Sistemas de vapor

82
Integrantes: Ingrid Sulca Ronny Barco Teófilo Salas Edwin Guanga [email protected] Ingeniería Industrial

Transcript of Sistemas de vapor

Integrantes:Ingrid SulcaRonny BarcoTeófilo SalasEdwin Guanga

[email protected] Ingeniería Industrial

Temática

ed

win

gu

an

ga

@h

otm

ail.

com

Ing

en

ierí

a I

nd

ust

rial

INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR

• El vapor de agua es uno de los medios de transmisión de energía calórica de mayor efectividad en la industria, se estima que este servicio es utilizado por el 95% de las industrias como medio de calentamiento, por su fácil generación, manejo y bajo costo comparado con otros sistemas.

La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada por James Watt en 1776 la cual usó en su propia fábrica, ya que era un industrial inglés muy conocido.

INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR• Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de

agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y continúa en el nuestro.

• Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas.

• Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura

INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR• El vapor también puede ser utilizado para generar trabajo,

aprovechando la presión del vapor generado en la caldera para producir movimiento. Para el primer caso la aplicación más común es un intercambiador de calor.

INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR• y para el segundo caso una locomotora (pistón) o turbina de vapor

para generar electricidad.

• A parte de ser fácil de transportar por medio de una red de tuberías, el vapor es un excelente medio de transporte de energía.

• Adicionalmente el agua con que se genera el vapor debe presentar determinadas características en cuanto a calidad, siendo necesario adecuarla utilizando sustancias químicas.

SISTEMAS DE VAPOR• Generación: Durante esta etapa, en la caldera se aplica

calor al agua de alimentación para elevar su temperatura, después que el agua se ha evaporado, el vapor resultante pasa a la segunda etapa del ciclo de vapor.

• Distribución: Esto es simplemente el movimiento del vapor de agua en un sistema cerrado a su punto de consumo, el uso del vapor cualquiera que sea se denomina:

• Condensado: El condensado desde los procesos hacia la caldera y finalmente los consumidores finales, generalmente equipos o procesos donde se requiere la energía transportada por el vapor.

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPORCuando se estudia sistemas donde utiliza vapor es indispensable conocer la manera como este se usara, es decir:

Clasificación por el Uso - Según el uso como medio que transporta energía de un lugar a otro, o para producir trabajo.El vapor generado en una caldera puede ser utilizado como medio para transportar energía proveniente del combustible hacia los equipos o procesos que demandan esta energía en forma de calorDe otra forma la energía que posee el vapor en virtud de su presión puede ser usada para generar movimiento.

Clasificación de las Calderas - Por el tipo de caldera en la que se produce el vapor.

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR

• Clasificación de los Equipos Consumidores – Cuando se conoce la manera como los usuarios finales demandan el vapor, ya sea de forma directa o indirecta. Estos equipos pueden ser de vapor directo o indirecto.

• Vapor indirecto. El vapor que ingresa al equipo cede su calor latente de cambio de fase transfiriendo la energía a un fluido o al material de proceso. El vapor al ceder parte de su energía se transforma en condensado y sale del intercambiador o serpentín por la presión del sistema mediante la apertura de una trampa de vapor.

DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR• Posterior a la generación del vapor en la caldera es necesario un medio

para llevar la energía del vapor hacia los procesos que lo requieren.

• Este medio es la red de distribución de vapor y retorno de condensado, las que a su vez están conformadas por una serie de elementos.

• Líneas o redes generalmente de acero cuya función es llevar el vapor desde la caldera hacia los equipos consumidores.

• Deben ser seleccionadas de acuerdo al flujo y presión que circula por ellas. Una mala selección ocasionará perdidas de energía y daños en válvulas, trampas de vapor o equipos consumidores.

• La velocidad media del vapor y el condesado no debe sobrepasar 50 m/s y 5 m/s, respectivamente.

DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR• ManifoldSon parte del sistema de tuberías de cargue, descargue de vapor

saturado, en el cual confluyen varios tubos y válvulas, por lo que también se le conoce como "múltiple de cargue".

Adecuados para utilizarse donde hay numerosos ramales de vapor principal o trazas, en las cuales un gran número de tuberías de condensado convergen hacia el cabezal de recuperación de condensado.

