Trabajo Colaborativo Final Transferencia De Calor
Enviado por eugeniogarcia • 29 de Abril de 2013 • 12.786 Palabras (52 Páginas) • 1.389 Visitas
ACTIVIDAD XIV
PLANTAS VIRTUALES
GRUPO-14
EMMA RUBY VELLAHIZATC BALANTA
CODIGO: 66706566
SERGIO ANTONIO BARRIENTOS
TUTOR
ING: CARLOS GERMAN PASTRANA BONILLA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)
PROGRAMA INGENIERIA DE ALIMENTOS: CEAD PALMIRA (VALLE)
MAYO -2012
EJERCICIOS
1. Determine la cantidad de calor requerida para pasterizar 2000 botellas de jugo de guayaba, con un contenido de 250 c.c. El peso promedio de cada envase es de 70 gramos y el calor específico del vidrio es de 0,2 cal /gr 0 C.
Formula de calor
Q = m*Cp* T
Donde:
m=2000(botellas)*250cc (peso de cada en base)*1.3kg/cc (densidad jugo)
Q =650000kg (jugo de guayaba)*0.89 cp. (Calor especifico)
Q=578.500*(90 ºC temperatura de pasterización – 25 ºC t ambiente)
Q= jugo de guayaba =37.602.500cal
Luego
Calculo de calor por envase
Envase =2000*70gr=140.000
Formula de calor
Q = m*Cp* T
Envase = 140.000.gr*0.2(cp. del vidrio)
Q envase = 28.000*(90 ºC temperatura de pasterización –25 ºC t .ambiente)
Q envase = 1.820.000 cal
Calor total = Q jugo guayaba + Q envase
Calor total = 37.602.500 Cal + 1.820.000 Cal
Calor total = 39.422. 500 Cal
2. En un pasterizador de placas, regenerativo, se consume un 20% de calor y un 15% de frío del proceso de pasterización. Calcule los consumos de vapor de vapor a 110°C y de una salmuera que se calienta de -10 0 C a 2°C, para pasterizar 30000 litros de leche que entra al pasterizador a 4°C y sale a 6 °C.
Vapor leche =30.000litros
Cp leche= 0.94 cal/g ºC
Densidad leche=1.030kg/Lt
Formula
m = V * ρ
m leche = (30.000 lt)*1.030kg/Lt
m leche= 30.900 kg
Cp. Salmuera: 0,65cal/ g ºC
Cp. Vapor: 0,45 cal/ g ºC
T vapor = 110ºC
Suponemos que:
Hfg = 539,36 cal/ g
Q = (m vapor) (hFg) Conocido como cantidad cedida de vapor
Q = m vapor * hFg = m Leche Cp. ΔT
Donde
m vapor = masa vapor
m Leche = masa leche
hFg = calor latente
Empezamos despejamos m vapor en donde la formula quedaría
M vapor = m leche * Cp. * ΔT
Hfg
M vapor = 30.900 (94cal/gºC) (72-4) ºC
524.26 cal
M vapor = 197.512.800cal /kg
524.26cal
M vapor =376501.71kg
Aplicamos la fórmula para el frio
Q frio = m salmuera Cp. ΔT = m leche Cp. ΔT
mL Cp. ΔT
m salmuera = mL ΔT/ CpΔT
m salmuera = 197.512.800 CAL
(0,65cal/gr) (2-(-10)) ºC
m sal muera =197.512.800cal
7.8 cal/gr
m salmuera = 25322153.85gr
m =25322.15kg
3 Para el ejercicio anterior establezca el área de transferencia de calor, teniendo como coeficiente de transferencia de calor interior hio = 769 BTU/hr ft2 ° F y factor de incrustación de 0,0060 hr ft2°F /BTU. Los diámetros de la tubería del condensador son de 0,62 y 0,75 pies, interior y exterior respectivamente.
Temperatura vapor = 110 ºC
Temperatura inicial = 4ºC
Temperatura salida = 72 ºC
T Diferencial de entrada =T vapor – T inicial
T D entrada = 110 ºC - 4 ºC = 106 º
T Diferencial de salida T vapor – T salida
T D salida = 110 ºC - 72 ºC = 38 ºC
Caída media log = 106 ºC – 38 ºC x 1.8 = 119.3 ªF
Ln (106 / 38)
Área de transferencia = Calor a transferir
T D entrada x caída media log
Área de transferencia = 7.622.865 BTU
106 ºC * 119,3 ºF
Área de transferencia = 602.8
Enfriamiento:
Calor a transferir = 1.864.463 Kcal. O 7.398.663 BTU
D entrada= 72 ºC-2 ºC = 70 ºC
Diferencial de salida: 6ºC-(-10) ºC = 16
...