¿Cómo se calcula el agua que debe remover una secadora de granos?

El agua a remover se obtiene con un balance de masa seca. Si las humedades están expresadas en base húmeda, la materia seca que entra debe ser igual a la materia seca que sale. Este cálculo permite comparar escenarios, pero no determina por sí solo el modelo de secadora, el combustible ni la temperatura de operación.

Primero, lo básico: el balance de agua

Definimos:

• Mi: masa o caudal de grano húmedo que entra;
• Xi: humedad inicial en fracción decimal;
• Xf: humedad final en fracción decimal;
• Mf: masa o caudal de producto después del secado.

La materia seca de entrada es:

Materia seca = Mi × (1 - Xi)

Como esa materia seca se conserva en el cálculo ideal:

Mf = Mi × (1 - Xi) / (1 - Xf)

Entonces el agua removida es:

Agua removida = Mi - Mf = Mi × (Xi - Xf) / (1 - Xf)

La humedad debe ingresarse como fracción: 18% es 0,18 y 14% es 0,14.

Ejemplo: 30 t/h de 18% a 14%

Para un caudal de entrada de 30 t/h:

Materia seca = 30 × (1 - 0,18) = 24,60 t/h

Producto final = 24,60 / (1 - 0,14) = 28,605 t/h

Agua removida = 30 - 28,605 = 1,395 t/h

La diferencia de humedad es de cuatro puntos porcentuales, pero la merma de masa no es 4%. El denominador de la fórmula representa que el producto final todavía contiene 14% de agua.

Qué queda fuera de este balance

El resultado de 1,395 t/h es agua teórica. No incluye:

• impurezas retiradas antes o después;
• granos quebrados o pérdidas de manipuleo;
• diferencias de muestreo y medición;
• materia seca consumida por respiración;
• agua reabsorbida durante enfriamiento o almacenamiento;
• variación de humedad dentro del lote.

El MGAP distingue en sus tablas la merma por pérdida de humedad y un adicional asociado al manipuleo en secado forzado. Para liquidación comercial deben usarse la norma y el acuerdo aplicables, no una estimación de ingeniería aislada.

Por qué el agua removida no define la capacidad del equipo

Dos lotes que exigen la misma cantidad de agua por hora pueden secarse de manera distinta. Cambian la velocidad de difusión interna, resistencia al aire, temperatura admisible y daño posible. También cambian el aire ambiente y el rendimiento del generador de calor.

La capacidad publicada por un fabricante siempre está vinculada a condiciones de referencia. En el catálogo Tromink, por ejemplo, la denominación de la línea general SCOT usa como base soja de 18% a 14%, mientras la tabla de maíz utiliza otra curva. Las familias para semilla y arroz tienen tablas y condiciones propias.

La nota general de esas tablas fija aire ambiente a 20 °C, humedad relativa de 60%, humedad final de 14% después del enfriamiento completo y peso específico de 0,75 t/m³. También aclara que las capacidades y consumos son valores calculados o nominales, no una garantía de desempeño, y que pueden variar según la variedad, la calidad del grano y la operación del equipo.

Por eso, “SCOT 30” no significa 30 t/h para cualquier grano, humedad o destino.

Cómo convertir el balance en una necesidad de planta

Además del agua teórica por hora, hay que definir:

1. toneladas húmedas recibidas por día y duración del pico;
2. distribución real de humedad, no solo el promedio;
3. producto, variedad y destino;
4. horas disponibles de secado;
5. capacidad del pulmón de grano húmedo;
6. prelimpieza y caudal de transporte;
7. tiempo de enfriamiento o reposo;
8. condiciones climáticas de diseño;
9. combustible, potencia eléctrica y límites de emisión;
10. redundancia requerida durante zafra.

Si una planta recibe 900 toneladas en 18 horas pero pretende secarlas en 24, la evaluación debe modelar la acumulación horaria. Dividir el total diario entre 24 puede ocultar el máximo inventario húmedo y el tamaño de las tolvas necesarias.

Verificaciones antes de cotizar

Una consulta técnicamente completa debe incluir humedad inicial mínima, media y máxima; objetivo final; porcentaje de impurezas; temperatura ambiente; altitud; fuente térmica; horas de operación; potencia disponible y restricciones de implantación.

Con esos datos, el balance de agua sirve como primera comprobación independiente. La selección final se realiza contra las curvas y condiciones vigentes del fabricante, y se valida para la integración completa de recepción, prelimpieza, secado, enfriamiento y almacenamiento.

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