SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 82
Integrantes: 
Ingrid Sulca 
Ronny Barco 
Teófilo Salas 
Edwin Guanga 
edwinguanga@hotmail.com 
Ingeniería Industrial
Temática 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR 
• El vapor de agua es uno de los medios de transmisión de 
energía calórica de mayor efectividad en la industria, se 
estima que este servicio es utilizado por el 95% de las 
industrias como medio de calentamiento, por su fácil 
generación, manejo y bajo costo comparado con otros 
sistemas. 
La máquina elemental de vapor 
fue inventada por Dionisio Papin 
en 1769 y desarrollada por James 
Watt en 1776 la cual usó en su 
propia fábrica, ya que era un 
industrial inglés muy conocido.
INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR 
• Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de 
agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución 
industrial, la cual comenzó en ese siglo y continúa en el nuestro. 
• Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas 
durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo 
gradualmente terreno frente a las turbinas. 
• Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad, necesidad de un 
mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta 
temperatura
INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR 
• El vapor también puede ser utilizado para generar trabajo, 
aprovechando la presión del vapor generado en la caldera 
para producir movimiento. Para el primer caso la aplicación 
más común es un intercambiador de calor.
INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR 
• y para el segundo caso una locomotora (pistón) o turbina de vapor 
para generar electricidad. 
• A parte de ser fácil de transportar por medio de una red de 
tuberías, el vapor es un excelente medio de transporte de energía. 
• Adicionalmente el agua con que se genera el vapor debe presentar 
determinadas características en cuanto a calidad, siendo necesario 
adecuarla utilizando sustancias químicas.
SISTEMAS DE VAPOR 
• Un sistema típico de vapor está constituido por tres 
secciones, las cuales conforman un ciclo:
SISTEMAS DE VAPOR 
• Generación: Durante esta etapa, en la caldera se aplica 
calor al agua de alimentación para elevar su temperatura, 
después que el agua se ha evaporado, el vapor resultante 
pasa a la segunda etapa del ciclo de vapor. 
• Distribución: Esto es simplemente el movimiento del vapor 
de agua en un sistema cerrado a su punto de consumo, el 
uso del vapor cualquiera que sea se denomina: 
• Condensado: El condensado desde los procesos hacia la 
caldera y finalmente los consumidores finales, 
generalmente equipos o procesos donde se requiere la 
energía transportada por el vapor.
CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
Cuando se estudia sistemas donde utiliza vapor es indispensable conocer la 
manera como este se usara, es decir: 
Clasificación por el Uso - Según el uso como medio que transporta energía 
de un lugar a otro, o para producir trabajo. 
El vapor generado en una caldera puede ser utilizado como medio para 
transportar energía proveniente del combustible hacia los equipos o procesos 
que demandan esta energía en forma de calor 
De otra forma la energía que posee el vapor en virtud de su presión puede 
ser usada para generar movimiento. 
Clasificación de las Calderas - Por el tipo de caldera en la que se produce el 
vapor.
CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Clasificación de los Equipos Consumidores – Cuando se conoce la 
manera como los usuarios finales demandan el vapor, ya sea de 
forma directa o indirecta. Estos equipos pueden ser de vapor 
directo o indirecto. 
• Vapor indirecto. El vapor que ingresa al equipo cede su calor 
latente de cambio de fase transfiriendo la energía a un fluido o al 
material de proceso. El vapor al ceder parte de su energía se 
transforma en condensado y sale del intercambiador o serpentín 
por la presión del sistema mediante la apertura de una trampa de 
vapor.
CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Vapor directo. El vapor directo ingresa directamente al fluido 
o al material de proceso cediendo el total de su energía. El 
sistema acumula masa con el condensado producido por el 
cambio de fase del vapor. Como ejemplo de este equipo se 
cita un calentador de agua con entrada de vapor.
DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Posterior a la generación del vapor en la caldera es necesario un medio 
para llevar la energía del vapor hacia los procesos que lo requieren. 
• Este medio es la red de distribución de vapor y retorno de condensado, 
las que a su vez están conformadas por una serie de elementos. 
• Líneas o redes generalmente de acero cuya función es llevar el vapor 
desde la caldera hacia los equipos consumidores. 
• Deben ser seleccionadas de acuerdo al flujo y presión que circula por 
ellas. Una mala selección ocasionará perdidas de energía y daños en 
válvulas, trampas de vapor o equipos consumidores. 
• La velocidad media del vapor y el condesado no debe sobrepasar 50 m/s y 
5 m/s, respectivamente.
DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Manifold 
Son parte del sistema de tuberías de cargue, descargue de vapor 
saturado, en el cual confluyen varios tubos y válvulas, por lo que 
también se le conoce como "múltiple de cargue". 
Adecuados para utilizarse donde hay numerosos ramales de vapor 
principal o trazas, en las cuales un gran número de tuberías de 
condensado convergen hacia el cabezal de recuperación de 
condensado.
TRAMPAS DE VAPOR 
• Se utilizan para desalojar condensado de las 
líneas de distribución o a la salida de los 
intercambiadores de un equipo consumidor. 
Estas abren en presencia de condensado y 
cierran en presencia de vapor. 
• Garantizan el buen funcionamiento de tuberías y 
elementos de la red y contribuyen al uso 
eficiente de la energía. Se pueden clasificar según 
su ubicación en el sistema de vapor o según su 
forma de operación.
Clasificación según su Ubicación 
• Trampas en la red 
Ubicadas en la red de distribución de vapor en lugares 
donde se produce fácilmente el condensado, por 
ejemplo depósitos o bolsillos y tramos de tubería con 
reducciones, también suelen ubicarse trampas al menos 
cada 30 metros ya que el vapor que circula pierde 
energía con el ambiente y puede condensarse.
Clasificación según su Ubicación 
• Trampas de proceso 
El vapor que ingresa al equipo o proceso demandante de energía 
cede su calor latente transformándose en condensado. 
Este debe ser desalojado para evitar pérdidas de calor e 
inundación del serpentín o intercambiador de calor. Para ello 
se ubican trampas de vapor a la salida del equipo de 
intercambio de calor.
Clasificación según su Ubicación 
• Trampas de circuito de calentamiento 
Algunas redes de transporte y distribución de líquidos requieren 
el calentamiento del fluido para mantener bajos niveles de 
viscosidad haciendo posible el bombeo. 
Para mantener estas temperaturas se 
ubican serpentines con circulación de 
Vapor a la tubería o red de bombeo, 
el que se transforma en condensado 
al ceder su energía y posteriormente 
ser desalojado del sistema mediante 
la instalación de trampas.
Clasificación según su Operación 
• Mecánicas 
Las trampas mecánicas trabajan con el principio de diferencia 
entre la densidad del vapor y la del condensado. 
Por ejemplo, un flotador que asciende a medida que el nivel del 
condensado se incrementa, abriendo una válvula, pero que 
en presencia del vapor la mantiene cerrada.
Clasificación según su Operación 
• Termostáticas 
Las trampas termostáticas operan por la percepción de la 
temperatura del condensado. 
Cuando la temperatura cae a un específico valor por debajo 
de la temperatura del vapor, la trampa termostática 
abrirá para liberar el condensado.
Clasificación según su Operación 
• Termodinámicas 
Las trampas Termodinámicas operan con la diferencia entre el 
flujo del vapor sobre una superficie, comparada con el flujo 
del condensado sobre la misma superficie. El vapor o el gas 
fluyendo sobre la superficie crean un área de baja presión. 
Este fenómeno es empleado para mover la válvula hacia el 
asiento y así cerrar su paso.
APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Turbina de vapor 
En turbo maquinaria, específicamente en turbinas, se utiliza vapor 
para transformar la energía del flujo en energía mecánica. 
El vapor sale de la caldera a condiciones de sobrecalentamiento, es 
decir a alta temperatura y presión. En la turbina se transforma la 
energía interna del vapor en energía mecánica que, típicamente, es 
aprovechada por un generador para producir electricidad.
APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Calentamiento de líneas de bombeo 
En algunos procesos de bombeo de un fluido de un lugar a 
otro es necesario mantener el flujo de bombeo bajo 
ciertas características de viscosidad mediante la adición 
de calor. 
El aumento de la temperatura disminuye la viscosidad del 
líquido a transportar permitiendo que sea trasegable.
APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR 
• Procesos de cocción de alimentos 
En la industria alimenticia se utilizan marmitas provistas de 
enchaquetados o serpentines de vapor. Son simplemente 
ollas que utilizan el vapor como fuente de energía para alistar 
los alimentos que en ellas encuentran. 
El principio de operación se basa en la transferencia de energía 
por condensación del vapor en agua.
Caldera 
La caldera es una máquina o dispositivo 
de ingeniería diseñado para generar 
vapor. Este vapor se genera a través de 
una transferencia de calor a presión 
constante, en la cual el fluido, 
originalmente en estado líquido, se 
calienta y cambia su fase. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Caldera Piro tubular 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Introducción 
Las calderas de vapor son unos aparatos en los 
que se hace hervir agua para producir vapor. El 
calor necesario para caldear y vaporizar el agua 
pude ser suministrado por un hogar o por gases 
calientes recuperados a la salida de otro aparato 
industrial (horno, por ejemplo). 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
¿Como Funciona? 
Una caldera es un dispositivo que está diseñado para 
generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera 
a través de una transferencia de energía (en forma de 
calor) en la cual el fluido, originalmente en estado 
líquido, se calienta y cambia de estado. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
¿Como Funciona? 
La transferencia de calor se efectúa mediante 
un proceso de combustión que ocurre en el 
interior de la caldera, elevando 
progresivamente su presión y temperatura. La 
presión, como se indicó al inicio, no puede 
aumentar de manera desmesurada, ya que 
debe permanecer constante por lo que se 
controla mediante el escape de gases de 
combustión, y la salida del vapor formado. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Tipos de Caldera 
Acuotubulares: son aquellas calderas en las 
que el fluido de trabajo se desplaza por 
tubos durante su calentamiento. Son las 
más utilizadas en las centrales 
termoeléctricas, ya que permiten altas 
presiones a su salida y tienen gran 
capacidad de generación. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Caldera Acuatubular 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Tipos de Caldera 
Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado 
líquido se encuentra en un recipiente atravesado 
por tubos, por los cuales circulan gases a alta 
temperatura, producto de un proceso de 
combustión. El agua se evapora al contacto con 
los tubos calientes productos a la circulación de 
los gases de escape. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos y Componentes 
Agua de alimentación: es el agua de 
entrada que alimenta el sistema, 
generalmente agua de pozo o agua de red 
con algún tratamiento químico como la 
desmineralización. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Ablandadores de Agua 
El tratamiento del agua de una caldera de vapor o 
agua caliente es fundamental para asegurar una 
larga vida útil libre de problemas operacionales, 
reparaciones de importancia y accidentes. 
El objetivo principal del tratamiento de agua es 
evitar problemas de corrosión e incrustaciones, 
asegurando la calidad del agua de alimentación y 
del agua contenida en la caldera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Ablandadores de Agua 
Las impurezas encontradas con mayor 
frecuencia en las fuentes de agua, figuran 
las siguientes los sólidos en suspensión, 
líquidos no mezclables con agua (ej. 
aceite), colorantes, bacterias y otros 
microorganismos, sustancias semi-coloidales, 
gases disueltos, sales minerales 
disueltas. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Parámetros Tratamiento de Agua 
‰ pH. El pH representa las características ácidas o alcalinas 
del agua, por lo que su control es esencial para prevenir 
problemas de corrosión. 
‰ 
Dureza. La dureza del agua cuantifica principalmente la 
cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en el 
agua, los que favorecen la formación de depósitos e 
incrustaciones difíciles de remover sobre las superficies de 
transferencia de calor de una caldera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Las distintas etapas del proceso de 
ablandamiento . 
Durante una primera fase, el agua atraviesa 
el lecho de resina, donde pierde sus iones 
de calcio y magnesio, sustituyéndolos por 
iones de sodio. 
Cuando la resina esta saturada, se 
favorece su desbloqueo por una 
corriente de agua a fin de facilitar la 
regeneración. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Las distintas etapas del proceso de 
ablandamiento . 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Las distintas etapas del proceso de 
ablandamiento 
 
