Optimización de un sistema convectivo de aire caliente recuperado de calderas para el tratamiento fitosanitario de palets de madera (II)

• Autores: Fredy Fong Casas, Elianne Vázquez Montero, Angel Sánchez Roca, Yudith González-Díaz, Harold Crespo-Sariol
• Localización: Tecnología Química, ISSN-e 2224-6185, ISSN 0041-8420, Vol. 43, Nº. 3, 2023, págs. 471-494
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Optimization of a boiler-recovering hot air convective system for phytosanitary treatment of wood pallets (II)
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    RESUMEN Este estudio es la segunda parte de un trabajo previo publicado recientemente sobre la optimización de una nueva instalación de tratamiento fitosanitario por calor convectivo aplicando el calor de los gases de escape de una caldera de destilería como fuente de energía para la desinfección térmica de los palets. En el trabajo mencionado, se aplicó un elemento de volumen de control del modelo matemático de transferencia de calor finito 3D y se correlacionó con datos experimentales para estudiar las condiciones operativas óptimas de temperatura del aire y tiempo de retención cuando se tratan térmicamente paletas tipo bloque. Sin embargo, hasta ahora no se han evaluado las condiciones óptimas para el tratamiento fitosanitario de los palets tipo stringer (los segundos más utilizados en las operaciones comerciales a escala mundial) en la instalación presentada. Este estudio de caso presenta el desarrollo y la aplicación de un modelo matemático de elementos de volumen de control de transferencia de calor finito 2D para optimizar los parámetros operativos para el tratamiento fitosanitario de palés de madera tipo stringer. La optimización de la temperatura de tratamiento y del tiempo de retención se simula basándose en los resultados comunicados anteriormente. Se encontraron las condiciones óptimas para las paletas tipo stringer con una temperatura del aire de 80°C y 95 min de tiempo de tratamiento. Se discute la eficiencia térmica, el índice de consumo energético por palets tratado en las condiciones estudiadas y la viabilidad económica del nuevo sistema de tratamiento.

  • English

    ABSTRACT This study is the second part of a previous work recently published about the optimization a new facility for convective heat phytosanitary treatment system applying the heat of exhaust gases from a distillery boiler as energy source for the pallets thermal disinfection. In the mentioned work, a control volume element of 3D finite heat transfer mathematical model was applied and correlated with experimental data in order to study the optimal operational conditions of air temperature and retention time when block-type pallets are thermally treated. However, optimal conditions for the phytosanitary treatment of the stringer-type pallets (the second more used in world-wide trading operations) in the presented facility has not been assessed so far. This case study presents the development and application of a control volume element model of 2D finite heat transfer mathematical model to optimize the operational parameters for the phytosanitary treatment of stringer-class wood pallets. The optimization of treatment temperature and retention timeissimulated based on previous findings reported. Optimal conditions were found for stringer-type pallets withair temperature at 80°C and 95 min of treatment time. The thermal efficiency, the energy consumption index of per treated pallet at the studied conditions and the economic feasibility of the new treatment system is discussed.