TRAMPAS DE VAPOR

• Se utilizan para desalojar condensado de las líneas de distribución o a la salida de los intercambiadores de un equipo consumidor. Estas abren en presencia de condensado y cierran en presencia de vapor.

• Garantizan el buen funcionamiento de tuberías y elementos de la red y contribuyen al uso eficiente de la energía. Se pueden clasificar según su ubicación en el sistema de vapor o según su forma de operación.

Clasificación según su Ubicación• Trampas en la redUbicadas en la red de distribución de vapor en lugares

donde se produce fácilmente el condensado, por ejemplo depósitos o bolsillos y tramos de tubería con reducciones, también suelen ubicarse trampas al menos cada 30 metros ya que el vapor que circula pierde energía con el ambiente y puede condensarse.

Clasificación según su Ubicación• Trampas de procesoEl vapor que ingresa al equipo o proceso demandante de energía

cede su calor latente transformándose en condensado. Este debe ser desalojado para evitar pérdidas de calor e

inundación del serpentín o intercambiador de calor. Para ello se ubican trampas de vapor a la salida del equipo de intercambio de calor.

Clasificación según su Ubicación• Trampas de circuito de calentamientoAlgunas redes de transporte y distribución de líquidos requieren

el calentamiento del fluido para mantener bajos niveles de viscosidad haciendo posible el bombeo.

Para mantener estas temperaturas seubican serpentines con circulación deVapor a la tubería o red de bombeo, el que se transforma en condensado al ceder su energía y posteriormente ser desalojado del sistema mediante la instalación de trampas.

Clasificación según su Operación• MecánicasLas trampas mecánicas trabajan con el principio de diferencia

entre la densidad del vapor y la del condensado. Por ejemplo, un flotador que asciende a medida que el nivel del

condensado se incrementa, abriendo una válvula, pero que en presencia del vapor la mantiene cerrada.

Clasificación según su Operación• TermostáticasLas trampas termostáticas operan por la percepción de la

temperatura del condensado. Cuando la temperatura cae a un específico valor por debajo

de la temperatura del vapor, la trampa termostática abrirá para liberar el condensado.

Clasificación según su Operación• Termodinámicas Las trampas Termodinámicas operan con la diferencia entre el

flujo del vapor sobre una superficie, comparada con el flujo del condensado sobre la misma superficie. El vapor o el gas fluyendo sobre la superficie crean un área de baja presión.

Este fenómeno es empleado para mover la válvula hacia el asiento y así cerrar su paso.

APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR• Turbina de vaporEn turbo maquinaria, específicamente en turbinas, se utiliza vapor para

transformar la energía del flujo en energía mecánica. El vapor sale de la caldera a condiciones de sobrecalentamiento, es

decir a alta temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energía mecánica que, típicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad.

APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR

• Calentamiento de líneas de bombeoEn algunos procesos de bombeo de un fluido de un lugar a

otro es necesario mantener el flujo de bombeo bajo ciertas características de viscosidad mediante la adición de calor.

El aumento de la temperatura disminuye la viscosidad del líquido a transportar permitiendo que sea trasegable.

APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR

• Procesos de cocción de alimentosEn la industria alimenticia se utilizan marmitas provistas de

enchaquetados o serpentines de vapor. Son simplemente ollas que utilizan el vapor como fuente de energía para alistar los alimentos que en ellas encuentran.

El principio de operación se basa en la transferencia de energía por condensación del vapor en agua.

Caldera La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase.

[email protected] Ingeniería Industrial

Caldera Piro tubular

[email protected] Ingeniería Industrial

IntroducciónLas calderas de vapor son unos aparatos en los que se hace hervir agua para producir vapor. El calor necesario para caldear y vaporizar el agua pude ser suministrado por un hogar o por gases calientes recuperados a la salida de otro aparato industrial (horno, por ejemplo).

[email protected] Ingeniería Industrial

¿Como Funciona?

Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado.

[email protected] Ingeniería Industrial

¿Como Funciona?La transferencia de calor se efectúa mediante un proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presión y temperatura. La presión, como se indicó al inicio, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controla mediante el escape de gases de combustión, y la salida del vapor formado.

