"Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia"
USO DE UN ECONOMIZADOR EN LAS CALDERAS
EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
Profesor:
Tupayachi Herrera , Jose Luis
Integrantes:
-Steven Juárez Bustios
-Mishel Reynoso Rottiers
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TERMODINAMICA PROYECTO, Guías, Proyectos, Investigaciones de Termodinámica
PROYECTO DE TERMODINAMICA , PRESENTACIÓN PPT
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2021/2022
1 / 37
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"Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia"
USO DE UN ECONOMIZADOR EN LAS CALDERAS
EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
Profesor: Tupayachi Herrera , Jose Luis Integrantes: -Steven Juárez Bustios -Mishel Reynoso Rottiers
REFERENCIA DE EMPRESA DONDE EXISTE LA MAQUINA TERMICA (^) Descripcion de la empresa (^) En LAIVE S.A, Cuentan con instalaciones productivas, ubicadas en el departamento de Arequipa y en Lima, estando las oficinas administrativas en el distrito de Ate. Elaboramos productos alimenticios para las familias peruanas, de la más alta calidad, con estándares internacionales.
La industria de la producción masiva cada vez es más exigente, cada día se fabrican productos de consumo continuo en mayor volumen ya que las demandas de estos con mayores, muchos de los procesos usan calderas para la generación de calor para una gran diversidad de aplicaciones que se podrían dividir por tipos de industria. Por ejemplo: La industria alimentaria para purificar o cocinar los alimentos que producen, las compañías metálicas para esterilizar sus piezas de metal, las compañías termoeléctricas para poder conseguir energía de calor, y así, muchas otras más. Existen 2 tipos de calderas, ambas usadas en la industria. Las auto tubulares en las cuales el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Y las piro tubulares, en estas, 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. En el presente trabajo, se hablaran de las influencias que tienen las calderas en la industria Laive asi como el ahorro de energía que se puede dar en ellas por medio de economizadores de energía además de otros aspectos tangentes, reduciendo la cantidad de combustible necesario para realizar los procesos requeridos para la industria. Nos fijaremos únicamente en las calderas auto tubulares.
INTRODUCCION
DESCRIPCCION DE UNA CALDERA (^) Una caldera puede describirse como un generador de vapor de agua en base a agua líquida. Es decir, convierte el agua líquida en vapor de agua. la función de la generación de este vapor de agua radica en el calor que posee esta al calentarse y convertirse en vapor, la energía que el agua gana durante el proceso de la caldera es lo que se utiliza en las industrias para todo proceso que requiera calor. (^) Una caldera auto tubular clásica consiste en un gran recipiente (cilíndrico u ovalado en la mayoría de los casos) en el cual se encuentran tubos por donde pasa el flujo de líquido de trabajo (en este caso el agua). Estos tubos son (^) sometidos a altas temperaturas, producto de un combustible el cual de usa para producir calor en las tuberías y así calentar el agua, hasta que esta se convierta en vapor, el vapor de agua tendrá un caño de salida en la parte superior de la caldera donde se puede transportar el vapor hacia el destino en el que la fábrica lo encuentra apropiado, por otro lado, los gases que producen los combustibles, producto de la incineración tienen también una salida para que estos puedan ser expulsados exitosamente (^) Cabe mencionar que el proceso que se realiza en una caldera industrial (y en casi todo tipo de calderas) es un proceso isobárico, es decir que la presión del fluido de trabajo será la misma cuando ingrese y cuando salga de la máquina.
Podemos encontrar dos tipos de
calderas pirotubulares según la
disposición del haz tubular: horizontales
y verticales
En ellas el fluido de trabajo se desplaza por el interior de tubos durante su calentamiento y los gases de combustión circulan por el exterior de los mismos. En este tipo de calderas el agua normalmente está retenida en tubos verticales que se extienden desde la parte inferior de la caldera hasta la parte superior, por donde sale el vapor al colector debido a la formación de burbujas de vapor. Suelen utilizarse en aplicaciones de mayor presión de trabajo en comparación con las calderas pirotubulares.
