Download Actividad Práctica - Balance Energía Torre Secado Spray

Universidad Austral de Chile
Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL)
Asignatura: Ingeniería de Servicios (ITCL 286)
Profesor : Elton F. Morales Blancas
ACTIVIDAD PRACTICA: BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA EN UN
SECADOR SPRAY
∑ min = ∑ mout + ∑ m pérdidas
∑ H in = ∑ H out + ∑ q pérdidas
Producto Concentrado
P =
kg/h
Xp =
kg sólidos/kg producto
Temperatura
Aire entrada
TAE (d.b.) =
W =
Temperatura
Aire salida
TAS (d.b.) =
TAS (w.b.) =
°C
°C
°C
kg agua/kg aire seco
Producto en Polvo
C =
kg/h
Xc =
kg sólidos/kg producto
Torre de atomización para la producción de leche en polvo: 1. Bomba de alta presión. 2.
Atomizador. 3. Suministro de aire caliente. 4. Cámara de mezcla. 5. Cámara de secado. 6.
Descarga del producto. 7. Ciclón.
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Profesor : Elton F. Morales Blancas
Intercambiador de Calor (IC) Vapor – Aire
Objetivo: Dado una cantidad de flujo de aire frío. ¿Cuánto flujo de vapor se
requiere para calentar dicho aire desde Tambiente a Tsecado?.
Item
Velocidad de Aire, salida IC
Unidades
m/s
Diámetro tubería, salida IC
m
Densidad aire, salida IC
kg/m3
Flujo másico de Aire
kg/min
Temperatura aire, entrada IC, bulbo seco (d.b.)
Temperatura aire, entrada IC, bulbo húmedo (w.b.)
Temperatura aire, salida IC, bulbo seco (d.b.)
Presión del vapor, entrada IC, (Ps) man
Flujo másico de vapor, calculado
Flujo másico de vapor, experimental
Pérdidas de Energía
ºC
ºC
ºC
bar
kg/min
kg/min
%
Magnitud
Entalpías Calculadas:
Item
R1
R2
Entalpía Aire Entrada (J/kg)
Entalpía Aire Salida (J/kg)
Entalpía Vapor Entrada (J/kg)
Entalpía Condensado Salida (J/kg)
Pérdidas Energía (%) =
⎡
⎤
⎢mvapor hg(Ts) - mvapor hg(Ts) ⎥
teórico
⎣⎢ Exp .l
⎦⎥
⎡
⎤
⎢mvapor hg(Ts) ⎥
⎣⎢ Exp .l
⎦⎥
x100
R3
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Cámara de Secado (CS) Spray
Objetivo: Dado una cantidad de flujo de aire caliente ¿Cuánto flujo de
alimentación podrá secar?.
Item
Flujo másico de Aire
Temperatura aire, entrada CS, bulbo seco (d.b.)
Temperatura aire, salida CS, bulbo seco (d.b.)
Temperatura aire, salida CS, bulbo húmedo (w.b.)
Volumen solución alimentación sometido a secado
Densidad solución alimentación
Masa solución alimentación sometida a secado
Concentración de solución alimentación
Temperatura inicial solución alimentación
Masa producto en polvo obtenido
Humedad del producto en polvo
Temperatura salida producto en polvo
Tiempo de operación secador spray
Flujo másico solución alimentación, experimental
Flujo másico producto en polvo, experimental
Flujo másico solución alimentación, calculado
Pérdidas de Energía
Unidades
kg/min
ºC
ºC
ºC
litros
kg/m3
kg
Magnitud
kg sólidos/kg prod.
ºC
kg
kg agua/kg prod.
ºC
min
kg/min
kg/min
kg/min
%
Entalpías Calculadas:
Item
Entalpía Aire Entrada Cámara Secado (J/kg)
Entalpía Aire Salida Cámara Secado (J/kg)
Entalpía Solución Alimentación (J/kg)
Entalpía Producto en Polvo (J/kg)
R1
R2
R3
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Rendimiento Secado
Objetivo: Dado una cantidad de flujo de alimentación ¿Cuánto flujo de
producto seco se debería obtener?.
Item
Unidades
Masa solución alimentación sometido a secado
Flujo másico solución alimentación, experimental
Masa producto en polvo obtenido, experimental
- Sólidos secos gruesos (cámara principal)
kg
kg/min
kg
kg
%
- Sólidos secos finos (ciclón)
kg
%
- Sólidos secos después del raspado (paredes secador)
kg
%
Flujo másico producto en polvo, experimental
kg/min
Flujo másico producto en polvo, calculado
kg/min
Pérdidas sólidos durante el Secado
%
Rendimiento de Secado
%
Rendimiento de Secado =
⎡ kg producto sec o ⎤ x100
⎢⎣ kg solución alimentación ⎥⎦
Magnitud