El secado de granos, especialmente el maíz, es un proceso fundamental para garantizar su conservación y calidad. Los secaderos tipo cascada o torre, que utilizan ventilación forzada e intercambio de calor, son equipos eficientes para secar granos con alto contenido de humedad. Este sistema asegura un secado rápido y uniforme, crucial para el almacenamiento y procesamiento posterior.
Características del Secado en Cascada
Una torre de secado de granos, como sugiere el nombre, es un equipo tipo torre que utiliza ventilación forzada e intercambio de calor para secar granos con alto contenido de humedad en lotes, eficientemente y uniformemente. El segundo sistema permite una mayor homogeneidad del secado. En general, el secado no es uniforme. El producto inicia su recorrido por la parte superior y va descendiendo a un ritmo proporcional a la humedad. A mayor humedad, más lento es el movimiento. De esta forma, cuando llega al 70% del trayecto ya está con un 14% de humedad. En el 30% restante se realiza el enfriamiento del grano para que cuando este salga del secadero, la temperatura nunca supere los 30 grados centígrados.
Flujo de Aire y Movimiento del Grano
El grano húmedo se transporta a la cima de la torre mediante un elevador, y luego, a través de un distribuidor giratorio o una placa de distribución cónica, garantiza que el grano se distribuya uniformemente en toda la sección transversal de la sección de secado como una cascada. El cuerpo de la torre está fabricado de acero galvanizado de alta resistencia o de acero resistente a la intemperie, resistente a la corrosión y con una larga vida útil. La disposición central de tubos en ángulo de flujo mixto está optimizada por Computer Fluid Dynamics, lo que resulta en una distribución más uniforme del flujo de aire y sin puntos muertos en el secado.
Proceso de secado de granos
Sistema de Flujo Mixto
Gracias a la disposición escalonada de los tubos angulares, el grano en el mismo lugar es penetrado alternativamente por aire caliente desde diferentes direcciones durante su descenso. Esto permite una mayor homogeneidad del secado. Se caracteriza por un tiempo de residencia del grano en la secadora bastante reducido (15 a 20 minutos).
Temperaturas de Secado
Los granos se secan con temperaturas de 70 a 95°C. Este secado rápido, aunque con baja eficiencia térmica, es adecuado para granos que no son sensibles al calor. Las humedades de salida, y un reducido peligro de incendio. El secado combinado a bajas temperaturas es el ideal para el almacenamiento, sin enfriar el grano. Algunos cultivos, como el girasol, pueden tener humedades desuniformes, con semillas verdes y otras maduras, lo que presenta serios problemas para el secado.
En el caso del maíz, se buscan temperaturas que permitan un secado eficiente sin afectar la calidad. El producto pierde humedad con mayor facilidad que otros granos. Sin embargo, en el secado intermitente, el secado posterior evita las fisuras y el quebrado. Es un proceso de secado más lento, que requiere de mayores temperaturas.
Etapas del Proceso de Secado
1. Recepción y Pre-limpieza del Grano
En primer lugar, se recibe el producto a granel que viene de la cosecha, normalmente con flotas de camiones. A continuación, se procede a tomar una muestra representativa y se inspecciona visualmente el estado general de la mercancía, esto es, sus propiedades organolépticas, si ha sufrido contaminaciones, suciedades en exceso, etc. Además, se analiza el peso específico y la humedad del producto para clasificarlo adecuadamente en la nave ventilada previa al secado.
Es muy importante separar las diferentes entradas de producto para disponer de partidas homogéneas en cuanto a humedad, porque de lo contrario el proceso posterior de secado no se podría realizar correctamente al tener que configurar la máquina para las humedades más altas de la mezcla, lo que supondría dejar los granos con menor humedad excesivamente secos y, por lo tanto, se habría desaprovechado tiempo y energía. El producto húmedo debe secarse en un plazo inferior a 48 horas.
Importancia de la Limpieza
Cuando se comienza a secar producto con un determinado rango de humedad, este se mueve hacia el hueco conocido como piquera. Desde allí, el producto se traslada a la zona de limpieza, donde las impurezas se eliminan mediante el filtrado a través de tamices y aspiración. El sistema de limpieza, para el maíz, tiene una capacidad de 30 toneladas por hora y su aportación es fundamental para optimizar la eficiencia del secado por cuatro motivos:
- Rechaza materiales que no entran al secadero en sí, utilizando menor espacio interior.
- El grano se ventila a su paso por las cribas y pierde algún grado de humedad.
- Ahorro energético al secar solamente el producto limpio.
- El grano final seco es de mayor calidad al quedar limpio sin impurezas como pajas, cascarillas, etc.
2. Secado Principal
Una vez el grano ha pasado por la limpieza, se dirige al secadero de cereal en sí, basado en un serpentín por el que circula aire caliente a través del grano. El secadero de Cereales Arasanz está configurado para procesar diferentes tipos de productos, los cuales pueden ir destinados tanto para alimentación como para semillas. Actualmente, el maíz es el más importante. Su capacidad con el maíz oscila entre 25 y 30 toneladas por hora.
Secado Indirecto
Durante el proceso de secado, el grano nunca está expuesto a la llama, ya que los quemadores están destinados a calentar el aire, y son unos potentes ventiladores los que hacen circular dicho aire caliente a través del producto húmedo. Es lo conocido como secado indirecto, y esta característica permite secar productos destinados a semilla, la cual dejaría de ser fértil si el germen se calentara en exceso.
