Equipos de Tratamiento Termico
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7/25/2019 Equipos de Tratamiento Termico
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UNIVERSIDAD NACIONAL DELSANTA
E.A.P ING. AGROINDUSTRIAL
ALUMNO:Lecca Pea Erick
CURSO
Ing. De Procesos
DOCENTE
Ra Toro
A!O:
"#$%
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RECONOCIMIENTO DE E&UIPOS DE TRATAMIENTO TERMICO
I. INTRODUCCION
El tratamiento trmico es, probablemente, el proceso que msdirectamente afecta al producto. De su eciencia y estabilidad
dependen desde la cantidad de materias primas necesarias, hasta
la siempre temida prdida de un lote de producto. En el presente
informe se dan a conocer algunos de los equipos ms utilizados,
entre ellos la caldera, la cual consta de un sistema de tratamiento
de agua, pasteurizador, exhaustor y selladora.
II. O'(ETIVOS
Conocer el maneo y utilidad de los equipos de tratamiento
trmico y medici!n de temperatura en los procesos
qu"micos. Estudio del autocla#e, exhaustor, caldera, selladora,
marmita y tubos conductores con respecto a su maneo,
#entaas y des#entaas
III. MARCO TEORICO
El $ratamiento $rmico in#olucra #arios procesos de calentamiento
y enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material,
los cuales modican sus propiedades mecnicas. El obeti#o de los
tratamientos trmicos es proporcionar a los materiales unas
propiedades espec"cas adecuadas para su conformaci!n o uso
nal. %o modican la composici!n qu"mica de los materiales, pero
si otros factores tales como los constituyentes estructurales y la
granulometr"a, y como consecuencia las propiedades mecnicas.
&e pueden realizar $ratamientos $rmicos sobre una parte o la
totalidad de la pieza en uno o #arios pasos de la secuencia demanufactura. En algunos casos, el tratamiento se aplica antes del
proceso de formado 'recocido para ablandar el metal y ayudar a
formarlo ms fcilmente mientras se encuentra caliente(. En otros
casos, se usa para ali#iar los efectos del endurecimiento por
deformaci!n. )inalmente, se puede realizar al nal de la secuencia
de manufactura para lograr resistencia y dureza.
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E)a*as +e )ra)a,ien)o )-r,ico
*n tratamiento trmico consta de tres etapas que se
presentan a continuaci!n+
Caen)a,ien)o as)a a )e,*era)/ra 01a+a: aele#aci!n de temperatura debe ser uniforme en la
pieza.
Per,anencia a a )e,*era)/ra 01a+a:&u n es lacompleta transformaci!n del constituyente estructural
de partida. -uede considerarse suciente una
permanencia de unos minutos por mil"metro de
espesor.
En2ria,ien)o: Este enfriamiento tiene que serrigurosamente controlado en funci!n del tipo de
tratamiento que se realice.
IV. MATERIALES 3 E&UIPOS
De a *an)a *io)o
CALDERO
a funci!n del caldero es e#aporar agua, concentrando la
energ"a qu"mica contenida en el combustible en energ"a
trmica '#apor(. El #apor es transportado por tuber"as y
empleado en los diferentes procesos que requieren
calentamiento.
as caracter"sticas son+
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4/nciona,ien)o:
El sistema de encendido esta generado por un adaptador de
corriente que tiene entrada de / # y de salida 00/ 1 el
cual genera un arco de chispa en dos electrodos, queiniciaran la combusti!n del combustible.
2ediante una bomba es inyectado el combustible al
quemador, donde por medio del arco de chispa se iniciara la
combusti!n3 que a su #ez es alimentado por un #entilador
que genera una corriente de aire, la cual a#i#a el fuego y
Marca &team
4oilerRegistro Industrial /56/56
/0/768
Potencia 9 :-
Modelo &E-696
N de Serie ;;9;9
Ao de Fabricacin / psi
Consumo de Petrleo .> 7-:Produccin de vaor 57 4tu?:ora
Suer!cie de
calentamiento;/
Presin de "raba#o >/ psi
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condensa al fuego por un sistema de tubos horizontales
pirotubulares.
-ara un control de seguridad automtico se usa un
controlador de ni#el de agua para calderas, control de la
bomba de agua, corte de la @ama y timbre de alarma'sistema automtico de 2c. DA%E B 2(. El sistema de
desconectado se realiza mediante el man!metro que #erica
el cambio de presiones del trabao que no son deseadas, as"
cambiara bruscamente d sentido el interruptor de mercurio,
desconectado del sistema.
