informe de la planta agroindustrial

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UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS NATURALES INGENIERIA AGROINDUSTRIAL CICLO: Quinto Agroindustrial TEMA: IDENTIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR, EN LA PLANTA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL UTC. FECHA: 23/06/2015 INTEGRANTES: Kleber Cordonez Sánchez Bryan Sandoval Gabriel CICLO ACADEMICO: Abril-Agosto 2015

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estructura de un circuito de calor

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Page 1: Informe de La Planta Agroindustrial

UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI

UNIDAD ACADEMICA DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y

RECURSOS NATURALES

INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

CICLO: Quinto Agroindustrial

TEMA:

IDENTIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE

CALOR, EN LA PLANTA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL UTC.

FECHA: 23/06/2015

INTEGRANTES:

Kleber Cordonez

Sánchez Bryan

Sandoval Gabriel

CICLO ACADEMICO: Abril-Agosto 2015

DOCENTE: Ing. Javier tapia.

Page 2: Informe de La Planta Agroindustrial

INTRODUCCIÓN

La transferencia de calor es el paso de energía de un cuerpo con

mayor concentración de temperatura hacia otro de menor

concentración de temperatura.

La transferencia de energía térmica, también es conocida como

intercambio de calor, la misma que ocurre con la interacción de un

cuerpo con un medio hasta lograr o alcanzar un equilibrio térmico.

El calor es la energía en tránsito desde un sistema con alta

temperatura a otro sistema con más baja temperatura.

El calor siempre fluye desde una región con temperatura más alta

hacia otra con menor temperatura. La transferencia o dispersión de

calor puede ocurrir a través de tres mecanismos posibles:

La conducción

La convección

La radiación

Por estos tres métodos de transferencia de calor es que se puede

llegar a obtener un método térmico apropiado en la elaboración e

industrialización de productos de consumo tanto humano como

animal.

El uso del calor en la industria alimenticia es de vital interés ya que es

el mismo que permite obtener alimentos procesados, además es un

sistema que inhibe el crecimiento de microorganismos no deseados

en los alimentos, fortalece el sistema y alarga la vida de productos ya

que es un sistema de pasteurización.

2. OBJETIVOS

GENERAL

Identificar los sistemas de transferencia de calor, en la

planta de ingeniería agroindustrial UTC.

ESPECIFICOS

Determinar qué importancia tiene la transferencia de

calor en las operaciones unitarias.

Determinar los factores que afectan la transferencia de calor

en la planta agroindustrial UTC.

Page 3: Informe de La Planta Agroindustrial

3. MARCO TEORICO.

Conducción

Es el flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna

en las moléculas y de los electrones libres y por choques entre ellas.

Las moléculas con una velocidad más alta chocan con las moléculas

menos excitadas y transfieren su energía de un lugar a otro. Las

moléculas que absorben el exceso de energía también adquieren una

mayor velocidad vibratoria y generaran más calor o energía potencial.

Los metales son mejores conductores térmicos.

Convección

Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido o liquido o

gas, en otras palabras es el desplazamiento de masas de un fluido. Es

decir cuando un fluido se calienta o está en contacto con una

superficie caliente, sus moléculas se separan, se dispersan

provocando que la masa del fluido sea menos densa.

Las masas menos calientes, pero más densas, descenderán o no se

moverán en un sentido contrario al movimiento de masas calentadas,

en otras palabras el fluido menos caliente es movilizado por el fluido

caliente.

Radiación

Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas.

No se requiere de un medio para su propagación. La energía

arraigada se mueve a velocidad constante, el calor arraigado se

intercambia con la luz del panel o superficie solar, permitiendo

calentar el espacio de transmisión.

Equipo

Un equipo es un conjunto de maquinas que interactúan, cuyo fin es

contribuir al procesamiento y elaboración de un producto.

En otras palabras un equipo es una colección de utensilios,

instrumentos y aparatos que intervienen en la creación de un

producto.

Page 4: Informe de La Planta Agroindustrial

Maquina

Es un conjunto de elementos fijos y móviles, los mismos que

permiten, regular, aprovechar, regular y dirigir energía o realizar

trabajos determinados.

