cálculo carga tunel - ejemplo

14
DATOS PRODUCTO Diámetro de una arveja (m) 0.01 Radio de una arveja (m) 0.005 5.235987756E-07 Temperatura inicial de entrada del product 15 Temperatura final del producto (ºC) -18 Entalpia a 15ºC ( J/kg) producto 378399 Entalpia a -18ºC (J/kg) producto 66654 Tiempo de proceso (horas) (15 - -18ºC) 0.1102 Tiempo de proceso (min) (15 - -18ºC) 6.611 Tiempo de proceso (seg) (15 - -18ºC) 396.66 1111.5 Masa de una arveja (kg) 0.00058198003908 5.235987756E-07 Diámetro arveja (m) (15 ºC) 0.01 1049.6 5.5447793357E-07 Diámetro arveja (m) (-18 ºC) 0.01019284018737 Temperatura inicial de entrada del product 1 Temperatura final del producto (ºC) -22 Entalpia a 1ºC (J/kg) producto 327543 Entalpia a -22ºC (J/kg) producto 50794 Tiempo de proceso (horas) (1 - -22ºC) 0.1041 Tiempo de proceso (min) (1 - -22ºC) 6.246 Tiempo de proceso (seg) (1 - -22ºC) 374.77 1113.1 Masa de una arveja (kg) 0.00058198003908 5.2284614058E-07 Diámetro arveja (m) (1 ºC) 0.00999520627904 1048.1 5.5527148085E-07 Diámetro arveja (m) (-22 ºC) 0.01019770040182 DATOS PISO Temperatura aire túnel (ºC) -40 Temperatura externa túnel (ºC) 5 0.2 0.035 7.8 3.5 19.8873673366324 6.5 DATOS TECHO 7.8 3.5 0.2 Volumen (m 3 ) (15 ºC) Densidad arveja (kg/m 3 ) (15 ºC) Volumen arveja (m 3 ) (15 ºC) Densidad arveja (kg/m 3 ) (-18 ºC) Volumen arveja (m 3 ) (-18 ºC) Densidad (kg/m 3 ) (1 ºC) Volumen una arveja (m 3 ) (1 ºC) Densidad arveja (kg/m 3 ) (-22 ºC) Volumen arveja (m 3 ) (-22 ºC) L1 (aislación poliestireno) (piso) (m) K1 (aislación poliestireno) (piso) (W/m K) Afl (m 2 ) veloc. Aire ( 7.3v 0.8 ) (m/s) hi piso (W/m 2 K) he (conveccion natural) (W/m 2 K) AC (m 2 ) veloc. Aire ( 7.3v 0.8 ) (m/s) L1 (aislación poliestireno) (techo) (m)

Upload: carlos-ramon-vidal-tovar

Post on 01-Nov-2014

70 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

DATOS PRODUCTODiámetro de una arveja (m) 0.01Radio de una arveja (m) 0.005

5.23598775598E-07Temperatura inicial de entrada del producto (ºC) 15Temperatura final del producto (ºC) -18Entalpia a 15ºC ( J/kg) producto 378399

Entalpia a -18ºC (J/kg) producto 66654Tiempo de proceso (horas) (15 - -18ºC) 0.1102Tiempo de proceso (min) (15 - -18ºC) 6.611

Tiempo de proceso (seg) (15 - -18ºC) 396.66

1111.5Masa de una arveja (kg) 0.000581980039078

5.23598775598E-07Diámetro arveja (m) (15 ºC) 0.01

1049.6

5.54477933572E-07Diámetro arveja (m) (-18 ºC) 0.010192840187373Temperatura inicial de entrada del producto (ºC) 1

Temperatura final del producto (ºC) -22Entalpia a 1ºC (J/kg) producto 327543Entalpia a -22ºC (J/kg) producto 50794Tiempo de proceso (horas) (1 - -22ºC) 0.1041Tiempo de proceso (min) (1 - -22ºC) 6.246Tiempo de proceso (seg) (1 - -22ºC) 374.77

1113.1Masa de una arveja (kg) 0.000581980039078

5.22846140578E-07Diámetro arveja (m) (1 ºC) 0.009995206279039

1048.1

5.55271480849E-07Diámetro arveja (m) (-22 ºC) 0.010197700401817

DATOS PISOTemperatura aire túnel (ºC) -40Temperatura externa túnel (ºC) 5

0.2

0.035

7.8

3.5

19.8873673366324

6.5

DATOS TECHO

7.8

3.5

0.2

Volumen (m3) (15 ºC)