En esta tercera etapa, se hace pasar lentamente 
la salmuera a través del lecho de resinas, se 
obtiene una solución salina de sales de calcio y 
magnesio, y la resina se encuentra nuevamente 
cargada de sodio. 
 En una cuarta etapa, un lavado permite eliminar 
la salmuera remanente en el lecho y deja el 
aparato preparado para un nuevo ciclo. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
Agua de 
condensado: 
es el agua que 
proviene del 
estanque 
condensador y 
que representa 
la calidad del 
vapor. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Términos 
Vapor seco o sobresaturado: Vapor de 
óptimas condiciones. 
Vapor húmedo o saturado: Vapor con 
arrastre de espuma proveniente de un 
agua de alcalinidad elevada. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
Desaireador: es el 
sistema que 
expulsa los gases a 
la atmósfera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
Purga de fondo: evacuación de lodos y 
concentrado del fondo de la caldera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
Purga de superficie: evacuación de sólidos 
disueltos desde el nivel de agua de la 
caldera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
HOGAR O FOGÓN: Es el espacio donde se 
quema el combustible. Se le conoce 
también con el nombre de "Cámara de 
Combustión". 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
PUERTA DEL HOGAR: Es una pieza metálica, 
abisagrada, revestida generalmente en su 
interior con refractario o de doble pared, 
por donde se echa el combustible al hogar 
y se hacen las operaciones de control del 
fuego. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
MAMPOSTERIA: Se llama mampostería a la 
construcción de ladrillos refractarios o comunes que 
tienen como objeto: Cubrir la caldera para evitar 
pérdidas de calor y guiar los gases y humos calientes 
en su recorrido. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
CHIMENEA: Es el conducto de salida de los gases y 
humos de la combustión para la atmósfera. Además 
tiene como función producir el tiro necesario para 
obtener una adecuada combustión. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
TAPAS DE REGISTRO O PUERTAS DE INSPECCIÓN 
Son aberturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar 
la caldera. Existen dos tipos, dependiendo de su tamaño: 
Las puertas hombre (manhole) 
Las tapas de registro ( handhole) 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
PUERTAS DE EXPLOSIÓN: Son puertas metálicas con contrapeso 
o resorte, ubicadas generalmente en la caja de humos y que 
se abren en caso de exceso de presión en la cámara de 
combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando 
la presión. 
CAMARA DE AGUA: Es el espacio o volumen de la caldera 
ocupado por el agua. Tiene un nivel superior máximo y uno 
inferior mínimo bajo el cual, el agua, nunca debe descender 
durante el funcionamiento de la caldera. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Elementos 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Clasificación de acuerdo a la presión de 
trabajo de la caldera 
a) Calderas de baja presión 
Calderas que producen vapor a baja presión, hasta unos 4 
o 5 kg/cm2. 
Este rango de presiones es mas común en las calderas de 
agua caliente que en las calderas que generan vapor. 
b) Calderas de media presión 
Producen vapor hasta aproximadamente 20 kg/cm2. 
Generalmente vapor saturado, utilizadas en la industria en 
general. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Clasificación de acuerdo a la 
presión de trabajo de la caldera 
c) Calderas de alta presión 
Asociadas a ciclos de potencia, trabajan con 
presiones de 20 kg/cm2 hasta presiones 
cercanas a la crítica. 
d) Calderas supercríticas. 
Son calderas que trabajan con presiones 
superiores a la crítica: 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Clasificación de acuerdo a la producción de 
vapor 
a) Calderas chicas: Producen hasta 1 o 2 toneladas 
de vapor saturado por hora. 
b) Calderas medianas: Producciones de hasta 
aproximadamente 20 toneladas de vapor por hora. 
c) Calderas grandes 
Calderas que producen desde 20 toneladas de 
vapor por hora, siendo normal encontrar 
producciones de 500 y 600 toneladas por hora. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Clasificación de acuerdo al combustible 
utilizado 
Calderas de combustibles líquidos: Se fabrican Generadores 
de Vapor de todo tipo y tamaño que utilizan combustibles 
líquidos. 
Requieren de instalaciones de almacenaje y tanques 
de servicio, de elementos de precalentamiento del fuel y 
de sistemas de bombeo y transporte. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Clasificación de acuerdo al combustible 
utilizado 
Calderas de combustible gaseosos 
Utilizan tanto gas natural como GLP, aire propanado 
o gas obtenido en gasificadores. Generalmente los quemadores 
de gas trabajan con muy baja presión, por lo que es común que 
tengan sistemas de reducción de presión importantes. 
En el caso de tener asociado un gasificados que suministre un gas 
muy particulado se utilizan cámaras torsionales a fin de aumentar 
el tiempo de permanencia del combustible en el hogar. 
Es importante lograr una buena mezcla de aire-gas. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Calcular Potencia, Consumo 
1 BHP= Generación de 34,5 lb de 
Vaporhora 
Consumo de Bunker de 
Quemador(GPH)=0,28*BHP 
Consumo de Bunker de 
Diésel(GPH)=0,30*BHP 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Conversiones 
conversion result for power: 
From Symbol Equals Result To Symbol 
1 
kilocalorie 
per hour 
kcal/hr = 3.97 
BTU's per 
hour 
Btu/h 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Caso Práctico 
REQUERIMIENTOS DE VAPOR EN UNA 
FÁBRICA DE ELABORACIÓN DE SARDINAS. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
El vapor que se requiere para 
cada proceso 
 Vapor para el descongelamiento del 
pescado. 
 Vapor para el proceso de esterilizado de 
latas antes del llenado. 
 Vapor para el proceso de cocinado. 
 Vapor para uso de calentamiento de la salsa 
de tomate. 
 Vapor para el uso de evacuación. 
 Vapor para el uso de lavado de latas. 
 Vapor para el uso de las autoclaves. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
1._ Vapor para el Descongelamiento del 
Pescado. 
Para realizar el descongelamiento del 
pescado se dispondrá de un tanque 
rectangular de 3.20 x 1.20 m, el vapor 
ingresará por tuberías en forma de 
serpentín para calentar el agua. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
2._ Vapor para el Proceso de Esterilizado de 
Latas Vacías antes del llenado. 
Los envases son traídos a la fábrica en pallets, 
donde se descargan y se depositan en discos 
giratorios que hacen que los envases se 
acomoden en una cinta transportadora para 
que pasen por un túnel de vapor para ser 
desinfectados y limpiados. Este proceso 
requiere de una presión de 15 PSI para una 
conexión de ½ pulg para el vapor. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
3._Vapor para el Proceso de Cocinado. 
En este proceso el vapor es utilizado para 
cocinar el alimento, la sardina enlatada 
ingresa colocada en los carritos a los 
cocinadores que tiene una capacidad de 
½ tonelada. Este proceso requiere vapor a 
una presión de 100 PSI y una temperatura 
