CAPITULO VIDISEO DE EQUIPO QUE CONFORMA LA LINEA TECNOLOGICADISEO DE LA CALDERABalance de energa de la caldera: (P,T) v = 82,04 Kg (270,1 kpa, 130C)

Qi

CALDERA a=24,61 kgMARMITA

(Pa,ta)(4,24 kpa, 30C)

57,43 kg (Pr, Tr) (84, 55kpa, 95C)

Qi = hv (P, T) - hr (Pr, Tr)-ha (Pa, Ta)

Qi= potencia de caldera requerida por el aparato i Consumo real de vapor de aparato i= caudal de retorno utilizable a = mv- mr = caudal de agua de reposicin requerido hv= Entalpia de vapor a las condiciones de consumo el aparato (P,T)ha= Entalpia de agua de reposicin de la caldera (Pa,Ta)

Hallar las diferentes masas requeridas:= 82,04 Kg= 57,43 kga30%mv= 24,61 kg

a- 84,04 kg hv= (270,1 Kpa,130C)= 2720,5 Kj/Kg.

b- = 57,43 kghr (84.55,95C)= 397,96 Kj/kg

a= 24,61 kgha (4,24 kpa, 30C)= 125,79 Kj/kg

Qi = 82,04Kg * (2720,5kj/kg) 57,43kg(397,96kj/kg)- 30,42kg(125,79kj/kg)

Qi = 223189,82 22854,84 4329,62= 196005,36 kj

196005,36 kj * = 185857,54 BTUBHP= BHP= 5.55 ~ 6 BHP

Diseo de la bomba:

Se requiere transportar fresa escaldada, molida y refinada desde un tanque hasta una marmita a una temperatura de 300C a travs de una tubera lisa de 0,0508 m de dimetro a razn de 1000 kg/h. Determinar el tamao de la bomba requerida para transportar el producto siendo sus parmetros reolgicos: n = 0.27 y m = 128,825 Pa * s-1; con una densidad de 1150 kg/m3. Codo 900 1m Codo 900

MARMITA

TANQUE

3m

2,50mBOMBA

1m 1,5m Codo 900

Balance de energa mecnicaZ1 + + Ec1 + w = Z2 + + Ec2 + Ef2,50m + W = 3m + Ec2 + EfW = 0,50m + Ec2 + Ef Ec2 = A = A = A = 2,02 * 10-3 U = U = 430,478 m/h 0,12m/s = = = 1,36 Ec2 = Ec2 = 0,11 J/kg

Perdidas por friccin

PFriccin = * NRGEN = NRGEN = NRGEN = 0,360,36 2100 LAMINAR

Factor de friccin

= 16 / NRGEN = 16 / 0,36 = 44,44

Perdidas por friccin PFriccin = 44,44 * 163,62 J/kg

Perdidas por contraccin

Pcontraccin = Kf * Kf = 0,4 ( 1,25 (D22 / D12) ;si (D22 / D12)) 0,715 (D22 / D12) = 0

Kf = 0,4 ( 1,25 0) Kf = 0,5

Pcontraccin = 0,5 * Pcontraccin = 0,0053 J/kg

Perdidas por expansin Pexpancin = *[2 Pexpancin = Pexpancin = 0,011 J/kg

Perdidas por accesorios

Por 3 codos de 900 Kf = 0,25 Ppor accesorios = Kf * Ppor accesorios = 0,25 * Ppor accesorios = 0,0026 J/kg

Sumatoria de prdidas

Prdidas =163,62 J/kg + 0,0053 J/kg + 0,011 J/kg + 0,0026 J/kg = 163,64 J/kg

W = 0,5m + EC2 + Ef W = 0,5m + 0,11 J/kg + 163,64 J/kg W = 124,25 J/kg

P = W * P = 124, 25 J/kg * 1OOO kg/h P = 164250 J/h

P = 45,63 J/s P = 45,63 w P = 3/4Hp

Diseo de la banda transportadora

Se desea transportar para el manejo de 1 Tn/h de fresas entre dos puntos ubicados a nivel y separados por distancia de 150 pies. Calcular las caractersticas de la banda transportadora.