El sistema d agua es de doble entrada, puesto que esta se
alimenta d agua potable a un tanque, la cual debe ser
constante y @uida, por la cual se cuenta con un medidor d
caudal.
uego pasa a un ablandador de agua, porque las aguas
tienen deferente naturalezas y contienen impurezas
indeseables para el caldero. Es perudicial las sales formadas
de incrustaciones, por eso hay que tener en cuenta la dureza
del agua con respecto al carbonato de calcio.
l pasar al siguiente tanque se deposita el agua blanda para
su posterior bombeo al caldero para producir #apor
saturado. Esta agua pasa por un sistema de tubos quetienen un sistema de lla#es para medir el @uo de entrada dl
caldero.
Ti*os +e Ca+eras
Ca+eras +e Gran Vo/,en +e Ag/a Ca+eras Sencias
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Estas calderas se componen de un cilindro de planchas
de acero con fondos combados. En la parte central superior se instala una cFpula
cil"ndrica llamada domo, donde se encuentra el #apor
ms seco de la caldera, que se conduce por caGer"as a
las mquinas.a planchas de la calderas, as" como los fondos y el
domo se unen por remachadura.Esta caldera se monta en una mamposter"a de anillos
refractario, y all" se instalan el fog!n carnicero y
conducto de humo. En el hogar, situado en la parte
inferior de la caldera, se encuentran las parrillas de
erro fundido y al fondo un muro de ladrillos
refractarios, llamado altar, el cual impide que se caiga
el carb!n y ele#a las llamas acercndolas a la caldera.
Ca+eras con 5er6i+oresEste tipo de calderas surgieron bao la necesidad de
producir mayor cantidad de #apor. os her#idores son
unos tubos que se montan bao el cuerpo cil"ndrico
principal, de unos 0 metros de largo por 0.>/ metros
de dimetro3 estos her#idores estn unidos a este
cilindro por medio de #arios tubos adecuados.os gases del hogar calientan a los her#idores al ir
hacia adelante por ambos lados del cuerpo cil"ndrico
superior, tal como en la caldera anteriormentemencionada.as #entaas de estas calderas, a comparaci!n de las
otras, es por la mayor supercie de calefacci!n o de
caldeo, sin aumento de #olumen de agua, lo que
aumenta la producci!n de #apor. &u instalaci!n,
construcci!n y reparaci!n es sencilla.os her#idores pueden cambiarse o repararse una #ez
daGados. a diferencia de dilataci!n entre la caldera y
los her#idores pueden pro#ocar escape de #apor en los
@anches de los tubos de uni!n y, a #eces, la ruptura.Esta es una de las des#entaas de esta caldera.
Ca+eras +e 5ogar In)eriorEn este tipo de calderas, #eremos las caracter"sticas
de funcionamiento de la caldera con tubos hogares
HcornuallesH. Estas calderas estn formadas por un
cuerpo cil"ndrico principal de fondos planos o
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con#exos, conteniendo en su interior uno o dos
grandes tubos sumergidos en agua, en cuya parte
anterior se instala el hogar. El montae se hace en
mamposter"a, sobre soportes de erro fundido,
deando un canal para que los humos calienten a la
caldera por el interior en su recorrido hacia atrs,
donde se conducen por otro canal a la chimenea. &u
instalaci!n se puede hacer por medio de dos
conductos en la parte baa, para que los humos
efectFen un triple recorrido+ hacia adelante por los
tubos hogares, atrs por un conducto lateral, adelante
por el segundo conducto y nalmente a la chimenea.
os tubos hogares se construyen generalmente de
plantas onduladas, para aumentar la supercie de
calefacci!n y resistencia al aplastamiento.
Ca+era +e Me+iano Vo/,en +e Ag/a 7Igni)/8/ares9 Ca+era Se,i)/8/ar
Esta caldera se compone de un cilindro mayor de
fondos planos, que lle#a a lo largo un haz de tubos de
IH a ;H de dimetro. os tubos se colocan expandidos
en los fondos de la caldera, mediante herramientas
especiales3 se sitFan diagonalmente para facilitar su
limpieza interior.
2s arriba de los tubos se colocan algunos pernos otirantes para impedir la deformaci!n y ruptura de los
fondos, por las continuas deformaciones debido a
presi!n del #apor, que en la zona de los tubos estos
sir#en de tirantes.-ara la instalaci!n de la caldera se hace una base
rme de concreto, de acuerdo al peso de ella y el agua
que contiene. &obre la base se coloca la mamposter"a
de ladrillos refractarios ubicados con#enientemente el
hogar y conductos de humos.
a caldera misma se mantiene suspendida en marcosde erro $, o bien se monta sobre soporte de erro
fundido. Estas calderas tienen mayor supercie de
calefacci!n.