de 100°C, con un tiempo de cocido de 25 – 
30 minutos. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
4._ Vapor para uso de Calentamiento de la 
Salsa de Tomate. 
Se utilizan las marmitas para calentar la 
salsa de tomate que luego va hacer 
depositado en las latas con el contenido 
de sardinas a una temperatura de 
aproximadamente 60 a 75ºC, para ayudar 
a la formación de vacío de la lata. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
5._ Vapor para el Proceso de Evacuación 
El producto recibe chorros de vapor en una 
cámara para producir el vacío y proceder 
al sellado. Este proceso se realiza durante 
10 minutos y abarca 360 latas a una 
temperatura de 100oC y una 
presión de 20 PSI. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
6._Vapor para el uso de Lavado de Latas 
Se tiene una entrada para el vapor de 1 
pulgada para el calentamiento de agua, 
con una presión de 30 PSI y a una 
temperatura de 55° C. Las latas con el 
contenido de sardina se elevan mediante 
un puente grúa pequeño, en donde se 
depositan en los carritos y se procede a 
llevar a las autoclaves para su 
correspondiente proceso. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
7._ Vapor para uso de las Autoclaves 
Este equipo tiene una capacidad de 1 
tonelada con un tiempo de esterilización 
de 90 minutos y a una temperatura y 
presión de 120°C y 60 PSI respectivamente. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
SELECCIÓN DE LA CALDERA 
Siendo la caldera un equipo indispensable para 
la obtención de vapor, es necesario hacer un 
completo análisis de los diferentes factores que 
se emplean para la selección de la caldera. Lo 
primero que se debe tomar en cuenta para 
determinar la capacidad de la o las calderas a 
seleccionar es la demanda de vapor existente 
en el proceso de la elaboración de la sardina, 
para así estar seguro que la caldera no sea 
antieconómica o que no cubra la demanda 
necesaria. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
1Balance Térmico 
Se debe determinar las cargas caloríficas 
existentes en el proceso, 
que van estar expresadas en unidades de 
potencia Kcal/h o BHP. 
Para la elaboración de la sardina se tiene 
una gran cantidad de equipos que utilizan 
vapor. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Procedimiento a seguir 
Las pérdidas de energía por radiación y 
convección natural de los equipos se los 
estimará como regla general un 10 % de la 
carga térmica de cada equipo cuando 
estos se encuentren aislados 
correctamente, y del 20% cuando estos no 
poseen ningún aislamiento térmico. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Para los carritos y canastillas se considera 
que el calor que absorben es despreciable 
en comparación con el calor que absorbe 
el pescado, por lo tanto se desprecia, por 
lo que al final la carga calorífica se añadirá 
el 1% de la carga calorífica del equipo. 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Datos específicos de la sardina 
Para las sardinas se va a tener las siguientes 
propiedades: 
 Densidad 910 Kg/m3 
 Calor especifico 0.98 Kcal/Kg °C 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) 
Flujo másico= m°= 1000 Kg/90 min = 11.11 Kg/min = 666.66 Kg/h 
Q= 666.66 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (120 – 35) °C=55532.778 
Kcal/h 
1% por pérdida por canastilla y carrito = 555.33 Kcal/h 
QT1 = 55532.778 + 555.33 = 56088.108 Kcal/h 
Existen tres autoclaves = 3 x 56088.108 = 168264.324 Kcal/h. 
168264.324 Kcal/h x 4 BTU 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Cocinadores (dos) 
Consta de 2 cocinadores para la cocción de la 
sardina. 
Datos. 
P máx. = 100 Psi 
Capacidad= ½ tonelada 
Tiempo de esterilización = 25 - 30 minutos 
TV = 100 °C 
T latas = 40 °C 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) 
Flujo másico = m°= 500 Kg/30min = 16.66 Kg/min = 1000 Kg/h 
Q= 1000 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100 – 40) °C = 78400 Kcal / h 
1% por pérdida por canastilla y carrito = 784 Kcal/h 
QT1 = 78400 + 784 = 79184 Kcal/h 
Como hay dos cocinadores = 2 x 79184 = 158368 Kcal/h 
158368 Kcal/h x 4,02 BTU= 633,472 BTU/H 
1 BHP = 334795BTU/ H 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Marmitas (dos) 
Consta de 2 marmitas para el calentamiento de la salsa de tomate 
que va a ser añadido a la lata con el contenido de la sardina. 
Datos. 
Capacidad = 250 lb 
T máx. = 100 °C 
Densidad de la salsa = 1000 Kg/m3 
Calor Especifico = 1 Kcal/Kg °C 
Volumen = 2/3 π r3 = 2/3 π (0.82/2)3 =0.144 m3 
tcocido = 10 minutos 
T salsa = 25°C 
0.144 m3 x 1000 Kg/m3 x 1 Kcal/Kg °C = 144.35 Kcal / °C 
Q= [144.35 Kcal / °C x (100 – 25)°C] / 0.166 h 
Q= 69288 Kcal/h 
Como hay 2 marmitas 2 x 69288 = 138576 Kcal /h 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Adición de cobertura. 
Para la adición de cobertura se tiene una conexión de ½ pulg a una 
presión de 20 PSI = 1.4 Kg/cm2, 
se obtiene una demanda de 22.4 Kg/h = 49.28 lb/h = 1.43 HPB 
Se tiene dos de estos equipos, por lo que se tiene una demanda de vapor 
total en llenado de 2.86 HPB. 
Evacuador (uno). 
Datos 
Tiempo = 10 minutos 
Capacidad = 360 latas 
T = 100 °C 
m= 360 latas x 225g x 1Kg/1000g = 81 Kg 
Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) 
Flujo másico= m= 81 Kg/10min = 8.1 Kg/min = 486 Kg/h 
Q= 486 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100) °C = 47628 Kcal / h 
Q= 47628 Kcal/h 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Cierre. 
Se hace uso de un equipo cerrador marca CONTINENTAL con 
conexión ½ pulg a una presión máxima de 25 PSI = 1.76 Kg/cm2, con 
lo cual de la tabla de anexos 2, se obtiene una demanda de 28.16 
Kg/h = 2 CC 
Esterilizador De Latas (uno). 
Datos. 
Presión = 15 PSI 
Conexión ½ pulg 
Tabla anexos 2 
15 PSI = 1 Kg/cm2 
Va a tener una demanda de 16Kg/h = 1 HPB 
Lavado De Latas 
Datos. 
Presión =30 PSI = 2 Kg/cm2 
20 
Temperatura = 55 °C 
Conexión 1 pulg 
Se obtiene una demanda de 80 Kg/h = 5.10 HPB 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
Descongelado 
Se calcula una cantidad de vapor requerido igual al 5% de vapor 
entregado por medio de los equipos antes mencionados, además de 
aquí se incluye también los requerimientos en otros usos auxiliares 
como el precalentado del combustible, siendo esta demanda total 
igual a: 
0.05 X 76.2 = 3.81 HPB 
Consumo Total 
168264.324 Kcal/h + 158368 Kcal/h + 138576 Kcal/h + 47628 Kcal/h 
= 512836.324 Kcal /h 
512836.324 Kcal /h x 4.02 BTU/h / Kcal /h = 2061602.022 BTU/h 
1 CC = 33479 BTU/h 
= 61.58CC+ 2.86+ 2 + 1 + 5.10 + 3.81 = 76.35 CC 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial
DEMANDA DE VAPOR EN UNA FÁBRICA DE SARDINAS PARA UNA 
PRODUCCIÓN DE 12 TONELADAS DIARIAS. 
Demanda de vapor 
Equipos Unidades Demanda (HPB) 
Autoclaves 3 20.21 
Cocinadores 2 19.02 
Marmitas 2 16.64 
Descongelado 1 3.81 
Esterilizado de latas 1 1 
Evacuador 1 5.72 
Cierre 1 2 
Lavado de latas 1 5.10 
Adición de cobertura 2 2.86 
TOTAL 76.35 
A este valor se considera un factor de seguridad de 20%, debido a 
pérdidas por radiación y convección en las tuberías y en la 
operación de los equipos. 
Por lo que se tiene 76.35 x 0.20 = 15.27 
76.35 + 15.27 = 91.62 HPB 
edwinguanga@hotmail.com Ingeniería 
Industrial