Maquinaria

El conjunto de maquinas que se aplican para un mismo fin y al

mecanismo que da movimiento.

Motor

Es el mecanismo que transforma una fuente de energía en energía de

trabajo.

Los motores también son maquinas originadas a la transformación de

energía.

mecanismos.- es el conjunto de elementos mecánicos, de los

que alguno será móvil destinado a transformar energía que es

transportada por el motor y así obtener el efecto deseado.

bastidor.- es la estructura rígida que soporta el motor y el

mecanismo, garantizando el enlace entre todos los elementos.

Componentes de seguridad.- aquellos que sin contribuir al

trabajo de la maquina están destinados a proteger a las

personas que trabajen con ella.

MOTOR O FUENTE DE ENERGÍA

MECANISMO O MOVIMIENTO

PRINCIPAL

TIPO DE BASTIDOR

Maquinas manuales o de sangre.Maquinas eléctricas.Maquinas hidráulicas.Maquinas térmicas.

Maquinas rotativas.Maquinas alternativas.Maquinas de reacción.

Bastidor fijo.Bastidor móvil.

Tipos de motores

Motores de corriente continua (CC/DC)- Motores que utilizan

corriente continua proveniente de un fuente de alimentación

como por ejemplo pilas o baterías. Siempre la misma polaridad y

las cargas eléctricas circulan en la miasma dirección.

Page 5: Informe de La Planta Agroindustrial

Motores de corriente alterna monofásicos (CA/AC) – Motores que

utilizan corriente alterna con una fase más un neutro. Son

motores que podemos encontrar en los electrodomésticos y que

funcionan con la corriente de red habitual en la que la magnitud y

la dirección varían cíclicamente en forma de onda senoidal.

Motores de corriente alterna trifásicos – Este es el tipo de motores

más utilizado en ámbitos industriales. Utilizan tres fases de

corriente alterna y es la que provee un uso más eficiente de los

conductores. Las tres ondas están desfasadas entre sí 120º y el

retorno de los circuitos se acopla en un punto, neutro (en

sistemas equilibrados el neutro se puede omitir).

Fuente: https://coriolisblog.wordpress.com/2008/12/01/motores-

industriales-parte-i/

Bomba

Una bomba es una máquina que transforma la energía, la misma que

es adicionada a la energía de un fluido. Al incrementar la energía del

liquido, este aumenta su presión, su velocidad su altura. En general

una bomba es empelada para aumentar la presión de un fluido

agregando energía al sistema hidráulico, para generar movimiento y

mover el fluido de una zona de poca presión hacia una de mayor

presión.

Page 6: Informe de La Planta Agroindustrial

Fuente: http://www.bombas-ideal.com/Climatizacion/Bombas-Ideal-

Bombas-horizontales-monoblock-tipo-RFI.html

Tubos y Tuberías

Es un conducto que cumple con la función de transportar agua u otros

fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos.

Uso Industrial:

En el transporte de vapor de alta energía se emplea acero

aleado con cromo y molibdeno.

Para grandes caudales de agua se usa poliéster reforzado con

fibra de vidrio, hierro fundido dúctil o acero de carbono.

Tubos de Acero

Existen tres métodos de elaboración de tubería:

Acero estirado o sin costura.

La tubería es un lingote cilíndrico que se calienta en un horno

antes de la extrusión, en esta etapa se hace pasar por un dado

cilíndrico y posteriormente se hace un agujero con un

penetrador. Es una de las formas mas fácil de elaboración por

ende es las mas comercializada.

Con costura longitudinal

Se parte de una lamina de chapa la cual se dobla para darle

forma a la tuberia.cla soldadura que se une a los extremos de la

chapa doblada cierra el cilindro. Por tanto es una soldadura que

sigue toda su generatriz.

Con soldadura helicoidal.

La metodología es la misma que en el punto anterior con la

salvedad que la soldadura no es recta sino que recorre la

tubería siguiendo como fase de roscado.