Datos:

1. Paso: Naturaleza de la fresa D = tamao aglomerado2 = fluidez, un fluido de ngulo de reposo de 300 y 4506 = abrasividad, no abrasivoW= otras caractersticas, muy liviano

2. Paso: Buscar el peso promedio de la fresa.La densidad de la fresa es 1150 kg/m3. x x = 71,64 lb/pie3Peso promedio = = 8,95 lb/pie33. Paso:Adecuar las unidades de capacidad requerida 1Tn/h a pie3/h1 Tn/h * * = 2200pie3/hCR = = 245, 81 pie3/h

4. Paso:Determinar a partir del ngulo de sobrecarga que corresponda al alimento y se tiene que sacar el 60%.

= 300 450 = 300 * 60% = 180

5. Paso:Seleccionar el tipo de banda BANDA EN BINA

6. Paso:Determinar la velocidad mxima obtenida donde la velocidad mxima (pie/min), a partir de la seleccin del ancho de la banda

Velocidad mxima de la fresa 7,53pie/min.

7. Paso:Determine la capacidad operativa en pie3/h a partir del tipo de banda y ancho en el ngulo de sobrecarga.

CO =

8. Paso:Determine la capacidad del transporte.

CT = CO * S (velocidad)S = 300 pie/min (tabla)

CT = * 300 pie/minCT = 2259 pie3/min

9. Paso: Compare CT con CR; si CT < CR; regresar al paso 6 y si CR > CR est bien.Si, CT < CR regresamos al paso 6Si, CT > CR continuamos2259 > 245,81

10. Paso:Calculamos el dimetro del rodillo a partir del ancho de la banda y la velocidadDimetro del rodillo 2,5 pul (tabla 3,7)

11. Paso:Calcule de la separacin entre rodillos a partir del ancho de la banda y el peso promedio del alimento (fresa), tabla (3-8)

Separacin cortante = 4,0 pie entre rodillosSeparacin retorno = 10 pie entre cilindros

12. Paso:Calculo de la potencia.

Hp = + + Hp = factor de potenciaL = LongitudTv = distancia verticalS = 300 pie/ min

Hp = +Hp = 1,13 (ideal)

13. Paso:Ajustar potencia con friccin

Hpm = F = factor de seguridad 1,50n = 0,93 banda de cadenaHpm = = 1,8 aproximadamente 2 Hp

14. Paso:Seleccin del tipo de correa

TMAX = + ( 1 + R ) R = es un valor que depende del tipo de tipo de tensor empleado y del arco y la correa motriz.(0,66)

De la 3.10 de factor de tensin, sacamos las siguientes caractersticas.Arco de contacto 2000Tensor del rodillo < 250 pies; polea desnuda = 0,80 polea revestida = 0,66TMAX = + (1 + 0,66) = 328,68 lb/pulgadas

15. Paso: Tensin por pulgada de ancho de la correa

T1 =

T1 = = 23, 47 lb

16. Paso:Nmero de lonas.N = = 0,94 1 x 2 correas 2 lonas

17. Paso:Recubrimiento espesor de acuerdo al tamao del alimento Todos los tamaos (tabla 3.13)1/32 ; 1/16 ; 1/8 1/16 pulgada

Diseo de la Cava de Almacenamiento.

En la cava cuarto se almacenar la suficiente materia prima para trabajar la semana Base para los clculos en el diseo:T1= 87CT2=46CHR1=75%HR2=80%=954kg/hPaletas:Peso: 25lbDimensiones: 1m x 2m.Cp. de la fresa: 0,92 kcal/kg. CCp Cesta: 0, 30 btu/libra FCp. paleta: 0,67 btu/libra FDensidad de aire: 0,077 libra/piePotencia del motor impulsor: 1 hpTiempo de labor de motor impulsor: 16 hNumero de luces de almacn de refrigeracin: 18Tiempo de labor de luces: 8 hNmero de hombres que laboran dentro de almacn: 2Tiempo de labor de los hombres dentro de almacn: 2Cambio de aire por infiltracin y apertura de puerta: 4Cambio de aire fresco solamente: 1,5.

1-.clculo de volumen del almacn.

4 paletas ocupan en un rea de 5,8 m4 paletas me contiene 120 cestas4 paletas me contiene 2400 kgr

2400kg 5,8 m954 kg x

A= 2,30 m

Mi rea va ser.H = 1,5 m a pie= 3,3 pieA = 1,53 m a pie= 3,36 pieL = 3 m a pie= 6,6 pie

2.- clculo de nmero de paletas y nmero de cestas. Numero de paletas4paletas 5,8 m X 2,30 mX= 1,58 paletas ~ 2 paletas Numero de cestas4paletas 120 cestas2 paletas x X= 60 cestas3.- clculo de la carga trmica QT= Qresp + (Qsen+Qlat+Qcong) + Qsensible emp+ Qelect +Qmotor + Qtrab+ Qcambio de aire (entra y sale) + Qparedes.

