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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Curso: ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS INFORME Nº04

“INTERCAMBIADOR DE PLACAS”

INTEGRANTE: Sihuayro Apaza, Cintya Yanet

AREQUIPA-PERÚ 2019

ORGANOS MAQUINAS Y MECANISMOS

UNSA-EPIIA-2019

PRÁCTICÁ 7 CÁLDERO PIRO TUBULÁR 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS  Conocer el funcionamiento del caldero piro tubular, para su posterior uso en la industria alimentaria. 3. FUNDAMENTO TEÓRICO El término “caldera” se aplica a un dispositivo para generar vapor para fuerza, procesos industriales o calefacción (Armas Valdés & CEEMA, n.d.); o agua caliente para calefacción o para uso general (Armas Valdés & CEEMA, n.d.). Por razones de sencillez de comprensión, a la caldera se le considera como un productor de vapor en términos generales. Inicialmente se les denomina calderas hasta que en una etapa más reciente se les comienza a llamar generadores de vapor (Lapido Rodríguez, Álvarez) Los requerimientos industriales de mayores parámetros de presión y temperatura condicionados por el desarrollo técnico traen como consecuencia la necesidad de incrementar el área de transferencia de calor y utilizar materiales de construcción más resistentes. El aumento de las superficies de transferencia se logra introduciendo tubos de pequeños diámetros inmersos en la masa de agua, a través de los cuales circulan los gases calientes provenientes de la combustión, transfieren a su paso el calor, lo que aumenta la eficiencia del equipo. A medida que aumenta el número de tubos de humos, así como la cantidad de pases, aumenta el intercambio de calor, lo cual disminuye la temperatura de los gases a la salida del generador de vapor, y por consiguiente, se incrementa el rendimiento. No obstante, tiene la desventaja de que aumenta la caída de presión por el lado de los gases, y se encarece por esta razón la instalación (Mingot, 1988).

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3.1.

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Descripción:

Una caldera de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la producción de vapor de agua aplicando energía calorífica en su fase líquida. Según su principio de funcionamiento y construcción, se clasifican entre acuotubulares y piro tubulares:  Calderas de vapor acuotubulares: son aquellas en las que el agua circula por el interior de los tubos y los humos de combustión por el exterior de estos.  Calderas de vapor piro tubulares: son aquellas en las que los humos de la combustión circulan por el interior de los tubos y el agua por el exterior. Las primeras calderas industriales fueron las calderas piro tubulares, que actualmente se utilizan para presiones de hasta 30 bares, temperaturas de hasta 300ºC (vapor sobre calentado) y una producción de hasta 55 t/h de vapor, con uno o dos hogares dependiendo de la potencia, según se indica en la normativa Europea EN12953. 3.2.

Funcionamiento

En el hogar de la caldera se produce la combustión del combustible, se forman una gran cantidad de gases calientes, estos gases comienzan a circular a través de las superficies de transferencia, compuestas por una considerable cantidad de tubos de pequeño diámetro llamados fluses. Desde el hogar y en su paso a través de estos tubos, los gases van cediendo el calor al agua que se encuentra en el exterior, pero contenida dentro de la carcasa, hasta salir con relativa baja temperatura y bajo contenido energético. Por su parte el calor absorbido por el agua es empleado en producir vapor en la cantidad y con los parámetros de temperatura y presión que demanda el proceso.

Figura 1. calderas piro tubulares.

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3.3.

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Usos en la Industria Alimentaria

 Especies, salsas, precocinados, sopas, bebidas, pastas, rosquillas, pan y aceite son algunos de los productos que la industria alimentaria procesa mediante el uso del vapor, el agua caliente o sobre-calentada y también el aceite térmico.  En la industria alimenticia también se emplean las calderas para la esterilización de utensilios, recipientes y superficies de preparación e incluso se emplean en algunos procesos de transformación de alimentos.  La industria de bebidas alcohólicas es también un gran consumidor de equipos caloríficos de grandes dimensiones y poder, aquí es muy común su uso en la aceleración de la fermentación y en el proceso de cocinado de la materia orgánica base del producto.