Ca+era Loco,o)ora
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Esta caldera se compone de su hogar rectangular,
llamada caa de fuego, seguido de un haz tubular que
termina en la caa de humo.El ni#el del agua queda sobre el ciclo del hogar, de tal
manera que ste y los tubos quedan siempre baGados
de agua.-ara e#itar las deformaciones de las paredes planas
del hogar, se dispone de una serie de estayes y
tirantes, que se colocan atornillados y remachados o
soldados a ambas planchas.os tubos se an por expandidores a las dos placas
tubulares y se pueden extraer por la caa de humo,
cuando sea necesario reemplazarlos. $odas las
calderas locomotoras se hacen de chimenea muy
corta, las que producen pequeGos tiraes naturales.
Ca+eras +e Gaoa;eciben este nombre las calderas de uno o dos tubos
hogares, como la Cornualles, pro#istas de tubos
8alloJay.Estos tubos son c!nicos y se colocan inclinados en
distintos sentidos, de tal manera que atra#iesan el
tubo hogar.os tubos 8alloJay reciben el calor de los gases por su
supercie exterior, aumentando la supercie total de
calefacci!n de la caldera Ca+eras Marinas
os buques a #apor emplean calderas de tubos de
humo y de tubos de agua. Entre las primeras se
emplean frecuentemente las llamadas Hcalderas de
llama de retornoH o Hcalderas suecasH.Este tipo de calderas consta de un cilindro exterior de
a ;.0? metros de dimetro y de una longitud igual o
ligeramente menor. En la parte inferior #an dos o tres
y hasta cuatro tubos hogares, que terminan en la caa
de fuego, rodeado totalmente de agua. os gases de lacombusti!n se untan en la caa de fuego, donde
terminan de arder y retoman, hacia atrs por los tubos
de humo, situados ms arriba de los hogares.)inalmente los gases quemados pasan a la caa de
humo y se dirigen a la chimenea.
Ca+eras Co,8ina+as
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as construidas con ms frecuencia son las calderas
de hogar interior y semitubular. En la parte inferior hay
una caldera Cortnualles de dos o tres tubos hogares o
una 8alloJay, combinada con una semi tubular que se
sitFa ms arriba. mbas calderas tienen unidas sus
cmaras de agua y de #apor, por tubos #erticales.os hogares se encuentran en la caldera inferior. os
gases quemados se dirigen hacia adelante, suben y
atra#iesan los tubos de la caldera superior, rodean
despus a esta caldera por la parte exterior, baan y
rodean a la inferior, pasando nalmente a la
chimenea.El agua de alimentaci!n se entrega a la caldera
superior y una #ez conseguido el ni#el normal de sta,
rebalsa por el tubo #ertical interior a la cmara deagua de la cmara inferior. mbas calderas estn
pro#istas de tubos ni#eles propios. El #apor sube por el
tubo #ertical exterior, se unta con el que produce la
caldera superior y > del domo sale al consumo.
Ca+eras +e Pe
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con#enientemente la presi!n a que se encuentre
sometido dicho l"quido, y tambin a cualquier presi!n
puede ser #aporizada el agua, con tal que se aumente
con#enientemente su temperatura.
Piro)/8/aresa caldera de #apor pirotubular, concebida
especialmente para apro#echamiento de gases de
recuperaci!n presenta las siguientes caracter"sticasEl cuerpo de caldera, est formado por un cuerpo
cil"ndrico de disposici!n horizontal, incorpora
interiormente un paquete multitubular de transmisi!n
de calor y una cmara superior de formaci!n y
acumulaci!n de #apor.a circulaci!n de gases se realiza desde una cmara
frontal dotada de brida de adaptaci!n, hasta la zonaposterior donde termina su recorrido en otra cmara
de salida de humos.El acceso al cuerpo lado gases, se realiza mediante
puertas atornilladas y abisagradas en la cmara frontal
y posterior de entrada y salida de gases, equipadas
con bridas de conexi!n. En cuanto al acceso, al lado
agua se efectFa a tra#s de la boca de hombre,
situada en la bisectriz superior del cuerpo y con
tubuladuras de gran dimetro en la bisectriz inferior y
placa posterior para facilitar la limpieza de posibleacumulaci!n de lodos.
