Diseños Térmicos 1º Sem - 2015
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Proyectos Trmicos, 1 Semestre del 2015, Dr.-Ing. Gonzalo Salinas-Salas 1
Universidad de Talca Talca; Abril 05 de 2015 Facultad de Ingeniera Departamento de Tecnologas Industriales
ASIGNACIN DE DISEOS TERMICOS Prof.: Dr.-Ing.: Gonzalo Eugenio Salinas Salas 1.- Grupo N 1: Alumnos: 1.- Ahumada M. Fernando 2.- Callete A. Gerardo 3.- Gmez O. Felipe 4.- Silva E. Felipe Proyecto de alta temperatura, Grupo N1 Disee un intercambiador de calor del tipo de doble tubo de un largo de 5 m. Por el interior del tubo central, cuyo dimetro es 5 cm circula un caudal masico de alimento lquido de 0,5 kg/s, con un calor especfico 3,9 kJ/kgK . Su temperatura de entrada es 40C y la de salida 80C. Considerando que el fluido calefactor es vapor de agua a una presin de 143,27 kPa y que ingresa con un titulo de 90% y que egresa como lquido saturado.
Proyecto de baja temperatura, Grupo N1 Disee una cmara de congelado de choque (blast freezing), que permita procesar 50 unida-des por hora de un postre que se vende en un envase de forma de paraleleppedo de 15 cm de largo por 10 cm de ancho y 7 cm de alto. Durante el proceso de manufactura el postre es intro-ducido en su envase a 1C. Su humedad es 90%. El calor especfico del poste descongelado es 3,5 kJ/kgK. La temperatura del flujo de aire es -40C y la temperatura final del postre conge-lado es -25C. La densidad del postre descongelado es 750 kg/m
3. La conductividad trmica
del postre congelado es 1,3 W/mK, su calor especfico 1,85 kJ/kgK y que la entalpia de cam-bio de fase slida-lquida es 120 kJ/kgK. Para esto debe crearse un coeficiente global de trans-ferencia de calor entre el aire y el postre de 35 W/m
2K.
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Proyectos Trmicos, 1 Semestre del 2015, Dr.-Ing. Gonzalo Salinas-Salas 2
Universidad de Talca Talca; Abril 05 de 2015 Facultad de Ingeniera Departamento de Tecnologas Industriales
ASIGNACIN DE DISEOS TERMICOS Prof.: Dr.-Ing.: Gonzalo Eugenio Salinas Salas 2.- Grupo N 2: Alumnos: 1.- Aliaga C. Bastian 2.- Contreras B. Diego 3.- Herrera F. Leonardo 4.- Tabach A. Roberto Proyecto de alta temperatura, Grupo N2 Disee un secador de tnel para reducir el contenido de humedad inicial de un alimento con-formado por un 40% en masa de leche de vaca y 60% en masa de frutillas cuya humedad ini-cial es 80%. Para su transporte dentro del tnel se emplea una correa de 1 m de ancho y 10 m de largo. El caudal de aire calentado no debe superar los 250 m
3/min a una temperatura de
100C. La seccin transversal del tnel es 4 m
2 y el espesor del alimento 1,5 cm, con forma de parale-
leppedo cuya rea expuesta es de 510 cm. Proyecto de baja temperatura, Grupo N2 Disee una cmara refrigerada que opere a 0C, empleando para ello un ciclo Plank cuyo refri-gerante es R-134a. Con una presin de condensacin del orden de 900 kPa y un titulo del va-por al ingreso del condensador de 30%. Las paredes de la cmara deben presentar una resis-tencia conductiva total de 0,5 m
2K/W. Las resistencias convectivas interior se puede estimar en
10 m2K/W y la exterior en 2 m
2K/W. Asumiendo una temperatura exterior de 38C y un rea
toral de pared y techo de 100 m2. En el interior de la cmara se sostienen 2 ton de damascos.
