Espejito, espejito en la pared, ¿quién hace el secador más eficiente, fiel?

Buena pregunta. Cualquier fabricante o representante de ventas que se respete probablemente te dará la misma respuesta: “Nosotros somos los líderes en eficiencia energética. Ningún secador funciona como el nuestro. Mi secador es el más eficiente de todos”.

Obviamente, no todos pueden ser los más eficientes. Veamos más de cerca.

Hay dos grandes consumidores de energía en un secador de resina: el circuito de proceso y el circuito de regeneración.

  1. Elemento calefactor. Los secadores pueden proporcionar calor mediante quemadores de gas o resistencias eléctricas. Los calentadores eléctricos son más eficientes que los calentadores de gas y generalmente son una mejor opción, excepto en regiones donde los precios del gas son muy bajos. Entre secadores modernos con capacidad de calentamiento similar, es poco probable que encuentres una diferencia significativa en el uso de energía entre diferentes elementos calefactores, aunque el tipo de calentador puede impactar significativamente su vida útil y facilidad de mantenimiento. Los calentadores de tubo con control de relé de estado sólido son mucho más confiables que otras alternativas y resisten mejor los ciclos constantes requeridos.
  2. Circuito abierto o cerrado. Si usas un secador con un solo soplador que alimenta tanto el aire de proceso como el de regeneración, tu sistema es de circuito abierto, lo que significa que continuamente está aspirando y mezclando una cantidad de aire fresco y relativamente húmedo en el circuito de secado. Esto es necesario por diseño, pero no es eficiente, ya que todo ese aire húmedo debe ser deshumidificado. Los sistemas de circuito cerrado, como el Carousel Plus™ de Conair, no admiten aire exterior. Esto significa que el sistema recircula el mismo aire filtrado y de bajo punto de rocío, lo que requiere mucha menos energía para la deshumidificación y es inmune a las condiciones ambientales.
  3. Flujo de aire/monitoreo de flujo de aire. El secado ocurre cuando la resina está a la temperatura adecuada durante un tiempo determinado, y el flujo de aire es el medio por el cual se transfiere calor a los pellets y se elimina la humedad. Los secadores y las tolvas son dimensionados por expertos en aplicaciones de Conair para garantizar la proporción adecuada de calor y flujo de aire. En sistemas más avanzados, algunos monitorean la transferencia de calor tomando la temperatura en uno o dos puntos de la tolva. Conair va un paso más allá con su Drying Monitor™. Con Drying Monitor™, observamos todo el perfil de temperatura en seis puntos dentro de la columna de pellets para asegurarnos de que el flujo de aire caliente sea adecuado. Los secadores EnergySmart® de Conair usan la información del Drying Monitor™ para reducir automáticamente el flujo de aire y mantener buenas condiciones de secado en la tolva usando la menor cantidad de aire caliente posible. Al detectar todo el perfil de temperatura de la tolva, aseguramos que se mantenga el tiempo y temperatura adecuados para los pellets.

El monitoreo preciso de temperatura/flujo de aire también puede ser una función útil para los procesadores que cambian moldes con regularidad. Si usas un secador a menos del 100% de su capacidad, el monitoreo preciso permite que el secador reduzca automáticamente el flujo de aire de entrada, lo que te permite obtener ahorros de energía considerables al reducir la cantidad de aire que debe calentarse. Por ejemplo, si estás secando 750 lb/h en un secador con capacidad de 1000 lb/h, el monitoreo preciso proporciona los datos necesarios para reducir el flujo de aire caliente, disminuir el consumo y ahorrar energía, manteniendo el flujo y temperatura necesarios. En la mayoría de los otros secadores, estás obligado a operar a capacidad completa incluso con cargas parciales.

Circuito de regeneración. La regeneración es el proceso mediante el cual la humedad capturada de los pellets se elimina del sistema, para que el desecante pueda volver a utilizarse para deshumidificar el aire de proceso. Esto se logra de diferentes maneras según el fabricante, pero el objetivo es el mismo.

  1. Tamaño del soplador. El tamaño del soplador y el consumo de energía se determinan según los requerimientos de trabajo. Por ejemplo, empujar aire a través de una sección de una rueda de desecante es más fácil que empujarlo a través de un canister alto de perlas de desecante densamente empacadas, debido a su menor masa y canales abiertos. Por lo tanto, los secadores con rueda de desecante pueden usar un soplador regenerativo más pequeño, mientras que los secadores con canisters requieren sopladores más grandes que consumen más energía.
  2. Regenerar el desecante requiere calentamiento para eliminar la humedad, seguido de enfriamiento para devolver el desecante a su temperatura de operación. Las ruedas de desecante tienen considerablemente menos masa que calentar, por lo que el calentamiento/enfriamiento (que son continuos) requiere mucha menos energía. Los grandes canisters de perlas de desecante sueltas tienen una masa mucho mayor, así que, aunque se regeneran con menos frecuencia, el proceso requiere grandes cantidades de energía para calentarlas y enfriarlas. Un secador de torre típico regenera a 550°F–600°F, mientras que las ruedas alcanzan un máximo de 350°F. Sin embargo, todos los secadores de Conair incluyen una función de control de punto de rocío que reduce aún más el consumo de energía al disminuir la temperatura de regeneración cuando es posible. No es raro ver un secador Conair logrando un punto de rocío de -40°F con una temperatura de regeneración por debajo de 300°F.
  3. Para adsorber humedad, cualquier desecante debe mantenerse a una temperatura de operación adecuada. Por eso, muchos secadores con desecante están equipados con circuitos de post-enfriamiento que extraen calor del aire de proceso y lo disipan usando una unidad de transferencia térmica enfriada por agua o aire. Además de mejorar el rendimiento del desecante, el post-enfriamiento también mejora la eficiencia de filtración, especialmente para “volátiles” y otras impurezas comunes al secar materiales reciclados. Filtrar estas impurezas mejora la calidad del material y evita que contaminen o reduzcan la eficiencia del desecante.

El post-enfriamiento es más común cuando se procesan materiales que requieren altas temperaturas de secado y cuando los secadores tienen una masa de desecante relativamente baja, como en los secadores con rueda. Algunos procesadores que utilizan secadores con canisters, particularmente los grandes, no se preocupan tanto por el post-enfriamiento y la filtración, ya que la gran masa de desecante debe reemplazarse periódicamente de todos modos.

Resumen rápido. Espero que esta explicación aclare los factores prácticos que contribuyen a la eficiencia energética en los secadores. Y aunque el debate sobre quién tiene el secador más eficiente probablemente continuará, aquí puedes ver mi postura con el resumen rápido a continuación:

Factores que favorecen mayor eficiencia Factores que reducen la eficiencia
Circuito de aire cerrado Circuito de aire abierto (admite aire fresco y húmedo)
Monitoreo multipunto del perfil de temperatura en la tolva Monitoreo de temperatura/flujo de aire en uno o dos puntos (menos preciso)
Flujos de aire ajustables (usa menos aire caliente para cargas pequeñas) Flujos de aire fijos, sin importar la carga de pellets
Soplador de regeneración más pequeño Soplador de regeneración más grande
Menor cantidad de desecante para regenerar (calentamiento, enfriamiento, post-enfriamiento) Mayor cantidad de desecante para regenerar