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vapor
Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vaporSistemas de vapor - Distribución en lineas de vapor
Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vaporAlexis Huamani Uriarte
 
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamicaCiclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamicaYanina C.J
 
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-proceso
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-procesoP-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-proceso
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-procesoAlejandro Huerta
 
Clasificacion de calderas
Clasificacion de calderasClasificacion de calderas
Clasificacion de calderaszetec10
 
Conducción Termodinámica
Conducción TermodinámicaConducción Termodinámica
Conducción TermodinámicaDash920820
 
Tema 4. intercambiadores de calor mejorado
Tema 4. intercambiadores de calor mejoradoTema 4. intercambiadores de calor mejorado
Tema 4. intercambiadores de calor mejoradomahulig
 
Reporte intercambiadores de calor
Reporte intercambiadores de calorReporte intercambiadores de calor
Reporte intercambiadores de calorAndres Flores
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calorALEXITTOOh
 
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y Climtiazación
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y ClimtiazaciónCapitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y Climtiazación
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y ClimtiazaciónANTONIO FAVIO OSPINO MARTINEZ
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calorOliver Aduvire
 
Calderas de-vapor
Calderas de-vaporCalderas de-vapor
Calderas de-vaporzetec10
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calorLilian Drt'Rz
 

La actualidad más candente (20)

Bombas
BombasBombas
Bombas
 
Medidores de flujo
Medidores de flujoMedidores de flujo
Medidores de flujo
 
Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vapor
Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vaporSistemas de vapor - Distribución en lineas de vapor
Sistemas de vapor - Distribución en lineas de vapor
 
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamicaCiclos de potencia de vapor y  combinados-termodinamica
Ciclos de potencia de vapor y combinados-termodinamica
 
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-proceso
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-procesoP-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-proceso
P-2-0401-01-simbologia-de-equipo-de-proceso
 
Trampas de vapor
Trampas de vaporTrampas de vapor
Trampas de vapor
 
Clasificacion de calderas
Clasificacion de calderasClasificacion de calderas
Clasificacion de calderas
 
Bomba periférica
Bomba periférica Bomba periférica
Bomba periférica
 
Conducción Termodinámica
Conducción TermodinámicaConducción Termodinámica
Conducción Termodinámica
 
Tema 4. intercambiadores de calor mejorado
Tema 4. intercambiadores de calor mejoradoTema 4. intercambiadores de calor mejorado
Tema 4. intercambiadores de calor mejorado
 
Generadores de vapor
Generadores de vaporGeneradores de vapor
Generadores de vapor
 
Los diagramas de Instrumentación
Los diagramas  de Instrumentación Los diagramas  de Instrumentación
Los diagramas de Instrumentación
 
Reporte intercambiadores de calor
Reporte intercambiadores de calorReporte intercambiadores de calor
Reporte intercambiadores de calor
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calor
 
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y Climtiazación
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y ClimtiazaciónCapitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y Climtiazación
Capitulo III. Condensador y el Evaporador en Refrigeracion y Climtiazación
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calor
 
Calderas de-vapor
Calderas de-vaporCalderas de-vapor
Calderas de-vapor
 
Intercambiadores de calor
Intercambiadores de calorIntercambiadores de calor
Intercambiadores de calor
 
condensadores
condensadorescondensadores
condensadores
 
Trabajo de entropia final2
Trabajo de entropia final2Trabajo de entropia final2
Trabajo de entropia final2
 

Similar a Sistemas de vapor

CLASES Redes de Servicios Industriales.pptx
CLASES Redes de Servicios Industriales.pptxCLASES Redes de Servicios Industriales.pptx
CLASES Redes de Servicios Industriales.pptxFernandoCorts25
 