3. Templado y Enfriamiento
Después de pasar por una o más etapas de secado, la torre de secado de granos entra a la etapa de templado sin ventilación forzada. Aquí, la torre de secado de granos depende de su propio calor residual y gradiente de temperatura para redistribuir su humedad interna. Este es un paso crucial para el arroz, donde el secado rápido provoca una contracción desigual entre la superficie y el interior del grano, resultando en grietas (agrietamiento), impactando severamente el rendimiento de molienda y el valor comercial.
Después del secado y templado, el grano entra en la sección de enfriamiento. En el 30% restante del trayecto en el secador, se realiza el enfriamiento del grano para que, cuando este salga del secadero, la temperatura nunca supere los 30 grados centígrados.
Ventilación y Enfriamiento
La ventilación y el enfriamiento del grano son importantes para lograr la uniformidad del secado. Los equipos utilizados en el proceso deben aprovechar todas las ventajas que el sistema puede ofrecer, siendo compatible con la capacidad de secado del secador. El sistema de ventilación y enfriamiento debe tener una velocidad de aire y un período de tiempo previsto para la ventilación y el enfriamiento del grano. Se inicia cuando el silo se está llenando. El objetivo es enfriar toda la masa de granos, a la misma velocidad con que se carga el silo, en un período de cuatro a seis horas.
Consideraciones Específicas para el Maíz
Humedades Altas
El maíz a menudo se cosecha con humedades superiores al 20%. Esto se debe a la necesidad de sembrar temprano la soja en el mismo lote, o por una cosecha demorada. Estas humedades requieren un secado eficiente para evitar el deterioro. Los secadores en cascada son adecuados para esto.
Maíz para Semilla
El secado artificial, si no se realiza correctamente, podría perder parte de su poder germinativo. Por lo tanto, el maíz destinado a semilla debe secarse en condiciones más controladas, como en el secado indirecto, donde el germen no se expone a altas temperaturas. El mejor método para secar semillas es el aire natural o secadores con bajas temperaturas.
Calidad del Maíz
Las propiedades del maíz permiten evaluar la calidad de una partida de este cereal. El secado influye en el aspecto interior y exterior del grano. Los secaderos Mecmar combinan ventilación y calor para eliminar hasta un 5% de humedad en tan solo una hora de tratamiento, lo que contribuye a un almacenamiento óptimo de granos. El grano final seco es de mayor calidad al quedar limpio sin impurezas como pajas, cascarillas, etc.
Tecnologías y Componentes Clave
Quemadores Automodulantes
El secadero de Cereales Arasanz dispone de dos quemadores automodulantes, es decir, que regulan automáticamente su potencia, lo cual supone ajustar el consumo energético a la necesidad real del secadero, dependiendo del grado de humedad del producto y de las condiciones climáticas como la temperatura exterior. Ofrecemos una variedad de soluciones rentables de fuentes de calor, recomendando especialmente el horno modular de aire caliente de biomasa, que cuenta con alimentación automatizada, combustión completa y costos operativos extremadamente bajos.
Control Electrónico
Su configuración y control se realiza de forma electrónica, lo que permite monitorizar y gestionar remotamente todos los elementos, indicadores y avisos. Un sistema de control PLC completamente automático es estándar, lo que facilita la gestión por una sola persona.
Opciones de Accionamiento
- Secador con sistema PTO (TDF): El sistema es alimentado por un generador de corriente eléctrica montado en el interior del cabezal, a través de la toma de fuerza del tractor conectado al secador.
- Secador con motor eléctrico: Colocado en el exterior del secador. En este caso, el motor eléctrico funciona como fuente de alimentación.
- Secador con función de doble accionamiento: El secador puede funcionar alimentado por electricidad y, en su defecto, por una toma de fuerza del tractor. El modo de potencia de la máquina se puede cambiar simplemente ajustando el panel de control.
Beneficios del Secado en Cascada
Nuestro exclusivo proceso de “secado-templado-enfriamiento” optimizado en múltiples etapas es mucho más que un simple secado directo y descarga. Permite procesar maíz, arroz, soja y girasol, cultivos que ocupan gran parte de la superficie agrícola en la temporada estival. El control de la temperatura interior del sistema es preciso para asegurar que el exceso de humedad escape del grano y que el cereal se almacene de forma segura, evitando alteraciones, moho y calentamiento.
Aplicaciones y Usuarios
- Empresas de almacenamiento de granos: Necesitan procesar grandes cantidades de cereales. Las torres de secado de granos permiten un secado rápido, mejorar la seguridad del almacenamiento y la eficiencia de la rotación.
- Cooperativas Agrícolas y Granjas Familiares: Con el desarrollo de operaciones agrícolas a gran escala, la producción de cereales de las cooperativas agrícolas y de las explotaciones familiares aumenta constantemente. Las torres de secado de granos se han convertido en equipos clave para su procesamiento poscosecha.
- Empresas de procesamiento de granos: Molinos harineros, fábricas de piensos y otras empresas procesadoras de granos tienen requisitos estrictos para el contenido de humedad de los granos crudos. Las torres de secado de granos les proporcionan materias primas con un contenido de humedad uniforme y estable, garantizando la calidad de los productos procesados.
- Empresas comerciales de cereales: Necesitan secar el grano durante el proceso de compra y venta para satisfacer las necesidades de diferentes regiones y clientes.