Figura 2. calderas piro tubulares, para el calentamiento de agua en la industria de alimentos.

3.4.

Sistema de limpieza (CIP)

El operador inserta la boquilla dentro del tubo de la caldera y activa el interruptor. La herramienta limpiadora recorre la distancia completa del tubo a más de 3' (0.9m) por segundo, removiendo el hollín y las incrustaciones. El operador apaga el interruptor para retraer la herramienta de limpieza y se mueve hacia el siguiente tubo. Este juego remueve simultáneamente los depósitos desprendidos, dejando los tubos limpios.

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4. RESULTADOS 4.1.

CALDERAS PIRO TUBULARES:

Las primeras calderas industriales fueron las calderas piro tubulares, que actualmente se utilizan para presiones de hasta 30 bares, temperaturas de hasta 300ºC (vapor sobre calentado) y una producción de hasta 55 t/h de vapor, con uno o dos hogares dependiendo de la potencia, según se indica en la normativa Europea EN12953.Más tarde, aparecieron las calderas acuotubulares, para superar los límites de potencia y presión de las piro tubulares habiéndose conseguido presiones de hasta 350 bar, 600ºC y producciones de hasta 2.000 t/h. 4.2.

Partes: La estructura de las calderas piro tubulares están compuestas por:

• Hogar o tubo central:

Cámara o lugar donde ocurre la quema del combustible con la consiguiente liberación de calor.

.• Tubos de humos o fluses:

Conjunto de tubos de mucho menor tamaño, por los que circulan los gases de la combustión luego de abandonar el hogar.

• Placas: limitan en ambos extremos el Limitan en ambos extremos el volumen de la cámara de la caldera. volumen de la cámara de la caldera.

• Casco o carcasa: constituye la envoltura Constituye la envoltura exterior o cuerpo de acero. exterior o cuerpo de acero.

Cámara de agua

parte del volumen que ocupa el agua en su interior.

Cámara de vapor:

parte del volumen que ocupa el vapor producido.

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Figura 3. Partes de un intercambiador de placas

5. CONCLUSIONES  Se logró conocer el funcionamiento y la importancia Caldero Piro Tubular  Se logró conocer el uso en la industria alimentaria DL Caldero Piro Tubular.  Una caldera de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la producción de vapor de agua aplicando energía calorífica en su fase líquida.

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7. RECOMENDACIONES  Los locales en donde se ubican las calderas deben estar siempre ventilados, en forma natural o forzada, para que se elimine el aire viciado.  Si siente olor a gas en el local de la caldera NO ENCIENDA NI APAGUE LUCES.  El tanque de expansión debe poseer agua siempre y su sistema de llenado en buen funcionamiento. VERIFIQUE SU NIVEL DE AGUA.  Si la caldera fue vaciada por algún motivo debe inundarse completamente antes de su puesta en marcha. NO ENCIENDA LA CALDERA CON LAS VÁLVULAS DE ENTRADA Y SALIDA DE AGUA CERRADAS.  Siempre PURGUE LA CALDERA ANTES DE ENCENDERLA.  Controle los dispositivos de seguridad y verifique su buen funcionamiento. ANTE ALGUNA ANORMALIDAD APAGUE LA CALDERA Y LLAME A QUIEN EFECTUA EL MANTENIMIENTO ESPECIFICO.  No manipule los elementos de seguridad en forma caprichosa. SU ALTERACIÓN PUEDE HACER QUE LA CALDERA EXPLOTE.  Cada vez que ponga en marcha la caldera no deje de supervisarla hasta tanto hay entrado en régimen de trabajo. VERIFIQUE QUE FUNCIONA NORMALMENTE, ANTE UNA DUDA APAGUELA Y LLAME A QUIEN EFECTUA EL MANTENIMIENTO ESPECIFICO.

8. BIBLIOGRAFÍA

 Burley, James R., "The Performance Attractions of Plate and Spiral Exchangers are Steadily Growing", en Chemical Engineering, 8(18):90-96, 1991.  . Rau, K, S. N., "Consideraciones sobre los intercambiadores de placa", en Chemical Engineering, 87 (16):133-144, 1980.

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