Implemantación de recuperación de calor a partir de gases de combustión para calentamiento de café de alimentación en tostador “Diedrich 2.5”.

Abstract

RESUMEN: El proyecto consistió en un diseño experimental de un recuperador de calor para alimentación de café verde en tostión de café a partir de una tolva y una camisa de calentamiento con una capacidad a partir del café con la mínima densidad alimentada en el tostador con el fin de que el mismo no sobrepasará su capacidad en peso de 2.5 kg. Se eligió como material de fabricación Aluminio 6061 para aumentar la transferencia de calor por conducción en la tolva. La camisa de precalentamiento se diseñó de forma que los gases de combustión y de café en la criba del tostador pasaran a través de la parte exterior de la tolva de alimentación de forma que en la tolva se precalentara el café por conducción. La temperatura máxima alcanzada en la tolva con las perforaciones fue de 36°C. La tolva de precalentamiento se rediseñó de forma que los gases de combustión y de café en la criba pasaran a través de parte exterior de la tolva de alimentación, pero con agujeros de 2 mm de diámetro en toda su superficie, de forma que en la tolva se precalentara el café por conducción y hubiese convección hacia la parte interna del café en la tolva, factor que pudiese afectar la calidad del café en su consumo. La temperatura máxima alcanzada en la tolva con las perforaciones fue de 45°C. Como las temperaturas alcanzadas en el tostador de prueba son mucho menores a las posibilidades de escalamiento en temperatura en tostadores industriales, se simuló un precalentamiento en el tostador a diferentes temperaturas de manera que se pueda conocer cual era la temperatura máxima a la cual se podía precalentar el café, de modo que solo hubiese aumento de temperatura y deshidratación. La pérdida de aceites, generación de aromas y cambios de color se consideran como parte del proceso de tostión, por lo cual no pueden entrar en el precalentamiento si no se desea cambiar el sabor del café. Se obtuvo que la temperatura de precalentamiento máxima para el café era de 130°C. Se hicieron cambios en el proceso de control del tostador basado en el funcionamiento teórico real del mismo. Las ganancias del lazo PD y las temperaturas a las cuales se programan se manipularon para poder controlar de manera distintas cada una de las diferentes etapas en las cuales entra el café cuando se tuesta (perdida de aceites, crackeo y cambios de color y tasa).