Fuzzy logic systems applied to fluidise bed coffee drying
Sistemas de lógica difusa en el proceso de secado de café en lecho fluidizado
DOI:
https://doi.org/10.15446/ing.investig.v25n3.14671Keywords:
drying, coffee drying, fluidisation, fluidised bed, parchment coffee, fuzzy logic, control strategies (en)secado, secado de café, fluidización, lecho fluidizado, café pergamino, lógica difusa, estrategias de control (es)
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The present investigation deals with a system for coffee bean drying on a fluidised bed. A prototype was used in which coffee beans were dried using several drying temperatures. The results showed 6 to 8 hour drying periods. The coffee beans presented uniform final humidity content and the product presented good sensory characteristics. Complementing the foregoing and considering this process' degree of uncertainty, fuzzy logic systems were used for establishing some possible preliminary control strategies for drying coffee beans on a fluidised bed related to establishing the point of fluidisation, controlling surface air speed and using air temperature greater than 50°C at the start of the process.
En el presente trabajo de investigación se experimenta con un sistema de secado de granos en lecho fluidizado. Se utiliza un prototipo en el cual se seca café utilizando varias temperaturas del aire de secado (López, 2002). Los resultados obtenidos muestran que el tiempo de secado varía entre 6 a 8 horas, el contenido de humedad final del grano presenta uniformidad y en prueba de tasa se obtiene un producto con características organolépticas de buena calidad. Como complemento a lo anterior y teniendo en cuenta el grado de incertidumbre de dicho proceso, mediante sistemas de lógica difusa se plantean en forma preliminar algunas posibles estrategias de control y automatización que presenta el proceso de secado de café en lecho fluidizado, relacionadas con: establecer el punto de fluidización de los granos húmedos, control de la velocidad superficial del aire, y usar al inicio del proceso de secado una temperatura de aire mayor de 50°C.
References
Álvarez, H.D. et al. "Desarrollo de un sensor virtual basado en modelo, para el numero de fluidización, en un lecho fluidizado sólido-gas". Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, 2001.
Centro Nacional de Investigaciones de Caté. "Beneficio ecológico del café". Ingeniería Agrícola, 1999, 273 pp.
Duarte, O.G. "Sistemas de lógica difusa: fundamentos". Disponible en: http://ohm.ingsa-la.unal.edu.co/ogduarte/
Duarte, O.G. "Aplicaciones de lógica difusa". Disponible en: http://ohm.ingsala.unal.edu.co/ogduarte/
Duarte, O. "Unfuzzy, software para el diseño, análisis e implementación de sistemas de lógica difusa". Tesis de maestría en automatización industrial, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 1997.
Finzer, J.R.D. et Al. "Drying coffee beans in vibrating tray dryer". Drying technology 15(6-8), 1983-1994, 1997. DOI: https://doi.org/10.1080/07373939708917343
García, A., María C. "Inteligencia artificial en el control de procesos: controladores borrosos". Mundo Electrónico, febrero, 1991.
Hemati M. et al. "Continuous and intermittent drying of maize in a flotation fluidized bed." In Fluidization VII. Ensigc Chenmin de la loge, Toulouse Cedex, France. pp 831-839.
Kunni, D.; Levenspiel, O. Fluidization engineering. Edit. John Wiley and sons, EE UU, 1969, 430 pp.
López, FE.M. "Extracción de aceite de café, a partir de café brocado". Tesis de Ingeniería Química, Universidad Nacional de Colombia, Manizales, 1997.
López, E.M. "Secado de café en lecho fluidizado". Tesis para magister en Automatización Industrial, Universidad Nacional de Colombia. sede Bogotá, Bogotá, 2002, 195 pp.
Pérez, C. A. "Diseño e implementación de un pre secador continuo de arroz, de lecho fluidizado". Tesis de maestría en Ingeniería Mecánica, Universidad de los Andes, Bogotá, 2000, 120 pp.
Perrot, N. et al. "Application of fuzzy rules-based models to prediction of quality degradation of rice and maize during hot air drying". Drying Technology, 16(8), 1.533-1.565, 1998. DOI: https://doi.org/10.1080/07373939808917479
Restrepo V.A. "Desarrollo de sistemas expertos". Revista Universidad Eafit, No. 68, pp 29-38.
Restrepo, H.D. "Sensores inteligentes basados en sistemas expertos, para procesos de fluidización". Tesis de doctorado, Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, 2003.
Reyes, A. "Secado de pulpa de manzana en un lecho fluidizado". Resumen en XXVIII Congreso Brasilero de sistemas particulados. Disponible en: http://acd.utrj.br/enemp2000/034.htm
Steinmets, D. et al. "IV Journées Internationales de Termique ". In Fluidization VII. Alger, France, 1989.
Thyagarajan, T. et al. "Artificial neural networks: principle and application to model-based control of drying systems: a review". Drying Technology, 16(6), 931-966, 1998. DOI: https://doi.org/10.1080/07373939808917449
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