Co,*araci=n en)re ca+eras Piro)/8/ares ;Ac/o)/8/ares
Cri)erios Piro)/8/ares Ac/o)/8/ares
Calidad de agua2enores
exigencias,
posiblefuncionamiento
con salinidad del
agua
2ayores
exigencias, es
necesario unbao ni#el de
salinidad
2antenimiento )cil de limpiar 2as acuoso
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e#isiones
peri!dicas
nspecci!n
ordinaria,
seguido de una
prueba
hidrosttica
&on necesarias
mediciones con
ultrasonido
adems de
pruebashidrostticas
endimiento 2ayor y de fcil
mantenimiento
2enor y dif"cil
de realizar su
mantenimiento
en
funcionamiento
Contenido de
agua
2ayor, debido a
su diseGo
2enor
Capacidad de
acumulaci!n
Debido al alto#olumen de
agua, no es
susceptible a las
@uctuaciones de
presi!n y carga
&usceptible a las@uctuaciones de
presi!n y carga
resultantes del
proceso
%ecesidades de
espacio
educidas Ele#adas
-lazo de entrega 2s corto 2s largo
Costes parani#eles
comparables de
gasto de
fabricaci!n y
calidad
2enores 2enores
)uente. http+??JJJ.bosch6industrial.com?les?fb/0IKsp.pdf
E>5AUSTING
De a *an)a *io)o
http://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdfhttp://www.bosch-industrial.com/files/fb013_sp.pdf -
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En la planta piloto se emplea este equipo para darle un
tratamiento trmico a los en#ases, con la nalidad de
eliminar los microorganismos que se encuentran en dichos
en#ases
Cuya nalidad es la formaci!n de #ac"o en un en#ase con
productos antes de sellado o tapado.
as caracter"sticas son+
Tne o C?,ara
argo I m.
ncho /.I7 m.
ltura /.> m.
Ma)eria Acero Ino@i+a8e
A)/ra 0 m.
Largo ;.> m.
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4a1a Trans*or)a+ora
argo 5.;7 cm.
ncho 0=.; cm.1elocidad I m?min.
Mo)or
Tri2?sico 7)rans,isi=n *or 2a1a9
2arca Delcrosa
$ipo 99/7;?)
-2 05//
:- 0.>
LJ 0.0
1oltae ;;/?/
ntensidad de corriente >./?.>
AUTOCLAVE
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De a *an)a *io)o
*na autocla#e es un recipiente de presi!n metlico de
paredes gruesas con un cierre hermtico que permite
trabaar a alta presi!n para realizar una reacci!n industrial,
una cocci!n o una esterilizaci!n con #apor de agua. &uconstrucci!n debe ser tal que resista la presi!n y
temperatura desarrollada en su interior. a presi!n ele#ada
permite que el agua alcance temperaturas superiores a los
0// MC. a acci!n conunta de la temperatura y el #apor
produce la coagulaci!n de las prote"nas de los
microorganismos, entre ellas las esenciales para la #ida y la
reproducci!n de stos, cosa que lle#a a su destrucci!n. En el
mbito industrial, equipos que funcionan por el mismo
principio tienen otros usos, aunque #arios se relacionan conla destrucci!n de los microorganismos con nes de
conser#aci!n de alimentos, medicamentos, y otros
productos.
A/)oca6e in+/s)ria: En el contexto industrial lapalabra autocla#e se utiliza para referirse a una olla a
presi!n de gran talla, utilizada para cocimiento en
procesos industriales. lgunos usos destacados de las
autocla#es industriales son+
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En la industria alimentaria+ se utilizan para la
esterilizaci!n de conser#as y alimentos
enlatados cuyas caracter"sticas requieren un
tratamiento por encima de los 0// grados
cent"grados 'mtodo %icols ppert (.
En la industria maderera+ se utiliza para tratar la
madera para construcciones en exterior
'prgolas, porches, etc.( y as" protegerla de
parsitos.
En a in+/s)ria ,a+erera:se utiliza para tratar lamadera para construcciones en exterior 'prgolas,
porches, etc.( y as" protegerla de parsitos.
En la industria de los neumticos, se utilizan
para realizar el #ulcanizado.
En el tratamiento de residuos hospitalarios, se
utiliza para eliminar los microorganismos
pat!genos existentes
V. RESULTADOS
CALDERA
Par)es ; 2/nciona,ien)o
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El quemador hacer que el combustible caliente el agua
tratada hasta con#ertirla en #apor. El agua que @uye por los tubos 'liquido( se e#apora
'#apor saturado( hacia unos tubos extractores para ser
distribuido a los equipos de tratamiento trmico
TRATAMIENTO DE AGUA DURA
El agua que se utiliza en el caldero debe ser agua
blanda, por lo que pre#iamente el agua dura 'agua
potable( debe tratarse mediante puricaci!n,
aplicaci!n de sales y blanqueamiento.
