de la paleta se encuentra un rascador que recoge el material depositado en el fondo de la carcasa para evitar la formación de zonas muertas.

Existen requisitos específicos para la disposición de las cuchillas y el tamaño de cada pieza. Además de las cuchillas, se incorporan mecanismos auxiliares en las zonas de alimentación, secado y descarga para garantizar el funcionamiento estable de la máquina y un secado uniforme. Asimismo, el tiempo de residencia es ajustable.

Características del equipo secador de paletas huecas

Las principales características del secador de paletas huecas son:

1. El secador de paletas huecas tiene una estructura compacta, una gran superficie efectiva de transferencia de calor y ocupa poco espacio.

2. Agitación uniforme, alta eficiencia térmica y buen efecto de secado.

3. Los ejes de las paletas pueden engranar entre sí y tener un efecto de autolimpieza para evitar que el material se adhiera a la pared.

4. Bajo consumo de energía y bajos costos operativos.

5. Menor arrastre de polvo y menor pérdida de material.

6. Calentamiento indirecto y sin contaminación de los materiales.

7. El eje de la pala tiene una velocidad baja y no daña la forma ni las propiedades del producto.

10. El equipo tiene una gran flexibilidad operativa y funciona de manera fluida y fiable.

Solicitud

Los secadores de paletas huecas se han utilizado con éxito en la industria alimentaria, química, petroquímica, de tintes, de lodos industriales y otros campos. Las características de transferencia de calor, enfriamiento y agitación del equipo permiten realizar las siguientes operaciones unitarias: calcinación (a baja temperatura), enfriamiento, secado (recuperación de disolvente), calentamiento (fusión), reacción y esterilización. La paleta agitadora también actúa como superficie de transferencia de calor, lo que aumenta el área de transferencia de calor por unidad de volumen efectivo y reduce el tiempo de procesamiento. La superficie de transferencia de calor de la paleta en forma de cuña también cuenta con una función de autolimpieza. La función de agitación por compresión-expansión garantiza una mezcla homogénea del material. El material se desplaza en un flujo pistón a lo largo del eje. En el rango axial, el gradiente de temperatura, humedad y grado de mezcla del material es muy pequeño.

Utilizando aceite de transferencia de calor como medio térmico, el secador de paletas huecas puede realizar la calcinación a baja temperatura. Por ejemplo: el sulfato de calcio dihidratado (CaSO₄·2H₂O) se calcina y se convierte en sulfato de calcio hemihidratado (CaSO₄·½H₂O). El bicarbonato de sodio (NaHCO₃) se calcina y se convierte en carbonato de sodio (Na₂CO₃), etc.

Para el enfriamiento se puede utilizar un medio refrigerante como agua o salmuera. Por ejemplo, la máquina de enfriamiento de paletas empleada en la industria de la ceniza de sosa reemplaza a la antigua máquina de enfriamiento por aire, ahorrando energía y equipos de tratamiento de gases residuales, reduciendo los costos operativos. También se puede utilizar para enfriar dióxido de titanio, polvo de aleación de níquel-hierro y diversos materiales en polvo y granulados. Con una sola máquina, el material se puede enfriar de 1000 °C a menos de 40 °C.

La principal función del equipo de secado es no utilizar aire caliente, lo que permite una recuperación óptima del solvente, un consumo energético eficiente y un control ambiental eficiente, facilitando así su manejo. Es especialmente adecuado para la recuperación de solventes y el tratamiento de materiales termosensibles, inflamables y oxidables. Su uso se ha extendido ampliamente en las industrias química fina, petroquímica y de tintes.

La uniformidad de temperatura, humedad y grado de mezcla en todo el rango axial permite utilizar el equipo para calentar, fundir o para ciertas reacciones de materiales sólidos. Se ha utilizado con éxito en las industrias de fertilizantes compuestos y almidón modificado. El secador de paletas huecas puede utilizarse para esterilizar alimentos y harina. Su gran superficie de calentamiento por unidad de volumen efectivo calienta rápidamente el material a la temperatura de esterilización, evitando un calentamiento prolongado y la consiguiente alteración de su calidad.

Materiales aplicables

1. Industria petroquímica: polvo de poliolefina, resina de policarbonato, polietileno de alta y baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, partículas de poliacetal, nylon 6, nylon 66, nylon 12, fibra de acetato, sulfuro de polifenileno, resina de propileno, plásticos de ingeniería, cloruro de polivinilo, alcohol polivinílico, poliestireno, polipropileno, poliéster, polioximetileno, copolímero de estireno-acrilonitrilo, copolímero de etileno-propileno.

2. Industria de protección ambiental: lodos de PTA, lodos de depuradora de galvanoplastia, hollín de caldera, residuos de fábricas farmacéuticas, residuos de fábricas de azúcar, residuos de fábricas de glutamato monosódico, cenizas de carbón.

3. Industria de piensos: residuos de salsa de soja, piensos a base de huesos, posos de vino, restos de comida, residuos de manzana, cáscara de naranja, harina de soja, piensos a base de huesos de pollo, harina de pescado, aditivos para piensos, lodos biológicos.

4. Industria alimentaria: almidón, granos de cacao, granos de maíz, sal, almidón modificado, medicamentos.

5. Industria química: carbonato de sodio, fertilizante compuesto de nitrógeno, fósforo y potasio, caolín, bentonita, negro de humo blanco, negro de humo, fosfoyeso, fluoruro de óxido de sodio, ácido nítrico, calcio, carbonato de magnesio, cianuro de sodio, hidróxido de aluminio, sulfato de bario, sulfato de calcio, carbonato de calcio, colorantes, tamices moleculares, saponina.

Especificaciones del secador de paletas huecas