Estudio de los procesos de transferencia de masa, cantidad de movimiento y energía en el secado de granos de origen agrícola

Abstract

Resumen: En el presente trabajo se analiza el problema de la regulación de la temperatura de entrada del aire, en función de las temperaturas de bulbo seco y húmedo del aire ambiente. Se analiza cuál sería el gasto de vapor necesario para esas condiciones de proceso, bajo condiciones ideales, a los efectos de tener un valor de referencia. Estos valores, basados en una comprensión más profunda de los fenómenos de transferencia involucrados debe ayudar a lograr diseños y procesos que tengan como objetivo el ahorro de energía que, como se sabe, es muy importante en esta etapa de la industrialización de granos. Adicionalmente, en este trabajo desarrollamos en detalle la obtención de los parámetros de un controlador PID en base a las especificaciones de diseño propias del secado industrial de granos y aplicamos la metodología de auto sintonización para un modelo ideal de la secadora como planta lineal de segundo orden. Además mostramos la forma de aplicación de conceptos de redes neuronales artificiales a sistemas de control y también ilustramos como se pueden utilizar en combinación con algoritmos de control clásico.

Abstract: In this paper the problem of regulation of air inlet temperature is analyzed, as a function of the dry and wet bulb temperatures of the ambient air. The vapor expenditure necessary for those process conditions is determined, under ideal conditions, in order to have reference values. These values, based on a deeper understanding of the transfer phenomena involved, should help to achieve designs and processes aimed at saving energy, which is known to be very important at this stage of grain industrialization. Additionally, in this work we tune the parameters of a PID controller based on the design specifications of the industrial grain dryers applying auto tuning for an ideal model of the dryer as a second order linear plant. We also show how artificial neural networks concepts can be applied to control systems and also we illustrate how they can be used in combination with classical control algorithms.