Implementación de una cámara de tostado para granos con mecanismo de homogenización, mediante convección forzada con aire caliente, controlando variables térmicas y tiempos de operación

Abstract

Este proyecto de investigación se encuentra enfocado en el desarrollo de un equipo tostador de cacao que usa una resistencia eléctrica y un circuito con un regulador de tensión de estado sólido para el control de la potencia y la temperatura. Dentro de sus objetivos específicos están diseñar la cámara de tostado junto con el intercambiador de calor para el calentamiento de aire forzado, como también construir el sistema para el tostado y realizar pruebas de funcionalidad para confirmar la correcta operación del equipo. Como metodología de trabajo se implementó un análisis de la transferencia de calor en un software de simulación mediante SolidWorks y su aplicativo Flow Simulation. Las simulaciones muestran la necesidad de utilizar un número elevado de aletas que aumenten el área de transferencia de calor y una resistencia eléctrica con una potencia de trabajo cercana a los 6000 W. Al construir el equipo se aplican aislamientos térmicos buscando maximizar la eficiencia del sistema disminuyendo las perdidas por las paredes de la tubería y el codo como también en el tanque donde se realiza el tostado. Como resultado se logra obtener un sistema de tostado completamente funcional y de control manual que alcanza las temperaturas optimas del tostado (148°C) y las mantiene constantes en el tiempo. Adicionalmente el sistema permite realizar un enfriamiento acelerado cuando se apaga la resistencia y se eleva el caudal del aire a su máxima capacidad.