[email protected] Ingeniería Industrial

Tipos de Caldera

Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.

[email protected] Ingeniería Industrial

Caldera Acuatubular

[email protected] Ingeniería Industrial

Tipos de Caldera

Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulación de los gases de escape.

[email protected] Ingeniería Industrial

[email protected] Ingeniería Industrial

Elementos y ComponentesAgua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización.

[email protected] Ingeniería Industrial

Ablandadores de AguaEl tratamiento del agua de una caldera de vapor o agua caliente es fundamental para asegurar una larga vida útil libre de problemas operacionales, reparaciones de importancia y accidentes.

El objetivo principal del tratamiento de agua es evitar problemas de corrosión e incrustaciones, asegurando la calidad del agua de alimentación y del agua contenida en la caldera.

[email protected] Ingeniería Industrial

Ablandadores de Agua

Las impurezas encontradas con mayor frecuencia en las fuentes de agua, figuran las siguientes los sólidos en suspensión, líquidos no mezclables con agua (ej. aceite), colorantes, bacterias y otros microorganismos, sustancias semi-coloidales, gases disueltos, sales minerales disueltas.

[email protected] Ingeniería Industrial

Parámetros Tratamiento de Agua

‰ pH. El pH representa las características ácidas o alcalinas del agua, por lo que su control es esencial para prevenir problemas de corrosión. ‰ Dureza. La dureza del agua cuantifica principalmente la cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en el agua, los que favorecen la formación de depósitos e incrustaciones difíciles de remover sobre las superficies de transferencia de calor de una caldera.

[email protected] Ingeniería Industrial

Las distintas etapas del proceso de ablandamiento .

Durante una primera fase, el agua atraviesa el lecho de resina, donde pierde sus iones de calcio y magnesio, sustituyéndolos por iones de sodio.

Cuando la resina esta saturada, se favorece su desbloqueo por una corriente de agua  a fin de facilitar la regeneración.

[email protected] Ingeniería Industrial

Las distintas etapas del proceso de ablandamiento .

[email protected] Ingeniería Industrial

Las distintas etapas del proceso de ablandamiento

En esta tercera etapa, se hace pasar lentamente la salmuera a través del lecho de resinas, se obtiene una solución salina de sales de calcio y magnesio, y la resina se encuentra nuevamente cargada de sodio.

En una cuarta etapa, un lavado permite eliminar la salmuera remanente en el lecho  y deja el aparato preparado para un nuevo ciclo.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosAgua de condensado: es el agua que proviene del estanque condensador y que representa la calidad del vapor.

[email protected] Ingeniería Industrial

Términos

Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.

Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosDesaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosPurga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosPurga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosHOGAR O FOGÓN: Es el espacio donde se quema el combustible. Se le conoce también con el nombre de "Cámara de Combustión".

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosPUERTA DEL HOGAR: Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con refractario o de doble pared, por donde se echa el combustible al hogar y se hacen las operaciones de control del fuego.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosMAMPOSTERIA: Se llama mampostería a la construcción de ladrillos refractarios o comunes que tienen como objeto: Cubrir la caldera para evitar pérdidas de calor y guiar los gases y humos calientes en su recorrido.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosCHIMENEA: Es el conducto de salida de los gases y humos de la combustión para la atmósfera. Además tiene como función producir el tiro necesario para obtener una adecuada combustión.

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosTAPAS DE REGISTRO O PUERTAS DE INSPECCIÓN

Son aberturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos tipos, dependiendo de su tamaño:Las puertas hombre (manhole)Las tapas de registro ( handhole)

[email protected] Ingeniería Industrial

ElementosPUERTAS DE EXPLOSIÓN: Son puertas metálicas con contrapeso o resorte, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren en caso de exceso de presión en la cámara de combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando la presión.

CAMARA DE AGUA: Es el espacio o volumen de la caldera ocupado por el agua. Tiene un nivel superior máximo y uno inferior mínimo bajo el cual, el agua, nunca debe descender durante el funcionamiento de la caldera.

[email protected] Ingeniería Industrial

Elementos

[email protected] Ingeniería Industrial

Clasificación de acuerdo a la presión de trabajo de la caldera

a) Calderas de baja presiónCalderas que producen vapor a baja presión, hasta unos 4 o 5 kg/cm2.Este rango de presiones es mas común en las calderas de agua caliente que en las calderas que generan vapor.b) Calderas de media presiónProducen vapor hasta aproximadamente 20 kg/cm2.Generalmente vapor saturado, utilizadas en la industria en general.