(^) Esquema de caldera acuotubular. TIPOS DE CALDERA
En función del tipo de combustible. Los combustibles utilizados por las calderas pueden ser: (^) Combustibles sólidos. (^) Combustibles líquidos. (^) Combustibles gaseosos. TIPOS DE CALDERA En función de su toma de aire. Según la forma en la que las calderas toman el aire, podemos clasificarlas en: (^) Calderas de circuito abierto y tiro natural. (^) Calderas de circuito abierto y tiro forzado. (^) Calderas estancas. Podemos apreciar las diferentes configuraciones
En función de la presión de trabajo. Atendiendo a la presión de trabajo, podemos clasificar las calderas en: (^) Calderas atmosféricas (^) Calderas de depresión (^) Calderas de sobrepresión Calderas de depresión: Funcionan por la depresión que se crea en la chimenea o por un ventilador que aspira. Se evita la salida de humos al local. Calderas de sobrepresión: En ellas los gases circulan empujados por un ventilador. Caldera : Es un equipo que se utiliza para generar vapor a partir de una fuente de calor. TIPOS DE CALDERA
SISTEMAS DE CALDERA
CARACTERISTICAS DE OPERACIÓN CONDICIONES DE TRABAJO (^) Ahorro de energía en una caldera (^) Gestión y mantenimiento (^) Es importante que exista un responsable de la instalación de manera que el sistema funcione correctamente y de introducir mejoras de eficiencia energética. Esto reducirá el consumo energético de la instalación, disminuyendo las facturas de combustible y al mismo tiempo reduciendo el impacto ambiental. Lleve un control periódico de consumos. Esto permitirá comparar el consumo mes a mes y anualmente, y detectar así posibles anomalías en el sistema, la utilización incorrecta de los equipos o cambio de hábitos en el uso de la instalación. Lleve un mantenimiento adecuado de la instalación, unos equipos defectuosos pueden consumir un 15% más de energía y ocasionarnos averías futuras con un alto coste de reparación. Recuerde llevar a cabo la revisión anual de la caldera por parte del personal especializado de mantenimiento.
USOS DE UNA CALDERA
Industria
alimentaria
(principalmente)
e hidroeléctrica
Reduccion de
riesgos
Cocción de
alimentos
Purificacion de
alimentos y
herramientas
Pasteurizacion de
alimentos
PROCESOS DE PAUSTERIZACIÓN DE LACTEOS EN EMPRESA LAIVE La pasteurización de un alimento consiste en que este sea sometido a altas temperaturas por periodos cortos de tiempo (es decir, se calienta y se enfría muy rápido) con el propósito de eliminar los agentes patógenos que se encuentren en dicho alimento. El tiempo dependerá de la temperatura a la que se someta el alimento en cuestión esto purifica y expande la fecha de caducidad el producto debido a que existirán menos patógenos que puedan generar desperfectos en la leche, haciendo consecuentemente que este dure más para el consumidor. Este método fue descubierto por el ingeniero Louis Pasteur, por el cual lleva el nombre este proceso, el primer pasteurizado de un alimento se realizó el 20 de abril de 1864, hecho por él y su colega Claude Bernard. Desde que se inventó este proceso, se aplicó rigurosamente a la industria alimentaria por la ley ISO 5588, desde entonces, las industrias buscaron constantemente la manera de optimizar y maximizar el ahorro en dicho proceso. Para el caso de la compañía Laive, la pasteurización de la leche es un proceso sumamente importante el cual requiere de buen cuidado y de un buen resultado, para obtenerlo, la industria usa unos procesos los cuales se han desarrollado con los años estos se denominan el proceso de UHT ultra pasteurización y el proceso de HTST.
PROCESO UHT Y HTST El proceso HTST y UHT se realizan con los siguientes elementos (^) Caldera de vapor de agua (^) Bombas de presión (^) Pasteurizador (intercambiador de calor) (^) Tanque de enfriamiento (^) Tanque aséptico (^) Cámara de refrigeración Caldera
PROCESO UHT Y HTST El proceso UHT consistirá en el siguiente lo siguiente, la leche vendrá proveniente de un tanque aséptico ejercido a una presión de 53 bar mediante un bomba conectada a este, luego se procederá a ingresas esta leche (sin pasteurizar todavía) al pasteurizador. Por otro lado, una caldera (conectada también con una bomba de ser necesario) transmitirá vapor de agua a alta energía y temperatura al intercambiador, se utilizara mediante el intercambio de placas la elevación en la temperatura de la leche calentándola por un periodo de 2 a 4 segundos a una temperatura de 132 °C. Esta leche, luego de haberse sometido al proceso será transportada mediante tuberías a un tanque de enfriamiento, este también funciona como un intercambiador de calor (por medio de tuberías en este caso) donde la leche pasara por un proceso de enfriamiento, usando agua o refrigerante para lograrlo. La leche luego de ser enfriada se transfiere a una cámara refrigeradora donde se conservara hasta que se encuentre lista para el empaquetamiento. Para el proceso HTST los pasos son similares, los únicos cambios serán en la presión que ejerce la bomba al tanque aséptico (que contiene la leche) y la temperatura de calentado por el intercambiador se realizara a 75°C por un periodo de 15 segundos. En ambos casos, el uso de calderas generadoras de vapor de agua es indispensable para estos procesos, por lo cual es importante mantener esa pieza maquinaria en condiciones apropiadas y optimizadas.