Densidad arveja (kg/m3) (15 ºC)

Volumen arveja (m3) (15 ºC)

Densidad arveja (kg/m3) (-18 ºC)

Volumen arveja (m3) (-18 ºC)

Densidad (kg/m3) (1 ºC)

Volumen una arveja (m3) (1 ºC)

Densidad arveja (kg/m3) (-22 ºC)

Volumen arveja (m3) (-22 ºC)

L1 (aislación poliestireno) (piso) (m)

K1 (aislación poliestireno) (piso) (W/m K)

Afl (m2)

veloc. Aire ( 7.3v0.8) (m/s)

hi piso (W/m2 K)

he (conveccion natural) (W/m2 K)

AC (m2)

veloc. Aire ( 7.3v0.8) (m/s)

L1 (aislación poliestireno) (techo) (m)

Page 2: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

0.035

19.8873673366324

6.5

DATOS PAREDES

75.9

0.2

0.035hi paredes 19.8873673366324

6.5

DATOS VENTILADORES DEL EVAPORADORunidades 5potencia por unidad (kW) 3

PASO 1Transmision de calor por las paredes techo y pisoPiso

5.91841504453592

0.168964155517149

59.3064185865192 W0.059306418586519 kW

Techo1/Uc 5.91841504453592Uc 0.168964155517149Qc 59.3064185865192 W

0.059306418586519 kW

Paredes1/Uw 5.91841504453592Uw 0.168964155517149

577.097073168822 W0.577097073168822 kW

Carga total paredes, techo y piso0.69570991034186 kW

PASO 2

Carga de los ventiladores 15 kW

PASO 3

Total pérdidas 15.6957099103419 kW

K1 (aislación poliestireno) (techo) (W/m K)

hi techo (W/m2 K)

he (conveccion natural) (W/m2 K)

AW (m2)

L1 (aislación poliestireno) (paredes) (m)

K1 (aislación poliestireno) (paredes) (W/m K)

he (conveccion natural) (W/m2 K)

1/Ufl

Ufl

Qfl

QW

Page 3: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

PASO 4

Carga del Producto (Qp) 184.304290089658 kW184304.290089658 W

Page 4: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

DATOS TÚNELCapacidad de Refrigeracion (kW) 200

Largo (m) 12Ancho (m) 0.65Alto (m) 3Largo total cinta (m) 36

23.4

DATOS CAPACIDAD FISICA 0.0001

Cantidad de arvejas que caben en la cinta (15 °C) (Unidades) 234000Cantidad de arvejas que caben en la cinta (15 °C) (kg) 136.183329144137

0.00010389399108532Cantidad de arvejas que caben en la cinta (-18 °C) (Unidades) 225229

Cantidad de arvejas que caben en la cinta (-18 °C) (kg) 131.078782221388

9.9904148560539E-05Cantidad de arvejas que caben en la cinta (1 °C) (Unidades) 234224Cantidad de arvejas que caben en la cinta (1 °C) (kg) 136.313692672891

0.00010399309348521Cantidad de arvejas que caben en la cinta (-22 °C) (Unidades) 225014Cantidad de arvejas que caben en la cinta (-22 °C) (kg) 130.953656512987

Producto Temperatura Inicial

Arvejas

15

1

Area total de la cinta (m2)

Area ocupa una arveja (15 °C) (proyección) (m2)

Area ocupa una arveja (-18 °C) (proyección) (m2)

Area ocupa una arveja (1 °C) (proyección) (m2)

Area ocupa una arveja (-22 °C) (proyección) (m2)

Page 5: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

Q fl=U fl A fl ΔT fl

Qc=U c Ac(T e−T i )

Qw=U w Aw(T e−T i )

Page 6: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

Qp = C.R - Pérdidas

Page 7: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

DATOS CAPACIDAD FISICA AREA QUE PROYECTA la arveja y sería A=DxD

234000

AREA QUE PROYECTA la arveja y sería A=DxD 225229.580224554

AREA QUE PROYECTA la arveja y sería A=DxD 234224.507562068

AREA QUE PROYECTA la arveja y sería A=DxD 225014.942971454

Temperatura Final Capacidad Fisica, Túnel (kg/h) Capacidad Relativa (%)1235.78 100

-18 1189.46 96.31309.45 106.0

-22 1257.96 101.8

Capacidad Física = Masa producto (kg) / tiempo proceso (h)