[email protected] Ingeniería Industrial

Clasificación de acuerdo a la presión de trabajo de la calderac) Calderas de alta presiónAsociadas a ciclos de potencia, trabajan con presiones de 20 kg/cm2 hasta presiones cercanas a la crítica.

d) Calderas supercríticas.Son calderas que trabajan con presiones superiores a la crítica:

[email protected] Ingeniería Industrial

Clasificación de acuerdo a la producción de vapor

a) Calderas chicas: Producen hasta 1 o 2 toneladas de vapor saturado por hora.b) Calderas medianas: Producciones de hasta aproximadamente 20 toneladas de vapor por hora.c) Calderas grandes

Calderas que producen desde 20 toneladas de vapor por hora, siendo normal encontrar producciones de 500 y 600 toneladas por hora.

[email protected] Ingeniería Industrial

Clasificación de acuerdo al combustible utilizado

Calderas de combustibles líquidos: Se fabrican Generadores de Vapor de todo tipo y tamaño que utilizan combustibles líquidos.Requieren de instalaciones de almacenaje y tanques de servicio, de elementos de precalentamiento del fuel y de sistemas de bombeo y transporte.

[email protected] Ingeniería Industrial

Clasificación de acuerdo al combustible utilizado

Calderas de combustible gaseososUtilizan tanto gas natural como GLP, aire propanado o gas obtenido en gasificadores. Generalmente los quemadores de gas trabajan con muy baja presión, por lo que es común que tengan sistemas de reducción de presión importantes.

En el caso de tener asociado un gasificados que suministre un gas muy particulado se utilizan cámaras torsionales a fin de aumentar el tiempo de permanencia del combustible en el hogar.Es importante lograr una buena mezcla de aire-gas.

[email protected] Ingeniería Industrial

Calcular Potencia, Consumo1 BHP= Generación de 34,5 lb de Vapor\hora

Consumo de Bunker de Quemador(GPH)=0,28*BHP

Consumo de Bunker de Diésel(GPH)=0,30*BHP

[email protected] Ingeniería Industrial

Conversiones

conversion result for power:

From Symbol Equals Result To Symbol

1 kilocalorie per hour

kcal/hr = 3.97BTU's per

hourBtu/h

[email protected] Ingeniería Industrial

Caso PrácticoREQUERIMIENTOS DE VAPOR EN UNA FÁBRICA DE ELABORACIÓN DE SARDINAS.

[email protected] Ingeniería Industrial

El vapor que se requiere para cada proceso Vapor para el descongelamiento del

pescado. Vapor para el proceso de esterilizado de

latas antes del llenado. Vapor para el proceso de cocinado. Vapor para uso de calentamiento de la salsa

de tomate. Vapor para el uso de evacuación. Vapor para el uso de lavado de latas. Vapor para el uso de las autoclaves.

[email protected] Ingeniería Industrial

1._ Vapor para el Descongelamiento del Pescado.Para realizar el descongelamiento del pescado se dispondrá de un tanque rectangular de 3.20 x 1.20 m, el vapor ingresará por tuberías en forma de serpentín para calentar el agua.

[email protected] Ingeniería Industrial

2._ Vapor para el Proceso de Esterilizado de Latas Vacías antes del llenado.Los envases son traídos a la fábrica en pallets, donde se descargan y se depositan en discos giratorios que hacen que los envases se acomoden en una cinta transportadora para que pasen por un túnel de vapor para ser desinfectados y limpiados. Este proceso requiere de una presión de 15 PSI para una conexión de ½ pulg para el vapor.

[email protected] Ingeniería Industrial

3._Vapor para el Proceso de Cocinado.En este proceso el vapor es utilizado para cocinar el alimento, la sardina enlatada ingresa colocada en los carritos a los cocinadores que tiene una capacidad de ½ tonelada. Este proceso requiere vapor a una presión de 100 PSI y una temperatura de 100°C, con un tiempo de cocido de 25 – 30 minutos.

