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VISITA INDUSTRIAL
(INAL LTDA HELADOS PANDA)
1. OBJETIVO GENERAL
• Conocer el proceso y la intervención de las operaciones unitarias.
2. OBJETIVO ESPECIFICOS
• Analizar y comprender los diferentes procesos realizado en la fábrica.
• Realizar el estudio de las operaciones unitarias empleadas en cada sector de la
industria.
3. FUNDAMENTO TEORICO
• torres de enfriamiento
Las torres de enfriamiento es una instalación que extrae calor del agua
mediante avaporacion o conducción.
Tienen como finalidad enfriar una corriente de agua por vaporización parcial de
esta con el consiguiente intercambio de calor sensible de una corriente de aireseco y frio que sircula por el mismo aparato.
uncionamiento de la torre de enfriamiento
!n las torres de enfriamiento se consigue disminuir la temperatura del agua
caliente que proviene de un circuito de refrigeración mediante la trasferencia de
calor y material al aire que circula por el interior de la torre.
!l agua entra en la torre por la parte superior y e distribuye uniformemente
sobre el relleno utilizando pulverizadores. "e esta forma# se consigue un
contacto óptimo entre el agua y el aire atmosf$rico.
Torres por tiro forzado
!n estas se utilizan ventiladores para producir la circulación del aire. %i el
ventilador está situado en la parte superior de la torre se denomina de &tiro
inducido' y si está en el fondo &de tiro forzado'.
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BANCO DE HIELO
(n banco de )ielo se encarga de recibir y acumular )ielo que será utilizado en
procesos de enfriamiento.
!l agua en el banco de )ielo debe estar de *+ a*, -C
Lo que )ace el banco de )ielo es acumular fro durante el tiempo que el
proceso industrial no requiere de agua fra. (na vez que )a acumulado el fro
se forma )ielo para que# cuando se necesite# una bomba de agua )aga
recircular el agua fra y permita combatir las altas temperaturas.
!n t$rminos generales# los bancos de )ielo tienen dos formas de operar/
0. (n fluido refrigerante circula dentro de la tubera de flu1o de agua# al
reducir la temperatura se forma )ielo en las paredes exteriores de los
tubos.
(na vez que se activa la bomba del agua para que esta fluya por la
tubera se produce un c)oque t$rmico# la temperatura comparativamente
más alta del agua que fluye provoca el derretimiento del )ielo formado
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en las paredes exteriores# lo que da como resultado el enfriamiento del
agua.
+. !n esta opción el agente refrigerante permanece estático y no se
produce el derretimiento del )ielo ni el proceso de enfriamiento )asta
que el agua comienza a circular por la tubera.
ase de enfriamiento o de fusión/
!n el fondo del tanque se instala un circuito para la distribución del agua
procedente de consumo# con el fin de para garantizar una fusión regular del
)ielo acumulado. Adicionalmente )ay otra red de conductor para el aire de
agitación con la misión de provocar fuerte turbulencia en el tanque. Con ello se
consigue aumentar la transferencia de calor y ba1as temperaturas del agua
)elada en la salida )acia consumo.
La agitación del aire funciona solamente cuando se requiere. %e asegura la
máxima potencia de extracción a ba1as temperaturas gracias a la casi
constante superficie exterior del )ielo prácticamente )asta el final de su total
fusión.
CALDEROS
(na caldera es una máquina que está dise2ada parar generar vapor saturado#
a trav$s de una trasferencia de vapor a presión constate# en el cual el fluido
originalmente en estado lquido se calienta y cambia de estado.
Las calderas son un caso particular de intercambiadores de calor en las cuales
se produce un cambio de fase.
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CLA%33CAC345 "! L4% CAL"!R4%
A6 7or la disposición de los fluidos
*de tubos de agua 8acuatubulares6
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CLA%33CAC345 "! L4% CAL"!R4%
a6 7or la disposición de los fluidos
*de tubos de agua 8acuotubulares6
*de tubos de )umo 8pirotubulares6.
b6 por la circulación de agua
*circulación natural
*circulación forzada
c6 por el combustible empleado
*de carbón mineral
*de combustible liquido
*de combustible gaseoso
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e6 por la presión de traba1o
*subcritico
"e ba1a presión p9 +: ;g
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cuales permiten modificar las caractersticas fsicas# qumicas y biológicas# para
llevarlas a un estándar de calidad.
7ozo profundo de agua
7ara una perforación se debe tomar en cuenta el estudio geofsico
!ste consiste en evaluar las caractersticas geo )idrológicas del subsuelo# la
finalidad especifica del estudio consiste en determinar las posibilidades de
explotación del agua del subsuelo# por medio de un pozo profundo con base en
lo anterior# localizar el me1or sitio para llevar a cabo la perforación de dic)o
pozo# proponiendo la profundidad y los diámetros a los cuales deberán
programarse la obra.
7ara esto se utilizara T(!R3A ranurada que es la permite el paso del agua
)acia la construcción del pozo profundo de agua generalmente se utilizan
diámetros entre B a 0? de diámetro.
!quipo de bombeo !n los aforos se emplean tradicionalmente bombas tipo
turbina y más recientemente bombas tipo sumergibles siempre y cuando sean
capaces de alcanzar diversidad en sus velocidades# por lo general entre D::
R.7.E. y +::: R.7.E.