Capacidad máxima túnel = Qp / (hTo - hTf)

Page 8: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

Capacidad máxima (kg/h)

2128.33

2397.46

Page 9: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

OPCIONES SELECCIONADAS: Modelo: Composición fraccional Proceso: Congelación/Descongelación

PARÁMETROS: Producto Arvejas verdesContenido de agua (% b.h.) 71.2Contenido de Carbohidratos (% b.h.) 16.6Contenido de Proteínas (% b.h.) 8.9Contenido de Lípidos (% b.h.) 0Contenido de Cenizas (% b.h.) 3.3Contenido de Fibra (% b.h.) 0Temperatura de Ingreso/Cálculo (°C) 0Punto inicial de congelación (°C) -2.87Contenido de agua no congelable (% b.h.) 5.76Temperatura de Referencia-Entalpia (° C) -40Número de Temperaturas 61

Temperatura (°C) Fraccion de agua Fraccion de hielo Densidad (kg/m³) 20 0.712 0 1110.719 0.712 0 1110.918 0.712 0 111117 0.712 0 1111.216 0.712 0 1111.415 0.712 0 1111.514 0.712 0 1111.713 0.712 0 1111.812 0.712 0 111211 0.712 0 1112.110 0.712 0 1112.2

9 0.712 0 1112.48 0.712 0 1112.57 0.712 0 1112.66 0.712 0 1112.75 0.712 0 1112.84 0.712 0 1112.93 0.712 0 1112.92 0.712 0 11131 0.712 0 1113.10 0.712 0 1113.1

-1 0.712 0 1113.2-2 0.712 0 1113.2-3 0.683 0.029 1109.7-4 0.521 0.191 1090.3-5 0.424 0.288 1079.1-6 0.359 0.353 1071.8-7 0.313 0.399 1066.7-8 0.278 0.434 1062.9-9 0.252 0.46 1060.1

-10 0.23 0.482 1057.8-11 0.212 0.5 1056-12 0.198 0.514 1054.6-13 0.185 0.527 1053.3

Page 10: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

-14 0.175 0.537 1052.3-15 0.166 0.546 1051.5-16 0.157 0.555 1050.7-17 0.15 0.562 1050.1-18 0.144 0.568 1049.6-19 0.138 0.574 1049.1-20 0.133 0.579 1048.7-21 0.129 0.583 1048.4-22 0.125 0.587 1048.1-23 0.121 0.591 1047.8-24 0.117 0.595 1047.6-25 0.114 0.598 1047.4-26 0.111 0.601 1047.2-27 0.109 0.603 1047.1-28 0.106 0.606 1046.9-29 0.104 0.608 1046.8-30 0.102 0.61 1046.7-31 0.099 0.613 1046.7-32 0.098 0.614 1046.6-33 0.096 0.616 1046.6-34 0.094 0.618 1046.5-35 0.093 0.619 1046.5-36 0.091 0.621 1046.5-37 0.09 0.622 1046.5-38 0.088 0.624 1046.5-39 0.087 0.625 1046.5-40 0.086 0.626 1046.5

Page 11: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

Calor específico (J/kg K) Conductividad térmica (W Difusividad Termica x Entalpía (J/kg)3455 0.526 1.3714 396608

3454.5 0.525 1.3676 3929643454 0.523 1.3639 389321

3453.4 0.522 1.3601 3856793452.9 0.52 1.3563 3820383452.4 0.519 1.3524 3783993451.9 0.518 1.3486 3747603451.4 0.516 1.3447 3711223450.9 0.515 1.3408 3674863450.4 0.513 1.3369 3638503449.9 0.511 1.3329 3602153449.4 0.51 1.3289 356581

3449 0.508 1.3249 3529483448.5 0.507 1.3209 349316

3448 0.505 1.3168 3456853447.6 0.504 1.3128 3420553447.1 0.502 1.3086 3384263446.7 0.5 1.3045 3347973446.2 0.499 1.3004 3311703445.8 0.497 1.2962 3275433445.3 0.495 1.292 3239173444.9 0.494 1.2877 3202913444.5 0.492 1.2835 3166673333.8 0.551 1.4886 3201243004.9 0.877 2.6753 2509572806.8 1.069 3.5285 2086562674.1 1.196 4.1745 1797922578.8 1.288 4.6833 158608