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivos
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivosTermodinámica-Resumen de Calderas y dispositivos
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivosAlan Brito
 
Generadores de calor 1
Generadores de calor 1Generadores de calor 1
Generadores de calor 1Ana Peyrefitte
 
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdf
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdfEquipos empleados en procesos quimicos completo.pdf
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdfAbigailIzquierdoDomn
 
Presentacion pv. final. 1
Presentacion pv. final. 1Presentacion pv. final. 1
Presentacion pv. final. 1elmermc2
 
calderas informacion (vapor)
calderas informacion (vapor)calderas informacion (vapor)
calderas informacion (vapor)arnold
 
Maquinas de fluidos compresibles
Maquinas de fluidos compresiblesMaquinas de fluidos compresibles
Maquinas de fluidos compresiblessambrano
 
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdf
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdfgeneradores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdf
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdfdamiangrunevaltt2
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor finalJuan Baldez
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor finaldrivera87
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor finalPoncho Rmz
 

Similar a Sistemas de vapor (20)

CLASES Redes de Servicios Industriales.pptx
CLASES Redes de Servicios Industriales.pptxCLASES Redes de Servicios Industriales.pptx
CLASES Redes de Servicios Industriales.pptx
 
Calderas
CalderasCalderas
Calderas
 
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivos
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivosTermodinámica-Resumen de Calderas y dispositivos
Termodinámica-Resumen de Calderas y dispositivos
 
Generadores de calor
Generadores de calorGeneradores de calor
Generadores de calor
 
Generadores de calor 1
Generadores de calor 1Generadores de calor 1
Generadores de calor 1
 
generadores vapor.ppt
generadores vapor.pptgeneradores vapor.ppt
generadores vapor.ppt
 
Distribucion del vapor
Distribucion del vaporDistribucion del vapor
Distribucion del vapor
 
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdf
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdfEquipos empleados en procesos quimicos completo.pdf
Equipos empleados en procesos quimicos completo.pdf
 
Generadores de vapor
Generadores de vaporGeneradores de vapor
Generadores de vapor
 
Presentacion pv. final. 1
Presentacion pv. final. 1Presentacion pv. final. 1
Presentacion pv. final. 1
 
calderas informacion (vapor)
calderas informacion (vapor)calderas informacion (vapor)
calderas informacion (vapor)
 
Calderas
CalderasCalderas
Calderas
 
Maquinas de fluidos compresibles
Maquinas de fluidos compresiblesMaquinas de fluidos compresibles
Maquinas de fluidos compresibles
 
Guia vapor final para tecnicos
Guia vapor final para tecnicosGuia vapor final para tecnicos
Guia vapor final para tecnicos
 
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdf
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdfgeneradores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdf
generadores-combustiblestabla-130307111949-phpapp02.pdf
 
calderas
calderascalderas
calderas
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor final
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor final
 
Guia vapor final
Guia vapor finalGuia vapor final
Guia vapor final
 
Generadores de vapor
Generadores de vaporGeneradores de vapor
Generadores de vapor
 

Último

TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERATERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAdheznolbert
 
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...frank0071
 
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdf
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdfFowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdf
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdffrank0071
 
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -FridaDesiredMenesesF
 
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5 SEMANA 7 CYT I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdf
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5  SEMANA 7 CYT  I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdfSESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5  SEMANA 7 CYT  I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdf
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5 SEMANA 7 CYT I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdfkevingblassespinalor
 
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundaria
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundariaDiapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundaria
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundariaAgustin535878
 
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptx
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptxCentro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptx
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptxErichManriqueCastill
 
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdf
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdfGeneralidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdf
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdfJosefinaRojas27
 
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...GloriaMeza12
 
registro cardiotocografico interpretacion y valoracion
registro cardiotocografico interpretacion y valoracionregistro cardiotocografico interpretacion y valoracion
registro cardiotocografico interpretacion y valoracionMarcoAntonioJimenez14
 
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...frank0071
 
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdf
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdfFritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdf
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdffrank0071
 
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptx
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptxPielonefritis en imagenologia clinica.pptx
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptxLuisGuzmnHernndez1
 
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptx
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptxtecnica de necropsia en bovinos rum.pptx
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptxJESUSDANIELYONGOLIVE
 
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIA
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIAESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIA
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIAjuliocesartolucarami
 
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptx
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptxTeoría de usos y gratificaciones 2024.pptx
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptxlm24028
 
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partes
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partesel lugar santo y santisimo final.pptx y sus partes
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partesAsihleyyanguez
 
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptx
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptxMódulo de oftalmología en cirugia general.pptx
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptxLuisGuzmnHernndez1
 
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdf
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdfMata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdf
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdffrank0071
 
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdfLEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdfrvillegasp16001
 

Último (20)

TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERATERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
TERMODINAMICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
 
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...
López, L. - Destierro y memoria. Trayectorias de familias judías piemontesas ...
 
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdf
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdfFowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdf
Fowler, Will. - Santa Anna, héroe o villano [2018].pdf
 
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -
EXPOSICION NORMA TECNICA DE SALUD 2024 -
 
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5 SEMANA 7 CYT I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdf
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5  SEMANA 7 CYT  I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdfSESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5  SEMANA 7 CYT  I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdf
SESIÓN DE APRENDIZAJE N° 5 SEMANA 7 CYT I BIMESTRE ESTUDIANTES.pdf
 
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundaria
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundariaDiapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundaria
Diapositiva sobre el conflicto de Israel - Palestina para nivel secundaria
 
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptx
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptxCentro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptx
Centro de masa, centro de gravedad y equilibrio.pptx
 
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdf
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdfGeneralidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdf
Generalidades de Morfología y del aparato musculoesquelético.pdf
 
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...
Sistema Endocrino, rol de los receptores hormonales, hormonas circulantes y l...
 
registro cardiotocografico interpretacion y valoracion
registro cardiotocografico interpretacion y valoracionregistro cardiotocografico interpretacion y valoracion
registro cardiotocografico interpretacion y valoracion
 
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...
Sternhell & Sznajder & Asheri. - El nacimiento de la ideología fascista [ocr]...
 
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdf
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdfFritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdf
Fritzsche, Peter. - Vida y muerte en el Tercer Reich [ocr] [2009].pdf
 
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptx
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptxPielonefritis en imagenologia clinica.pptx
Pielonefritis en imagenologia clinica.pptx
 
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptx
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptxtecnica de necropsia en bovinos rum.pptx
tecnica de necropsia en bovinos rum.pptx
 
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIA
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIAESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIA
ESQUELETO HUMANO ARTICULADO PARA PRIMARIA
 
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptx
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptxTeoría de usos y gratificaciones 2024.pptx
Teoría de usos y gratificaciones 2024.pptx
 
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partes
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partesel lugar santo y santisimo final.pptx y sus partes
el lugar santo y santisimo final.pptx y sus partes
 
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptx
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptxMódulo de oftalmología en cirugia general.pptx
Módulo de oftalmología en cirugia general.pptx
 
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdf
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdfMata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdf
Mata, S. - Kriegsmarine. La flota de Hitler [2017].pdf
 
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdfLEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
LEY FEDERAL DE TRABAJO IPN MEDICINA OCUPACIONAL.pdf
 