Diámetro de tuberías según Norma INEN 440:

HaciaMas

de

Diámetro de la tubería( mm) 30 60 80 130 160 240 240

Altura de la escritura (mm) 12,5 20 25 40 50 63 100

Page 7: Informe de La Planta Agroindustrial

Accesorios y Uniones

Es el conjunto de de piezas moldeadas o mecanizadas que unidas a

los tubos mediante un proceso determinado forman líneas

estructurales de una planta o procesos.

Tipos:

Bridas

Codos

Tés reducciones

Cuellos o acoples

Válvulas

Empacadoras

Tornillos y niples

Entre sus características se encuentran tipo, tamaño, aleación,

resistencia, espesor y dimensión.

Caldera.

Es una máquina de ingeniería diseñada para producir vapor. Estos

vapores es generan a través de una transferencia de calor a presión

constante, en la cual el fluido originalmente en estado liquido y

cambia según su fase.

Page 8: Informe de La Planta Agroindustrial

Fuente: http://www.calderaspimmsa.com.mx/c_verticales.html

Manómetro

Es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos

en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros,

según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases.

Fuente: http://www.mexicosiasa.com/manometros.php

Norma INEN 440: Colores de Identificación de tuberías

Colores de Identificación de tuberías

Esta norma define los colores, su significado y aplicación, que deben

usarse para identificar tuberías que transportan fluidos, en

instalaciones en tierra y a bordo de barcos.

ALCANCE

Esta norma se aplica según la importancia de las tuberías que se

marcará y a la naturaleza del fluido, de acuerdo a una de las

modalidades siguientes:

Page 9: Informe de La Planta Agroindustrial

Solamente por los colores de identificación.

Mediante el color de identificación y nombre del fluido.

Mediante el color de identificación, nombre del fluido,

indicaciones de código.

Para uso y aplicación de esta norma cualquier parte componente de

la tubería está incluido ya sea recubrimiento exterior, accesorios/

válvulas.

Los fluidos transportados por tubería se dividen, para su propia

clasificación, a las mismas que se les asigna un color.

Fluido Categoría Color

Agua 1 Verde

Aire y oxigeno 2 Gris

Vapor de agua 3 Plata

Gases combustibles 4 Azul

Gases no combustibles 5 Amarillo

Ácidos 6 Ocre

Álcalis 7 Amarillo

Líquidos combustibles 8 Ocre

Líquidos no combustibles 9 Anaranjado

Vacio 0 Violeta

Colores de identificación

Los colores de identificación para tuberías se definen en la tabla de

las coordenadas cromáticas CIE y el factor de luminiscencia.

Aplicación de los colores de identificación.

El color de identificación indica la categoría a la que pertenece el

fluido conducido en la tubería. Se aplicará según una de las

modalidades: a) sobre la tubería en su longitud total, b) sobre la

tubería como banda (mínimo 150 mm de longitud dependiendo del

diámetro del tubo).

La aplicación del color puede efectuarse por pintado o mediante

bandas adhesivas alrededor del tubo.

En caso de usarse bandas, el color decorativo o protector de la

tubería no deberá ser ninguno de los colores de identificación.

Page 10: Informe de La Planta Agroindustrial

En caso de no pintarse la tubería totalmente, las bandas con el color

de identificación deberán situarse en todas las uniones, a ambos

lados de las válvulas, en dispositivos de servicio, tapones,

penetraciones en paredes, y otros sitios donde tenga sentido la

identificación del fluido.

Aplicación de los colores de identificación

El color nos indica a la categoría que pertenece el fluido conducido en

la tubería a la que pertenece:

Color muestra Muestras

Verde

Gris plata

Café

Amarillo ocre

Violeta

Azul

Anaranjado

Gris

Descripción de válvulas para el posterior recuento

Tipo de válvula Descripción

Válvula de filtro

Válvula de furga

Válvula de 3 vías

Válvula de presión

Page 11: Informe de La Planta Agroindustrial

Válvula de mariposa

Descripción de accesorios para el posterior recuento

4. RESULTADOS.

TABLA N.1 Identificación y diferenciación entre maquina y equipo

Laboratorios (Maquina y Equipos)

