informe de la planta agroindustrial
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estructura de un circuito de calorTRANSCRIPT
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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:
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.
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
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
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
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
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
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