Sistemas de vapor

  • 1. Integrantes: Ingrid Sulca Ronny Barco Teófilo Salas Edwin Guanga edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 3. INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR • El vapor de agua es uno de los medios de transmisión de energía calórica de mayor efectividad en la industria, se estima que este servicio es utilizado por el 95% de las industrias como medio de calentamiento, por su fácil generación, manejo y bajo costo comparado con otros sistemas. La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada por James Watt en 1776 la cual usó en su propia fábrica, ya que era un industrial inglés muy conocido.
  • 4. INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR • Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y continúa en el nuestro. • Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas. • Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura
  • 5. INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR • El vapor también puede ser utilizado para generar trabajo, aprovechando la presión del vapor generado en la caldera para producir movimiento. Para el primer caso la aplicación más común es un intercambiador de calor.
  • 6. INTRODUCCION: SISTEMAS DE VAPOR • y para el segundo caso una locomotora (pistón) o turbina de vapor para generar electricidad. • A parte de ser fácil de transportar por medio de una red de tuberías, el vapor es un excelente medio de transporte de energía. • Adicionalmente el agua con que se genera el vapor debe presentar determinadas características en cuanto a calidad, siendo necesario adecuarla utilizando sustancias químicas.
  • 7. SISTEMAS DE VAPOR • Un sistema típico de vapor está constituido por tres secciones, las cuales conforman un ciclo:
  • 8. SISTEMAS DE VAPOR • Generación: Durante esta etapa, en la caldera se aplica calor al agua de alimentación para elevar su temperatura, después que el agua se ha evaporado, el vapor resultante pasa a la segunda etapa del ciclo de vapor. • Distribución: Esto es simplemente el movimiento del vapor de agua en un sistema cerrado a su punto de consumo, el uso del vapor cualquiera que sea se denomina: • Condensado: El condensado desde los procesos hacia la caldera y finalmente los consumidores finales, generalmente equipos o procesos donde se requiere la energía transportada por el vapor.
  • 9. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR Cuando se estudia sistemas donde utiliza vapor es indispensable conocer la manera como este se usara, es decir: Clasificación por el Uso - Según el uso como medio que transporta energía de un lugar a otro, o para producir trabajo. El vapor generado en una caldera puede ser utilizado como medio para transportar energía proveniente del combustible hacia los equipos o procesos que demandan esta energía en forma de calor De otra forma la energía que posee el vapor en virtud de su presión puede ser usada para generar movimiento. Clasificación de las Calderas - Por el tipo de caldera en la que se produce el vapor.
  • 10. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Clasificación de los Equipos Consumidores – Cuando se conoce la manera como los usuarios finales demandan el vapor, ya sea de forma directa o indirecta. Estos equipos pueden ser de vapor directo o indirecto. • Vapor indirecto. El vapor que ingresa al equipo cede su calor latente de cambio de fase transfiriendo la energía a un fluido o al material de proceso. El vapor al ceder parte de su energía se transforma en condensado y sale del intercambiador o serpentín por la presión del sistema mediante la apertura de una trampa de vapor.
  • 11. CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Vapor directo. El vapor directo ingresa directamente al fluido o al material de proceso cediendo el total de su energía. El sistema acumula masa con el condensado producido por el cambio de fase del vapor. Como ejemplo de este equipo se cita un calentador de agua con entrada de vapor.
  • 12. DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Posterior a la generación del vapor en la caldera es necesario un medio para llevar la energía del vapor hacia los procesos que lo requieren. • Este medio es la red de distribución de vapor y retorno de condensado, las que a su vez están conformadas por una serie de elementos. • Líneas o redes generalmente de acero cuya función es llevar el vapor desde la caldera hacia los equipos consumidores. • Deben ser seleccionadas de acuerdo al flujo y presión que circula por ellas. Una mala selección ocasionará perdidas de energía y daños en válvulas, trampas de vapor o equipos consumidores. • La velocidad media del vapor y el condesado no debe sobrepasar 50 m/s y 5 m/s, respectivamente.
  • 13. DISTRIBUCION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Manifold Son parte del sistema de tuberías de cargue, descargue de vapor saturado, en el cual confluyen varios tubos y válvulas, por lo que también se le conoce como "múltiple de cargue". Adecuados para utilizarse donde hay numerosos ramales de vapor principal o trazas, en las cuales un gran número de tuberías de condensado convergen hacia el cabezal de recuperación de condensado.
  • 14. TRAMPAS DE VAPOR • Se utilizan para desalojar condensado de las líneas de distribución o a la salida de los intercambiadores de un equipo consumidor. Estas abren en presencia de condensado y cierran en presencia de vapor. • Garantizan el buen funcionamiento de tuberías y elementos de la red y contribuyen al uso eficiente de la energía. Se pueden clasificar según su ubicación en el sistema de vapor o según su forma de operación.
  • 15. Clasificación según su Ubicación • Trampas en la red Ubicadas en la red de distribución de vapor en lugares donde se produce fácilmente el condensado, por ejemplo depósitos o bolsillos y tramos de tubería con reducciones, también suelen ubicarse trampas al menos cada 30 metros ya que el vapor que circula pierde energía con el ambiente y puede condensarse.
  • 16. Clasificación según su Ubicación • Trampas de proceso El vapor que ingresa al equipo o proceso demandante de energía cede su calor latente transformándose en condensado. Este debe ser desalojado para evitar pérdidas de calor e inundación del serpentín o intercambiador de calor. Para ello se ubican trampas de vapor a la salida del equipo de intercambio de calor.
  • 17. Clasificación según su Ubicación • Trampas de circuito de calentamiento Algunas redes de transporte y distribución de líquidos requieren el calentamiento del fluido para mantener bajos niveles de viscosidad haciendo posible el bombeo. Para mantener estas temperaturas se ubican serpentines con circulación de Vapor a la tubería o red de bombeo, el que se transforma en condensado al ceder su energía y posteriormente ser desalojado del sistema mediante la instalación de trampas.
  • 18. Clasificación según su Operación • Mecánicas Las trampas mecánicas trabajan con el principio de diferencia entre la densidad del vapor y la del condensado. Por ejemplo, un flotador que asciende a medida que el nivel del condensado se incrementa, abriendo una válvula, pero que en presencia del vapor la mantiene cerrada.
  • 19. Clasificación según su Operación • Termostáticas Las trampas termostáticas operan por la percepción de la temperatura del condensado. Cuando la temperatura cae a un específico valor por debajo de la temperatura del vapor, la trampa termostática abrirá para liberar el condensado.
  • 20. Clasificación según su Operación • Termodinámicas Las trampas Termodinámicas operan con la diferencia entre el flujo del vapor sobre una superficie, comparada con el flujo del condensado sobre la misma superficie. El vapor o el gas fluyendo sobre la superficie crean un área de baja presión. Este fenómeno es empleado para mover la válvula hacia el asiento y así cerrar su paso.
  • 21. APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Turbina de vapor En turbo maquinaria, específicamente en turbinas, se utiliza vapor para transformar la energía del flujo en energía mecánica. El vapor sale de la caldera a condiciones de sobrecalentamiento, es decir a alta temperatura y presión. En la turbina se transforma la energía interna del vapor en energía mecánica que, típicamente, es aprovechada por un generador para producir electricidad.
  • 22. APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Calentamiento de líneas de bombeo En algunos procesos de bombeo de un fluido de un lugar a otro es necesario mantener el flujo de bombeo bajo ciertas características de viscosidad mediante la adición de calor. El aumento de la temperatura disminuye la viscosidad del líquido a transportar permitiendo que sea trasegable.