Frutas y verduras

Maquina Equipo

Deshidratador x

Despulpadora x

Licuadora industrial x

Rebanador x

Congelador x

Autoclave x

Laboratorio de lácteos

Yogurtera x

Prensa de queso x

Marmita x

Pasteurizadora x

Tina quesera x

Page 12: Informe de La Planta Agroindustrial

Fermentadora láctea x

Tanques terno x

Laboratorio de cárnicos

Mezcladora x

Molinos x

Cutter x

Sierra para carne x

Tajadora x

Embutidora x

Marmita de cocción x

Horno ahumador x

Escarchador x

Empacadora al vacio x

Peladora x

TABLA N.2 Recuento de los componentes en el sistema de

transferencia de calor del cuarto o banco de hielo.

PLANTA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALBanco de hielo

Válvulas

De bolaDe filtro 1De furga 43 vías 8De presión 2

Accesorios- codos 22Manómetros 4

Motores 2Bombas 4Filtros 2

TABLA N.3 Recuento de los componentes en el sistema de

transferencia de calor del caldero.

PLANTA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALCaldero

Válvulas

De bola 7De filtro 2De furga 13 vías 7Mariposa 1

Page 13: Informe de La Planta Agroindustrial

Accesorios- codos 13Manómetros

Motores 3Bombas 1Filtros 2

TABLA N.4 Recuento de los componentes en el sistema de

transferencia de calor del laboratorio de frutas y hortalizas.

PLANTA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALLaboratorio de frutas y hortalizas

Válvulas

De bola 9De filtro 3De furga 43 vías 6

Accesorios- codos 11Motores 2

TABLA N.5 Recuento de los componentes en el sistema de

transferencia de calor del laboratorio de cárnicos.

PLANTA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALLaboratorio de cárnicos

Válvulas

De bola 8De filtro 2De furga 73 vías 8

Accesorios- codos 13

TABLA N.6 Recuento de los componentes en el sistema de

transferencia de calor del laboratorio de lácteos.

PLANTA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIALLaboratorio de lácteos

Válvulas

De bola 24De filtro 10De furga 23 vías 12Mariposa 1De presión 34 vías 1

Accesorios- codos 53Manómetros 4

Motores 4Bombas 3

Page 14: Informe de La Planta Agroindustrial

TABLA N.6 Recuento de los componentes de las principales

maquinarias en el laboratorio de lácteos.

Laboratorio de lácteos Yogurtera

Válvulas

De bola 7De filtro 3Mariposa 1De presión: compuerta 1

Accesorios- codos 7Bombas 1

Laboratorio de lácteos Quesera

VálvulasDe bola 5De filtro 63 vías 4

Accesorios- codos 7Bombas 2

Laboratorio de lácteos Pasteurizador

Válvulas

De bola 7De filtro 1De furga 23 vías 84 vías 1De presión 3

Accesorios- codos 7Unión de tuerca 11

Tes 8Manómetros 2

Motores 2

5. CONCLUSIONES.

los sistemas de transferencia de calor, en la planta de

ingeniería agroindustrial UTC, son principalmente el vapor

el mismo que nos permite la aplicabilidad de un sistema

inhibidor de crecimientos de bacterias y patógenos no

deseados en el momento de elaborar productos.

la importancia que tiene la transferencia de calor en las

operaciones unitarias, es que nos permite conocer y

detallar sus características, sus ventajas, los materiales

Page 15: Informe de La Planta Agroindustrial

de los que están elaborados, además de la

implementación de procesos que ayuden a la mejora de la

vida útil de productos de consumo.

Los principales factores que afectan la transferencia de

calor en la planta agroindustrial UTC, es el circuito de

corrido de vapor el mismo que va desde la caldera y

recorre toda la planta, creemos que para un mejor

rendimiento debió haberse implementado un sistema de

transferencia individual, el mismo que daría un mejor

rendimiento y ahorro de tiempo en la elaboración de

productos.

6. BIBLIOGRAFÍA

https://es.wikipedia.org/?title=Tuber%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina

http://www.biocab.org/Transferencia_Calor.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulica

http://html.rincondelvago.com/accesorios-de-

tuberias.html