[email protected] Ingeniería Industrial

4._ Vapor para uso de Calentamiento de la Salsa de Tomate.Se utilizan las marmitas para calentar la salsa de tomate que luego va hacer depositado en las latas con el contenido de sardinas a una temperatura de aproximadamente 60 a 75ºC, para ayudar a la formación de vacío de la lata.

[email protected] Ingeniería Industrial

5._ Vapor para el Proceso de EvacuaciónEl producto recibe chorros de vapor en una cámara para producir el vacío y proceder al sellado. Este proceso se realiza durante 10 minutos y abarca 360 latas a una temperatura de 100oC y una presión de 20 PSI.

[email protected] Ingeniería Industrial

6._Vapor para el uso de Lavado de LatasSe tiene una entrada para el vapor de 1 pulgada para el calentamiento de agua, con una presión de 30 PSI y a una temperatura de 55° C. Las latas con el contenido de sardina se elevan mediante un puente grúa pequeño, en donde se depositan en los carritos y se procede a llevar a las autoclaves para su correspondiente proceso.

[email protected] Ingeniería Industrial

7._ Vapor para uso de las AutoclavesEste equipo tiene una capacidad de 1 tonelada con un tiempo de esterilización de 90 minutos y a una temperatura y presión de 120°C y 60 PSI respectivamente.

[email protected] Ingeniería Industrial

SELECCIÓN DE LA CALDERASiendo la caldera un equipo indispensable para la obtención de vapor, es necesario hacer un completo análisis de los diferentes factores que se emplean para la selección de la caldera. Lo primero que se debe tomar en cuenta para determinar la capacidad de la o las calderas a seleccionar es la demanda de vapor existente en el proceso de la elaboración de la sardina, para así estar seguro que la caldera no sea antieconómica o que no cubra la demanda necesaria.

[email protected] Ingeniería Industrial

[email protected] Ingeniería Industrial

1Balance TérmicoSe debe determinar las cargas caloríficas existentes en el proceso, que van estar expresadas en unidades de potencia Kcal/h o BHP. Para la elaboración de la sardina se tiene una gran cantidad de equipos que utilizan vapor.

[email protected] Ingeniería Industrial

Procedimiento a seguirLas pérdidas de energía por radiación y convección natural de los equipos se los estimará como regla general un 10 % de la carga térmica de cada equipo cuando estos se encuentren aislados correctamente, y del 20% cuando estos no poseen ningún aislamiento térmico.

[email protected] Ingeniería Industrial

Para los carritos y canastillas se considera que el calor que absorben es despreciable en comparación con el calor que absorbe el pescado, por lo tanto se desprecia, por lo que al final la carga calorífica se añadirá el 1% de la carga calorífica del equipo.

[email protected] Ingeniería Industrial

Datos específicos de la sardinaPara las sardinas se va a tener las siguientes propiedades: Densidad 910 Kg/m3 Calor especifico 0.98 Kcal/Kg °C

[email protected] Ingeniería Industrial

[email protected] Ingeniería Industrial

[email protected] Ingeniería Industrial

Q= m Cp ∆T = m Cp (Tv – Tl)

Flujo másico= m°= 1000 Kg/90 min = 11.11 Kg/min = 666.66 Kg/h

Q= 666.66 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (120 – 35) °C=55532.778 Kcal/h

1% por pérdida por canastilla y carrito = 555.33 Kcal/hQT1 = 55532.778 + 555.33 = 56088.108 Kcal/h

Existen tres autoclaves = 3 x 56088.108 = 168264.324 Kcal/h.

168264.324 Kcal/h x 4 BTU

Cocinadores (dos)Consta de 2 cocinadores para la cocción de la sardina.Datos.P máx. = 100 PsiCapacidad= ½ toneladaTiempo de esterilización = 25 - 30 minutosTV = 100 °CT latas = 40 °C

[email protected] Ingeniería Industrial

[email protected] Ingeniería Industrial

Q= m Cp ∆T = m Cp (Tv – Tl)

Flujo másico = m°= 500 Kg/30min = 16.66 Kg/min = 1000 Kg/h

Q= 1000 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100 – 40) °C = 78400 Kcal / h

1% por pérdida por canastilla y carrito = 784 Kcal/hQT1 = 78400 + 784 = 79184 Kcal/h