a- clculo de calor de respiracin QrQresp= Qrfresa * (mfresa * mempaque)mempaque = (N paletas * peso paleta)+ (N Cesta * 2,5)mempaque = (2 paletas * 11,36) + (60 cestas * 2,5)mempaque = 172,72 kg a ton= 0,17 tonQresp= 7000 btu/da * (954kg/h * 0,17 ton)Qresp= 1135260 btu/da.b.- clculo de calor sensible de empaque Qs= mpaleta (# paletas * cppaletas * AT)Qs= 25lb (2*0,67*(87-46) FQs= 1373,5 btu/dia.

c.- clculo de calor sensible de la cestaQs= 5,5 lb (2* 0.30*41F)Qs= 4059 btu/diaQST= 1373,5 btu/dia + 4059 btu/diaQST= 5432,5 btu/dia d.- clculo de calor por electricidad Qelect= # bombillos * tiempo de op* potencia * fQelect= 18bombillos * 8 h* 100 watts* 3, 42Qelectr= 49248 waltt llevado a btu= 24624 btu.e.- clculo de calor del motor.Qm= Pm * tiempo de opQm= 1 hp * 16 hQm= 16 hp/h llevado btu/diaQm= 68000 btu/diaf.- clculo de calor del trabajador QT= qre * #trabj * tiempo de op.QT=720 btu-/h * 2 * 8hQT= 11520 btu/diag.- clculo de calor cambio de aire Infiltracin y apertura de las puertasQca= * C.A *aire (haireadentro -aire afuera)Qca= 74,18 pie *32 * 0.077 libra/pie (36,69-13,98)btu/diaQca= 4094,96 btu/dia Aire fresco.Qcafres= * C.A *aire (haireadentro -aire afuera)Qcafres= 74,18 pie *16 * 0.077 libra/pie (36,69-13,98)btu/diaQcafres= 2047,48 btu/diaQCAT=4094,96 btu/dia + 2047,48 btu/diaQCAT= 6142,44 btu/dia.h.- clculo de calor de las paredes

NORTE

RADIACIONSOLARRADIACIONSOLAR

3,36 pie 3,3 pies

OESTE

46 F 91,35F ESTE

SUR

a.- Pared ancho sur = Pared ancho norte Q= U* A* ATQ= 42,03* 21,78 pies (41,35) FQ= 37852,34 btu/dia * 2= 75704,68 btu/dia

Materia De Las ParedesEspesor (Pulg)CantidadTrmica(C) (1/C)

Bloque De Arcilla Hueco80.5414,81

Friso externo 0.5120,0416

interno 0.5120.0416

Lamina polietileno40,1723,52

Lamina de corcho10,303.33

Friso interno de cava0.5120.0416

Coeficiente conv. externo40,25

b.- Pared largo oeste = Pared este Q= U* A* ATQ= 42,03* 11,08 pies (41,35) FQ= 19256,38 btu/dia * 2= 38512,76 btu/diac.- Pared del techo Q= U* A* ATQ= 37,99 * 22,17 * 41,35Q= 34826,55 btu/dia.Material del techoEspesor (Pulg)CantidadTrmica(C) (1/C)

Madera pino 20.802,5

Friso interno cava0.5120,0417

Lamina polietileno60.1735,29

Placa concreto 2120,167

Coeficiente conve

d.- Pared del piso.Q= U* A* ATQ= 24,43* 22,17 * 41,35Q= 22395,70 btu/diaQT= 171439,69 btu/diaMaterial del pisoEspesor (Pulg)CantidadTrmica(C) (1/C)

Placa de concreto8120.66

Lamina polietileno40,1723,52

Placa de concreto supe3120.250

Coef. Conve ext

Hallamos ahorita calor trmico total=QT= Qresp + (Qsen+Qlat+Qcong) + Qsensible emp+ Qelect +Qmotor + Qtrab+ Qcambio de aire (entra y sale) + QparedesQT=1135260 btu/da.+ 5432,5 btu/dia+ 24624 btu.+ 68000 btu/dia+11520 btu/dia+6142,44 btu/dia. 171439,69 btu/diaQT= 1422418,63 btu/diaTR=1422418,63 btu/dia/ 288.000TR= 4,93 Considerando la conversin 1 TR =4,72HP, entonces tendramos la potencia totaldel compresor de 23,3 HP