  • 23. APLICACION DE LOS SISTEMAS DE VAPOR • Procesos de cocción de alimentos En la industria alimenticia se utilizan marmitas provistas de enchaquetados o serpentines de vapor. Son simplemente ollas que utilizan el vapor como fuente de energía para alistar los alimentos que en ellas encuentran. El principio de operación se basa en la transferencia de energía por condensación del vapor en agua.
  • 24. Caldera La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 25. Caldera Piro tubular edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 26. Introducción Las calderas de vapor son unos aparatos en los que se hace hervir agua para producir vapor. El calor necesario para caldear y vaporizar el agua pude ser suministrado por un hogar o por gases calientes recuperados a la salida de otro aparato industrial (horno, por ejemplo). edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 27. ¿Como Funciona? Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 28. ¿Como Funciona? La transferencia de calor se efectúa mediante un proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presión y temperatura. La presión, como se indicó al inicio, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controla mediante el escape de gases de combustión, y la salida del vapor formado. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 29. Tipos de Caldera Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 31. Tipos de Caldera Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulación de los gases de escape. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 33. Elementos y Componentes Agua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 34. Ablandadores de Agua El tratamiento del agua de una caldera de vapor o agua caliente es fundamental para asegurar una larga vida útil libre de problemas operacionales, reparaciones de importancia y accidentes. El objetivo principal del tratamiento de agua es evitar problemas de corrosión e incrustaciones, asegurando la calidad del agua de alimentación y del agua contenida en la caldera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 35. Ablandadores de Agua Las impurezas encontradas con mayor frecuencia en las fuentes de agua, figuran las siguientes los sólidos en suspensión, líquidos no mezclables con agua (ej. aceite), colorantes, bacterias y otros microorganismos, sustancias semi-coloidales, gases disueltos, sales minerales disueltas. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 36. Parámetros Tratamiento de Agua ‰ pH. El pH representa las características ácidas o alcalinas del agua, por lo que su control es esencial para prevenir problemas de corrosión. ‰ Dureza. La dureza del agua cuantifica principalmente la cantidad de iones de calcio y magnesio presentes en el agua, los que favorecen la formación de depósitos e incrustaciones difíciles de remover sobre las superficies de transferencia de calor de una caldera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 37. Las distintas etapas del proceso de ablandamiento . Durante una primera fase, el agua atraviesa el lecho de resina, donde pierde sus iones de calcio y magnesio, sustituyéndolos por iones de sodio. Cuando la resina esta saturada, se favorece su desbloqueo por una corriente de agua a fin de facilitar la regeneración. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 38. Las distintas etapas del proceso de ablandamiento . edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 39. Las distintas etapas del proceso de ablandamiento  En esta tercera etapa, se hace pasar lentamente la salmuera a través del lecho de resinas, se obtiene una solución salina de sales de calcio y magnesio, y la resina se encuentra nuevamente cargada de sodio.  En una cuarta etapa, un lavado permite eliminar la salmuera remanente en el lecho y deja el aparato preparado para un nuevo ciclo. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 40. Elementos Agua de condensado: es el agua que proviene del estanque condensador y que representa la calidad del vapor. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 41. Términos Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones. Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 42. Elementos Desaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 43. Elementos Purga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 44. Elementos Purga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 45. Elementos HOGAR O FOGÓN: Es el espacio donde se quema el combustible. Se le conoce también con el nombre de "Cámara de Combustión". edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 46. Elementos PUERTA DEL HOGAR: Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con refractario o de doble pared, por donde se echa el combustible al hogar y se hacen las operaciones de control del fuego. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 47. Elementos MAMPOSTERIA: Se llama mampostería a la construcción de ladrillos refractarios o comunes que tienen como objeto: Cubrir la caldera para evitar pérdidas de calor y guiar los gases y humos calientes en su recorrido. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 48. Elementos CHIMENEA: Es el conducto de salida de los gases y humos de la combustión para la atmósfera. Además tiene como función producir el tiro necesario para obtener una adecuada combustión. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 49. Elementos TAPAS DE REGISTRO O PUERTAS DE INSPECCIÓN Son aberturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos tipos, dependiendo de su tamaño: Las puertas hombre (manhole) Las tapas de registro ( handhole) edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 50. Elementos PUERTAS DE EXPLOSIÓN: Son puertas metálicas con contrapeso o resorte, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren en caso de exceso de presión en la cámara de combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando la presión. CAMARA DE AGUA: Es el espacio o volumen de la caldera ocupado por el agua. Tiene un nivel superior máximo y uno inferior mínimo bajo el cual, el agua, nunca debe descender durante el funcionamiento de la caldera. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 52. Clasificación de acuerdo a la presión de trabajo de la caldera a) Calderas de baja presión Calderas que producen vapor a baja presión, hasta unos 4 o 5 kg/cm2. Este rango de presiones es mas común en las calderas de agua caliente que en las calderas que generan vapor. b) Calderas de media presión Producen vapor hasta aproximadamente 20 kg/cm2. Generalmente vapor saturado, utilizadas en la industria en general. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 53. Clasificación de acuerdo a la presión de trabajo de la caldera c) Calderas de alta presión Asociadas a ciclos de potencia, trabajan con presiones de 20 kg/cm2 hasta presiones cercanas a la crítica. d) Calderas supercríticas. Son calderas que trabajan con presiones superiores a la crítica: edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 54. Clasificación de acuerdo a la producción de vapor a) Calderas chicas: Producen hasta 1 o 2 toneladas de vapor saturado por hora. b) Calderas medianas: Producciones de hasta aproximadamente 20 toneladas de vapor por hora. c) Calderas grandes Calderas que producen desde 20 toneladas de vapor por hora, siendo normal encontrar producciones de 500 y 600 toneladas por hora. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 55. Clasificación de acuerdo al combustible utilizado Calderas de combustibles líquidos: Se fabrican Generadores de Vapor de todo tipo y tamaño que utilizan combustibles líquidos. Requieren de instalaciones de almacenaje y tanques de servicio, de elementos de precalentamiento del fuel y de sistemas de bombeo y transporte. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 56. Clasificación de acuerdo al combustible utilizado Calderas de combustible gaseosos Utilizan tanto gas natural como GLP, aire propanado o gas obtenido en gasificadores. Generalmente los quemadores de gas trabajan con muy baja presión, por lo que es común que tengan sistemas de reducción de presión importantes. En el caso de tener asociado un gasificados que suministre un gas muy particulado se utilizan cámaras torsionales a fin de aumentar el tiempo de permanencia del combustible en el hogar. Es importante lograr una buena mezcla de aire-gas. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 57. Calcular Potencia, Consumo 1 BHP= Generación de 34,5 lb de Vaporhora Consumo de Bunker de Quemador(GPH)=0,28*BHP Consumo de Bunker de Diésel(GPH)=0,30*BHP edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 58. Conversiones conversion result for power: From Symbol Equals Result To Symbol 1 kilocalorie per hour kcal/hr = 3.97 BTU's per hour Btu/h edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 59. Caso Práctico REQUERIMIENTOS DE VAPOR EN UNA FÁBRICA DE ELABORACIÓN DE SARDINAS. