PLANTA DE TRANSFORMACION DE LECHE MI HUILA

PRESENTADO POR:

ANGUIE KATHERINE LOZANO VASQUEZ

COD. 1105672438

GRUPO: 301117_5

PRESENTADO A:

HARVEY ANDRES MILQUEZ SANABRIA

INGENIERO QUIMICO

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA

TRANSFERENCIA DE MOMENTUM

NEIVA- 2015

INTRODUCCION

Se conoce que la transferencia de momentum corresponde a la

mecánica de fluidos, la cual estudia el movimiento (dinámica) o

la estática de las sustancias, la cual tiene bastante aplicación

en la ingeniería, ya que existe gran cantidad de procesos donde

involucra el transporte de movimiento, como por ejemplo el

transporte de leche en una planta procesadora láctea.

Esta propiedad llamada cantidad de movimiento o momentum, es

asociada a la cantidad de masa que tiene un objeto y a la

velocidad con que este se mueve, siendo transferible a un cuerpo,

logrando una interacción que ejerce fuerza, convirtiéndose la

cantidad de movimiento como una constante, como por ejemplo para

poder mover un fluido dentro de una tubería se necesita presión,

esto implica a que la presión ejerce momentum al sistema de

transporte del fluido dentro de la tubería.

Con esta información describiremos como actúa la transferencia de

momentum en una planta procesadora láctea, donde se conocerá por

medio del plano isométrico su descripción física, también se

indicara el sistema de tuberías, accesorios necesarios,

velocidades, presiones y tiempo de operación desde la recepción

de la leche hasta el empaque de la misma.

SOLUCION DE CALCULOS

En este item se resolvera la cantidad de tiempo, velocidad,presiòn y flujo sobre la operaciòn de recibo de materia prima ysu paso por la planta

TIEMPO

Se calculara el tiempo en que se va a tarda en llenar el tanquede almacenamiento Nº 2. Esto se va a calcular por medio de laecuación de gasto:

Q = V/t en m3/s.

V= Vo. del tanque de almacenamiento

Q= gasto de descarga

Reemplazamos:

t=VQ

=π ¿¿

PRESION

Se calculara las distintas presiones que se someten a través deltanque de almacenamiento Nº1, en el cual la leche líquida estransportada desde el carro tanque por medio de la tubería detransporte, la cual es conducida hasta el tanque dealmacenamiento, generándose una relación directa con la alturadel tanque y las diferencias de presiones entre la pared y labomba Vo1.

Se calculara la presión por medio de la primera ecuación:

∆P=p1g∆h (Ecuacion1 )

, h = densidad de la leche reposada

Reemplazamos:

∆P=750 Kgm3

x 9.8ms2 x0.08m=588Pa=0.085lb /pulg2

Utilizando la ecuación de Bernoulli se analizaran la diferenciade presiones entre el tanque 1 y 2.

∆P=p1−p2=12ρ(v22−v1

2)(Ecuacion2 )

Al no tener el volumen 1 (v1) y el volumen 2 v2 debemos recurrir aotra ecuación que nos arroje estos datos necesarios, la cual esla ecuación de la continuidad.

A1v1=¿ A2v2 (Ecuacion3)¿

Vamos a unir la ecuación de Bernoulli con la ecuación de lacontinuidad pero debemos despejar primero:

v12=

A22

A12 v2

2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯→∆P=12ρ(v2

2−A22

A12 v2

2)=12ρv2

2(1−A22

A12 )

(Ecuacion4 )

Ahora despejaremos v2 :

v2√ 2∆P

ρ(1−A22

A12 )

=√ 2x588Pa

1.3Kgm3 (1−

0.0034

0.0254 )

=30 ms

Ahora calcularemos v1:

v1=A2

A1v2=

0.32

2.52 30ms

=0.42ms42 cm

s

VELOCIDAD

Se calculara por medio de la ecuación de Bernoulli la velocidadque tiene cada tanque de recibo (T1), almacenamiento (T2), Tanquecon crema de leche (T3) y el tanque con la leche descremada (T4).

Comenzaremos con el T1 y el T2:

P1+12ρv2+ρgh1=P2+

12ρv2

2+ρgh2

Reducimos esta ecuaciòn debido al area de cada tanque:

ρgh1=12ρv2

2+ρgh2

Donde p1=P2=PAtmyelv1=0

Ahora despejaremos v2donde se obtiene:

v2=√2g∆h

Donde: Dh=h1−h2

Aplicando la condición de equilibrio que sucede cuando

Para obtener la altura (Dh) la cual es la causante de laestabilización del nivel de leche en el tanque, se enlazaran lasecuaciones 3 y 4 descritas en presiones:

∆h=Q12

2gA22=¿¿

Ahora se calculara la velocidad con que se descarga la leche filtradadel T1 cuando ingresa al tanque T2, esto se realizara por medio de laecuación de Bernoulli:

p2−p3=12ρ (v32−v22 )+ρg(h3−h2)

Sustituiremos v2 de la ecuación 3:

0=12−ρ (v3

2−2g∆h )−ρg(h2−h3)

Sustituiremos v3:

v3=√2g [∆h+(h2−h3)]=√2x9.8 mm2 [2.03m+0.9m¿ ]=7.57ms

FLUJOS

Para calcular los flujos de producción se considerara ecuación dePoiseuille:

∆P=∆Pp+∆Ph

Según la ecuación, la caída de la presión en el T2 debido a laviscosidad:

De acuerdo con la ecuación de Poiseuille, la caída de presión enel tanque de almacenamiento (T02), DPP, debido a la viscosidad, h= 10-3 N.s/m2, la longitud, L = 1 Km, el gasto Q = 0.4x10-3

m3/s, y el diámetro de la misma D = 20 cm, está dada por:

h=10−3N sm2

Longitud=1Km

GastoQ=0.4x10−3 m3s

DiametroD=20cm

Por lo tanto:

∆P=8QnLπR4 =

8x4x10−4m3

s x10−3N sm2x1000m

πR4 =10.18Pa

Se debe saber que la caída de la presión del T2, debe vencer la alturade la bomba 3 así:

∆Ph=ρgh=1000Kgm3 x9.8

ms2 x30.9m=3.028x105pa=3Atmosferas

La caída de la Bomba 3 será:

∆P=10.18Pa+3.028x105pa=3.02x105pa

PLANO ISOTERMICO

CONCLUSIONES

Por medio de este trabajo se dio a conocer los distintos

niveles de presiones, volumen, flujos que puede tener una

planta de recepción de leche

En este proyecto se describe los distintos planos que

describen la estructura física de una planta procesadora de

leche siguiente como base 4000 litros de recepción.

BIBLIOGRAFIA

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2006

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