2507 1.358 5.0964 1422272450.7 1.413 5.4403 1290502405.4 1.459 5.7325 1181172368.1 1.497 5.985 1088172336.8 1.53 6.2067 1007442310.2 1.558 6.4036 93615

Page 12: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

2287.2 1.584 6.5807 872302267.2 1.607 6.7415 814392249.6 1.628 6.8887 761332233.9 1.648 7.0247 71227

2220 1.666 7.1511 666542207.4 1.683 7.2694 623622196.1 1.7 7.3808 583102185.9 1.716 7.4862 544632176.6 1.731 7.5864 507942168.1 1.745 7.6821 472802160.3 1.759 7.7738 439022153.1 1.773 7.8621 406432146.5 1.786 7.9473 374912140.5 1.8 8.0299 344322134.9 1.813 8.11 314572129.8 1.826 8.188 285582125.1 1.838 8.2641 257272120.7 1.851 8.3385 229572116.7 1.863 8.4113 20242

2113 1.876 8.4828 175772109.6 1.888 8.553 149582106.5 1.901 8.6222 123812103.6 1.913 8.6903 9841

2101 1.925 8.7575 73362098.6 1.938 8.8239 48622096.5 1.95 8.8895 24182094.5 1.963 8.9545 0

Page 13: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

INFORME DE FOODFREEZING v 1.0 *****************************

PROCESO: Congelación

OPCIONES DE CÁLCULO: Predecir tiempos de proceso

PARÁMETROS DEL PRODUCTO Producto: arveja Geometría: Esfera Diámetro (mm) : 10.0 PROPIEDADES Contenido de agua (% b.h.): 71.2 Densidad (kg/m³) [ 10 °C]: 1112.2 Calor específico (J/kg K) [ 10 °C]: 3449.9 Conductividad térmica (W/m K) [ 10 °C]: 0.51 Punto inicial de congelación (°C): -2.87 Contenido de agua no congelable (% b.h.): 5.76

PARÁMETROS DEL MEDIO Coef. convectivo de transferencia de calor (W/m² K): 40.0 Temperatura del medio (°C): -40.0

CONDICIONES INICIALES/FINALES Temperatura inicial del producto(°C): 15.0 Temperatura de finalización de proceso (°C): -18.0

PARÁMETROS DE CÁLCULO NUMÉRICO Tiempo de proceso plancha [espesor=10.0 mm] (s): 1190.0 Esquema de diferencias finitas: Crank-Nicholson Criterio de finalización:Temperatura central Número de elementos de volumen: 10 Amplitud del nodo(m): 0.5 Incremento de tiempo(s): 0.1 Factor EHTD (adimensional): 3.0

RESUMEN Tiempo de ejecución del programa (s): 2.02 Tiempo de proceso (s): 396.67 Tiempo de proceso (min): 6.611 Tiempo de proceso (h): 0.1102

Page 14: Cálculo Carga tunel - Ejemplo

INFORME DE FOODFREEZING v 1.0 *****************************

PROCESO: Congelación

OPCIONES DE CÁLCULO: Predecir tiempos de proceso

PARÁMETROS DEL PRODUCTO Producto: arveja Geometría: Esfera Diámetro (mm) : 10.0 PROPIEDADES Contenido de agua (% b.h.): 71.2 Densidad (kg/m³) [ 10 °C]: 1112.2 Calor específico (J/kg K) [ 10 °C]: 3449.9 Conductividad térmica (W/m K) [ 10 °C]: 0.51 Punto inicial de congelación (°C): -2.87 Contenido de agua no congelable (% b.h.): 5.76

PARÁMETROS DEL MEDIO Coef. convectivo de transferencia de calor (W/m² K): 40.0 Temperatura del medio (°C): -40.0

CONDICIONES INICIALES/FINALES Temperatura inicial del producto(°C): 1.0 Temperatura de finalización de proceso (°C): -22.0

PARÁMETROS DE CÁLCULO NUMÉRICO Tiempo de proceso plancha [espesor=10.0 mm] (s): 1124.3 Esquema de diferencias finitas: Crank-Nicholson Criterio de finalización:Temperatura central Número de elementos de volumen: 10 Amplitud del nodo(m): 0.5 Incremento de tiempo(s): 0.1 Factor EHTD (adimensional): 3.0

RESUMEN Tiempo de ejecución del programa (s): 1.99 Tiempo de proceso (s): 374.77 Tiempo de proceso (min): 6.246 Tiempo de proceso (h): 0.1041