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Proyectos Trmicos, 1 Semestre del 2015, Dr.-Ing. Gonzalo Salinas-Salas 3
Universidad de Talca Talca; Abril 05 de 2015 Facultad de Ingeniera Departamento de Tecnologas Industriales
ASIGNACIN DE DISEOS TERMICOS Prof.: Dr.-Ing.: Gonzalo Eugenio Salinas Salas 3.- Grupo N 3: Alumnos: 1.- Bueno M. Felipe 2.- Correa A. Sebastin 3.- Oliva C. Bernan 4.- Valds P. Felipe Proyecto de alta temperatura, Grupo N3 Disee un secador spray para producir harina de sangre. Donde la materia prima ingresa a la torre secadora con un contenido total de slidos de 15% y egresa con una humedad del 5% emplendose para el secado aire a 120C y una humedad relativa media del 5%. La densidad de la sangre es 1.050 kg/m
3 y el dimetro mximo de la gota es 120 m. El contenido crtico de
mezcla es 45% y el dimetro crtico de la gota es 25,5 m. El contenido de humedad de equili-brio en la mezcla es 4,3% y la difusibidad del vapor de agua en la gota es 710
-10 m
2/s. Para el
diseo, es necesario determinar el tiempo de secado del producto. El caudal a tratar ser 5.000 kg/hr. Proyecto de baja temperatura, Grupo N3 Disee un intercambiado de calor que permita a una masa de 100 kg de un alimento lquido en base a leche entera con un contenido de 5% de avena y 5% de frutillas molidas. El alimento est contenido en un recipiente largo, enfriarse de 40C a 5C en 10 min, realizndose ste al sumergir el evaporador en el alimento. Se empleara un ciclo Plank cuyo refrigerante es R-134a, con una temperatura de evaporador de 1C. El equipo opera 4 hrs. y tiene un intervalo de pau-sa de 70%.
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Proyectos Trmicos, 1 Semestre del 2015, Dr.-Ing. Gonzalo Salinas-Salas 4
Universidad de Talca Talca; Abril 05 de 2015 Facultad de Ingeniera Departamento de Tecnologas Industriales
ASIGNACIN DE DISEOS TERMICOS Prof.: Dr.-Ing.: Gonzalo Eugenio Salinas Salas 4.- Grupo N 4: Alumnos: 1.- Bustos J. Diohanic 2.- Fernndez P. Sebastin 3.- Rivas P. Mauricio 4.- Verdugo C. Anderson Proyecto de alta temperatura, Grupo N4 Disee un horno industrial para tratamientos trmicos, con una temperatura mxima de opera-cin de 1.200C, un volumen til de 1,2 m
3, que opere con gas LP y un amplio rango de control
de temperatura. Proyecto de baja temperatura, Grupo N4 Disee un congelador de 21,51,2 m para lo operacin con productos vegetales (maz, arve-jas, porotos verdes, meln, etc.). La temperatura del congelador es -20C y opera en una sala que se encuentra a 23C. Empleando para ello un ciclo Plank cuyo refrigerante es R-134a. El equipo opera 24 hrs. y tiene un tiempo de operacin mximo es 70%. La masa contenida no excede de 100 kg de productos.
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Proyectos Trmicos, 1 Semestre del 2015, Dr.-Ing. Gonzalo Salinas-Salas 5
Universidad de Talca Talca; Abril 05 de 2015 Facultad de Ingeniera Departamento de Tecnologas Industriales
CALENDARIO DE ACTIVIDADES DE DISEO TERMICO 1 SEM. 2015
Prof.: Dr.-Ing.: Gonzalo Eugenio Salinas Salas
El programa de actividades para ambos grupos consulta las siguientes fechas y estados de
avance para los distintos grupos.
Dada la situacin particular de este semestre, se atendern consultas relativas a la elaboracin
de los contratos de los proyectos de Alta Temperatura, durante los horarios de consulta de
estudiantes con prioridad entre el 20.04.2015 y 22.04.2015.
Las presentaciones deben ser acompaadas con sus respectivos documentacin (debe incluir-
se el contrato debidamente aprobado) y una presentacin en Power Point de Microsoft Office
1 Proyecto (Alta temperatura) 2 Proyecto (Baja temperatura)
Fecha Avance Fecha Avance
23.04.2015
14.05.2015
Contrato
50%
04.07.2015
17.07.2015
Contrato
100%
28.06.2015 100%