DISEÑO DE UN SISTEMA MECATRÓNICO PARA EL SECADO DE ESPIRULINA

Resumen

Colombia se caracteriza por ser un país agrícola, productor de gran variedad de frutas y hortalizas plantas medicinales y recientemente productos nutraceúticos como la espirulina, destinada para el consumo local o de exportación. Esta actividad se centra en zonas rurales donde la infraestructura vial para algunas regiones no es la adecuada conllevando a la reducción y deterioro acelerado de sus atributos de calidad. A estos factores se adiciona el hecho del difícil acceso económico a nuevas y eficientes tecnologías de conservación, lo cual, limita las opciones para los campesinos y sus productos. Sin embargo, se ha reportado que, debido a diseños no óptimos de equipos agroindustriales, el gasto energético de estas operaciones es alto y la calidad del producto final se ve comprometida.

Normalmente el diseño de equipos agroindustriales donde se llevan a cabo operaciones para alargar la vida útil de productos biológicos se realiza tomando como punto de partida las correlaciones empíricas o simplemente los conocimientos prácticos que, si bien son significativos, muchas veces omiten fenómenos que son importantes. Por ende, estos equipos son ineficientes tanto energéticamente, como en el rendimiento de la operación unitaria.

El presente proyecto consiste en el desarrollo de un sistema mecatrónico para el secado de espirulina priorizando la disminución del consumo energético. Dicho proceso inicia con la definición del producto a partir de la función de calidad QFD, allí se plasman los requerimientos del proceso y su relación con las especificaciones técnicas. Luego se generan diferentes bocetos para cada una de las alternativas de diseño que se analizan mediante diferentes matrices de decisión para seleccionar el boceto que cumple en mayor proporción con los requerimientos evaluativos. Finalmente, se obtienen los dibujos de distribución general e individual, las memorias de cálculo y mediante el uso de un software interactivo, la simulación de los elementos de control y potencia. Así mismo, el sistema mecatrónico permite describir el comportamiento de las variables involucradas en el proceso de secado (energía, temperatura y humedad). El desempeño del secador se evalúa mediante diferentes softwares CAE.

Por lo tanto, el presente trabajo se concentra en el diseño óptimo de un sistema de secado empleando la metodología de diseño por factores e ingeniería concurrente para posteriormente extrapolar la metodología a otro tipo de equipos e instalaciones agroindustriales usadas en postcosecha, donde los fenómenos de trasporte de masa, materia y energía son relevantes.