4lanqueador
TU'ERIAS DE VAPOR
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as tuber"as que conectan la caldera con dems
equipos son de acero y aluminio, en las esquinas se
encuentran man!metros manuales para medir la
presi!n del @uo del #apor hacia los equipos. as
tuber"as se sitFan en la parte superior de la planta
debido a medidas de seguridad.
E>5AUSTOR
El exhaustor, realiza el proceso de exhausting de latas
de conser#a. 2Ediante este proceso las latas son
transportadas por una cinta metalica.
AUTOCLAVE
El autocla#e, equipo que se utiliza para esterilizar
algunos productos. *tiliza el #apor que @uye por sus
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paredes para calentar o e#aporar los insumos
trabaados.
VI. DISCUSION '&E1E%&, //5( as calderas de #apor se clasican,
atendiendo a la posici!n relati#a de los gases caliente y delagua, en acuotubulares y pirotubulares, por la posici!n delos tubos en #erticales, horizontales e inclinados, por laforma de los tubos, de tubos rectos y de tubos cur#ados y
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por la naturaleza del ser#icio que prestan en as, porttiles,locom!#iles y marinas.
Caldera pirotubulares, en estas calderas los gases secalientan pasan por el interior de los tubos, los cuales sehallan rodeados de agua. as calderas pirotubularespequeGas, unto con las mquinas de #aporcorrespondientes, han sido desplazadas en su mayor"a porlos motores de combusti!n interna en la producci!n deenerg"a.
2ientras que en las acuotubulares, por el interior de lostubos pasa agua o #apor y los gases calientes se hallan encontacto con la supercie externa, estas son empleadosexclusi#amente cuando interesa obtener ele#adas presiones
y rendimiento, debido a que los esfuerzos desarrollados enlos tubos por las altas presiones son de tracci!n en #ez decompresi!n, como ocurre en los pirotubos.
'1EN, //( El funcionamiento de las calderas se basaen calentar el agua de un circuito hasta el punto deebullici!n, de modo que el #apor se acumula en la parte msalta del circuito de @uido de la caldera. -or tener densidadmenor a la del agua. a caldera se alimenta de modo que elni#el de agua se mantiene ms o menor constante.
Caldera de tipo pirotubular, este es el primer tipo de caldeade acero, y est formada por tubos rectos que contiene losgases de la combusti!n, y que calientan el agua que rodealos tubos. as ms usadas en la industria son lashorizontales tubulares, con tamaGos de hasta 79// Lg de#apor a la hora.
Caldera $ipo acuotubular, como su nombre lo indica, estn
formadas por tubos y colectores que contienen el agua, biensea en estado l"quido o #apor, durante su paso por lacaldera. os domos, que estn interconectados por los tubos,tiene la misi!n de almacenar agua y #apor. %ormalmentehay dos, tres o cuatro colectores, y generalmente uno deellos se encuentra a menor altura que lo otros, y contienenuna #l#ula de purga para e#acuar.
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os superiores son colectores de agua y #apor, y en suinterior lle#an separadores de #apor, para eliminar elarrastre de humedad y un precipitado, puricando as" el#apor.
Caldera de echo @uidizado, donde un s!lido se pone encontacto con un l"quido o un gas, adquiriendo el conuntounas caracter"sticas similares a las de los @uidos.
1. CONCLUSIONES
l igual que los equipos de refrigeraci!n, los equipos detratamiento trmico tienen un obeti#o principal,asegurar la inocuidad del alimento, asegurando ladestrucci!n de microorganismos que pueden causar eldeterioro del producto y podr"an perudicar alconsumidor.
os tratamiento trmicos, pueden en muchos casos,daGar al producto si no se manipula de maneraadecuada, por lo general estos sistemas trmicos tienenincorporado, una #l#ula que controla este tipo deproblemas, o da la alerta.
$odos los equipos que se obser#aron, forman parte detodo el proceso de elaboraci!n del producto, teniendocomo nalidad mediante la aplicaci!n de #apor,
disminuir al mximo la carga microbiana.
VIII. 'I'LIOGRA4IA
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l#ares, 2aquinarias $rmicas, -rimera Edici!n,4arcelona, //.
4.