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 60. El vapor que se requiere para cada proceso  Vapor para el descongelamiento del pescado.  Vapor para el proceso de esterilizado de latas antes del llenado.  Vapor para el proceso de cocinado.  Vapor para uso de calentamiento de la salsa de tomate.  Vapor para el uso de evacuación.  Vapor para el uso de lavado de latas.  Vapor para el uso de las autoclaves. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 61. 1._ Vapor para el Descongelamiento del Pescado. Para realizar el descongelamiento del pescado se dispondrá de un tanque rectangular de 3.20 x 1.20 m, el vapor ingresará por tuberías en forma de serpentín para calentar el agua. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 62. 2._ Vapor para el Proceso de Esterilizado de Latas Vacías antes del llenado. Los envases son traídos a la fábrica en pallets, donde se descargan y se depositan en discos giratorios que hacen que los envases se acomoden en una cinta transportadora para que pasen por un túnel de vapor para ser desinfectados y limpiados. Este proceso requiere de una presión de 15 PSI para una conexión de ½ pulg para el vapor. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 63. 3._Vapor para el Proceso de Cocinado. En este proceso el vapor es utilizado para cocinar el alimento, la sardina enlatada ingresa colocada en los carritos a los cocinadores que tiene una capacidad de ½ tonelada. Este proceso requiere vapor a una presión de 100 PSI y una temperatura de 100°C, con un tiempo de cocido de 25 – 30 minutos. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 64. 4._ Vapor para uso de Calentamiento de la Salsa de Tomate. Se utilizan las marmitas para calentar la salsa de tomate que luego va hacer depositado en las latas con el contenido de sardinas a una temperatura de aproximadamente 60 a 75ºC, para ayudar a la formación de vacío de la lata. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 65. 5._ Vapor para el Proceso de Evacuación El producto recibe chorros de vapor en una cámara para producir el vacío y proceder al sellado. Este proceso se realiza durante 10 minutos y abarca 360 latas a una temperatura de 100oC y una presión de 20 PSI. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 66. 6._Vapor para el uso de Lavado de Latas Se tiene una entrada para el vapor de 1 pulgada para el calentamiento de agua, con una presión de 30 PSI y a una temperatura de 55° C. Las latas con el contenido de sardina se elevan mediante un puente grúa pequeño, en donde se depositan en los carritos y se procede a llevar a las autoclaves para su correspondiente proceso. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 67. 7._ Vapor para uso de las Autoclaves Este equipo tiene una capacidad de 1 tonelada con un tiempo de esterilización de 90 minutos y a una temperatura y presión de 120°C y 60 PSI respectivamente. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 68. SELECCIÓN DE LA CALDERA Siendo la caldera un equipo indispensable para la obtención de vapor, es necesario hacer un completo análisis de los diferentes factores que se emplean para la selección de la caldera. Lo primero que se debe tomar en cuenta para determinar la capacidad de la o las calderas a seleccionar es la demanda de vapor existente en el proceso de la elaboración de la sardina, para así estar seguro que la caldera no sea antieconómica o que no cubra la demanda necesaria. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 70. 1Balance Térmico Se debe determinar las cargas caloríficas existentes en el proceso, que van estar expresadas en unidades de potencia Kcal/h o BHP. Para la elaboración de la sardina se tiene una gran cantidad de equipos que utilizan vapor. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 71. Procedimiento a seguir Las pérdidas de energía por radiación y convección natural de los equipos se los estimará como regla general un 10 % de la carga térmica de cada equipo cuando estos se encuentren aislados correctamente, y del 20% cuando estos no poseen ningún aislamiento térmico. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 72. Para los carritos y canastillas se considera que el calor que absorben es despreciable en comparación con el calor que absorbe el pescado, por lo tanto se desprecia, por lo que al final la carga calorífica se añadirá el 1% de la carga calorífica del equipo. edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 73. Datos específicos de la sardina Para las sardinas se va a tener las siguientes propiedades:  Densidad 910 Kg/m3  Calor especifico 0.98 Kcal/Kg °C edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 75. Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) Flujo másico= m°= 1000 Kg/90 min = 11.11 Kg/min = 666.66 Kg/h Q= 666.66 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (120 – 35) °C=55532.778 Kcal/h 1% por pérdida por canastilla y carrito = 555.33 Kcal/h QT1 = 55532.778 + 555.33 = 56088.108 Kcal/h Existen tres autoclaves = 3 x 56088.108 = 168264.324 Kcal/h. 168264.324 Kcal/h x 4 BTU edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 76. Cocinadores (dos) Consta de 2 cocinadores para la cocción de la sardina. Datos. P máx. = 100 Psi Capacidad= ½ tonelada Tiempo de esterilización = 25 - 30 minutos TV = 100 °C T latas = 40 °C edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 77. Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) Flujo másico = m°= 500 Kg/30min = 16.66 Kg/min = 1000 Kg/h Q= 1000 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100 – 40) °C = 78400 Kcal / h 1% por pérdida por canastilla y carrito = 784 Kcal/h QT1 = 78400 + 784 = 79184 Kcal/h Como hay dos cocinadores = 2 x 79184 = 158368 Kcal/h 158368 Kcal/h x 4,02 BTU= 633,472 BTU/H 1 BHP = 334795BTU/ H edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 78. Marmitas (dos) Consta de 2 marmitas para el calentamiento de la salsa de tomate que va a ser añadido a la lata con el contenido de la sardina. Datos. Capacidad = 250 lb T máx. = 100 °C Densidad de la salsa = 1000 Kg/m3 Calor Especifico = 1 Kcal/Kg °C Volumen = 2/3 π r3 = 2/3 π (0.82/2)3 =0.144 m3 tcocido = 10 minutos T salsa = 25°C 0.144 m3 x 1000 Kg/m3 x 1 Kcal/Kg °C = 144.35 Kcal / °C Q= [144.35 Kcal / °C x (100 – 25)°C] / 0.166 h Q= 69288 Kcal/h Como hay 2 marmitas 2 x 69288 = 138576 Kcal /h edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 79. Adición de cobertura. Para la adición de cobertura se tiene una conexión de ½ pulg a una presión de 20 PSI = 1.4 Kg/cm2, se obtiene una demanda de 22.4 Kg/h = 49.28 lb/h = 1.43 HPB Se tiene dos de estos equipos, por lo que se tiene una demanda de vapor total en llenado de 2.86 HPB. Evacuador (uno). Datos Tiempo = 10 minutos Capacidad = 360 latas T = 100 °C m= 360 latas x 225g x 1Kg/1000g = 81 Kg Q= m Cp ΔT = m Cp (Tv – Tl) Flujo másico= m= 81 Kg/10min = 8.1 Kg/min = 486 Kg/h Q= 486 Kg/h x 0.98 Kcal/Kg °C x (100) °C = 47628 Kcal / h Q= 47628 Kcal/h edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 80. Cierre. Se hace uso de un equipo cerrador marca CONTINENTAL con conexión ½ pulg a una presión máxima de 25 PSI = 1.76 Kg/cm2, con lo cual de la tabla de anexos 2, se obtiene una demanda de 28.16 Kg/h = 2 CC Esterilizador De Latas (uno). Datos. Presión = 15 PSI Conexión ½ pulg Tabla anexos 2 15 PSI = 1 Kg/cm2 Va a tener una demanda de 16Kg/h = 1 HPB Lavado De Latas Datos. Presión =30 PSI = 2 Kg/cm2 20 Temperatura = 55 °C Conexión 1 pulg Se obtiene una demanda de 80 Kg/h = 5.10 HPB edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 81. Descongelado Se calcula una cantidad de vapor requerido igual al 5% de vapor entregado por medio de los equipos antes mencionados, además de aquí se incluye también los requerimientos en otros usos auxiliares como el precalentado del combustible, siendo esta demanda total igual a: 0.05 X 76.2 = 3.81 HPB Consumo Total 168264.324 Kcal/h + 158368 Kcal/h + 138576 Kcal/h + 47628 Kcal/h = 512836.324 Kcal /h 512836.324 Kcal /h x 4.02 BTU/h / Kcal /h = 2061602.022 BTU/h 1 CC = 33479 BTU/h = 61.58CC+ 2.86+ 2 + 1 + 5.10 + 3.81 = 76.35 CC edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial
  • 82. DEMANDA DE VAPOR EN UNA FÁBRICA DE SARDINAS PARA UNA PRODUCCIÓN DE 12 TONELADAS DIARIAS. Demanda de vapor Equipos Unidades Demanda (HPB) Autoclaves 3 20.21 Cocinadores 2 19.02 Marmitas 2 16.64 Descongelado 1 3.81 Esterilizado de latas 1 1 Evacuador 1 5.72 Cierre 1 2 Lavado de latas 1 5.10 Adición de cobertura 2 2.86 TOTAL 76.35 A este valor se considera un factor de seguridad de 20%, debido a pérdidas por radiación y convección en las tuberías y en la operación de los equipos. Por lo que se tiene 76.35 x 0.20 = 15.27 76.35 + 15.27 = 91.62 HPB edwinguanga@hotmail.com Ingeniería Industrial