Como hay dos cocinadores = 2 x 79184 = 158368 Kcal/h

158368 Kcal/h x 4,02 BTU= 633,472 BTU/H

1 BHP = 334795BTU/ H

[email protected] Ingeniería Industrial

Marmitas (dos) Consta de 2 marmitas para el calentamiento de la salsa de tomate que va a ser añadido a la lata con el contenido de la sardina. Datos. Capacidad = 250 lb T máx. = 100 °C Densidad de la salsa = 1000 Kg/m3 Calor Especifico = 1 Kcal/Kg °C Volumen = 2/3 π r3 = 2/3 π (0.82/2)3 =0.144 m3 tcocido = 10 minutos T salsa = 25°C 0.144 m3 x 1000 Kg/m3 x 1 Kcal/Kg °C = 144.35 Kcal / °C Q= [144.35 Kcal / °C x (100 – 25)°C] / 0.166 h Q= 69288 Kcal/h Como hay 2 marmitas 2 x 69288 = 138576 Kcal /h

[email protected] Ingeniería Industrial

Adición de cobertura. Para la adición de cobertura se tiene una conexión de ½ pulg a una presión de 20 PSI = 1.4 Kg/cm2, se obtiene una demanda de 22.4 Kg/h = 49.28 lb/h = 1.43 HPB Se tiene dos de estos equipos, por lo que se tiene una demanda de vapor total en llenado de 2.86 HPB. Evacuador (uno). Datos Tiempo = 10 minutos Capacidad = 360 latas T = 100 °C m= 360 latas x 225g x 1Kg/1000g = 81 Kg Q= m Cp ∆T = m Cp (Tv – Tl) Flujo másico= m= 81 Kg/10min = 8.1 Kg/min = 486 Kg/h Q= 486 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100) °C = 47628 Kcal / h Q= 47628 Kcal/h

[email protected] Ingeniería Industrial

Cierre. Se hace uso de un equipo cerrador marca CONTINENTAL con conexión ½ pulg a una presión máxima de 25 PSI = 1.76 Kg/cm2, con lo cual de la tabla de anexos 2, se obtiene una demanda de 28.16 Kg/h = 2 CC Esterilizador De Latas (uno). Datos. Presión = 15 PSI Conexión ½ pulg Tabla anexos 2 15 PSI = 1 Kg/cm2 Va a tener una demanda de 16Kg/h = 1 HPB Lavado De Latas Datos. Presión =30 PSI = 2 Kg/cm2 20 Temperatura = 55 °C Conexión 1 pulg

Se obtiene una demanda de 80 Kg/h = 5.10 HPB

[email protected] Ingeniería Industrial

Descongelado Se calcula una cantidad de vapor requerido igual al 5% de vapor entregado por medio de los equipos antes mencionados, además de aquí se incluye también los requerimientos en otros usos auxiliares como el precalentado del combustible, siendo esta demanda total igual a: 0.05 X 76.2 = 3.81 HPBConsumo Total 168264.324 Kcal/h + 158368 Kcal/h + 138576 Kcal/h + 47628 Kcal/h = 512836.324 Kcal /h 512836.324 Kcal /h x 4.02 BTU/h / Kcal /h = 2061602.022 BTU/h 1 CC = 33479 BTU/h = 61.58CC+ 2.86+ 2 + 1 + 5.10 + 3.81 = 76.35 CC

[email protected] Ingeniería Industrial

DEMANDA DE VAPOR EN UNA FÁBRICA DE SARDINAS PARA UNA PRODUCCIÓN DE 12 TONELADAS DIARIAS. Demanda de vapor Equipos Unidades Demanda (HPB) Autoclaves 3 20.21 Cocinadores 2 19.02 Marmitas 2 16.64 Descongelado 1 3.81 Esterilizado de latas 1 1 Evacuador 1 5.72 Cierre 1 2 Lavado de latas 1 5.10 Adición de cobertura 2 2.86 TOTAL 76.35 A este valor se considera un factor de seguridad de 20%, debido a pérdidas por radiación y convección en las tuberías y en la operación de los equipos. Por lo que se tiene 76.35 x 0.20 = 15.27 76.35 + 15.27 = 91.62 HPB