7ara la turbina@ +B:: R.7.E. y ,F:: R.7.E. para los sumergibles la columna
debe tener la longitud necesaria para que la bomba no succione aire al abatirse
el nivel dinámico. Además de la bomba se debe contar con un tacómetro de
contacto# una sonda# preferentemente el$ctrica# con cable suficiente# y un
dispositivo de medición de caudal entre otros.
7rocesos de 7urificación de Agua
!l agua es extrada desde un pozo profundo y llega al tanque de retención.
0. !l agua se mantiene en el tanque clorada# despu$s pasa por el proceso
de purificación.
+. !l primer filtro por donde pasa el agua es el iltro de grava y arena 806/
este se encarga de reducir la velocidad del agua y la distribuye uniformemente
para ir capturando y eliminando todos g$rmenes vivos y contaminantes
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orgánicos e inorgánicos el agua sigue pasando por los tubos de descarga ya
filtrada para pasar al siguiente filtro.
!n las cargas del filtro de grava y arena se quedan todos los contaminantes
retenidos ya que esta es su función# para mantenerse limpios los tanques se
retrolavan cada cierto tiempo para seguir teniendo capacidad de filtración
tomando en cuenta que las cargas tambi$n se desgastan pues tienen un
periodo de vida despu$s del cual se tienen que cambiar las cargas.
,. !l segundo tanque es el de Carbón Activado 8+6/ este se encarga de eliminar
el cloro libre contenido en el agua# elimina )erbicidas y pesticidas# desodoriza
todo tipo de olores orgánicos e inorgánicos y continGa eliminando
contaminantes y rastros de )idrocarburo que se puedan encontrar tambi$n
ayuda a la decloración del agua para conseguir un agua incolora. H elimina el
mal sabor del agua y luego la enva al siguiente filtro.
?. !l tercer paso son los iltros %uavizadores 8,6/ que se encargan de eliminar
sales y minerales elevadas )aciendo el agua más suave y ligera permitiendo
as que el agua se digiera más fácil.
F. !l siguiente es el iltro 7ulidor 8?6 que se encarga de complementar eltratamiento reteniendo cualquier clase de substancia que )aya quedado en el
agua
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La pa#$eu%&a"%'(
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Las pasteurización consiste en el tratamiento t$rmico de medios 8normalmente
fluidos alimentarios6 para la eliminación de las bacterias que contienen.
"ic)o proceso de pasteurización se puede realizar con intercambiadores de
calor de placas de varias secciones as como intercambiadores tubulares.
Las venta1as de realizar el proceso de pasteurización con intercambiadores de
calor de placas residen en/
* Eenor inversión inicial
* Eenor consumo de auxiliares 8vapor# glicol# etc.6
* Eenor espacio necesario para la instalación
Los fluidos alimentarios sobre los que realiza el proceso de pasterización son
muy variados# destacando/ Lec)e y todo tipo de productos lácteos# cerveza#
todo tipo de zumos * naran1a# manzana# pera# tomate# bebidas carbonatadas#
etc.
* a 0?,-C6.
!n ambos casos 8pasteurización * esterilización6 se emplean intercambiadores
de calor de placas de varias secciones# destacando siempre el uso de
secciones regenerativas o recuperadores de calor 8el fluido frio se precalienta
con el saliente ya pasteurizado6 donde se pueden llegar a alcanzar eficienciast$rmicas de )asta el DI J
7roceso de pasteurización/
!xisten tres tipos de procesos bien diferenciados/ pasteurización KAT o lenta#
pasteurización a altas temperaturas durante un breve perodo
8T%T# ig) Temperature
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7roceso KAT
ue el primer m$todo de pasteurización# aunque la industria alimentaria lo )a
ido renovando por otros sistemas más eficaces.
!l proceso consiste en calentar grandes cantidades de lec)e en un recipiente
estanco a >, MC durante ,: minutos# para luego de1ar enfriar lentamente. "ebe
pasar muc)o tiempo para continuar con el proceso de envasado del producto# a
veces más de +? )oras.
7roceso T%T
!ste m$todo es el empleado en los lquidos a granel# como la lec)e# los zumos
de fruta# la cerveza# etc. 7or regla general# es el más conveniente# ya que
expone al alimento a altas temperaturas durante un perodo breve y además se
necesita poco equipamiento industrial para poder realizarlo# reduciendo de esta
manera los costes de mantenimiento de equipos. !ntre las desventa1as del
proceso está la necesidad de contar con personal altamente cualificado para la
realización de este traba1o# que necesita controles estrictos durante todo el
proceso de producción.
!xisten dos m$todos distintos ba1o la categora de pasteurización T%T/ enNbatc)N 8o lotes6 y en Nflu1o continuoN. 7ara ambos m$todos la temperatura es la
misma 8I+ MC durante 0F segundos6.
• !n el proceso Nbatc)N una gran cantidad de lec)e se calienta en un
recipiente estanco 8autoclave industrial6. !s un m$todo empleado )oy en
da sobre todo por los peque2os productores debido a que es un proceso
más sencillo.
• !n el proceso de Nflu1o continuoN# el alimento se )ace circular entre dos
placas de metal# tambi$n denominadas intercambiador de calor de placas o
de forma tubular 87!6.D !ste m$todo es el más aplicado por la industria
alimentaria a gran escala# ya que permite realizar la pasteurización de
grandes cantidades de alimento en relativamente poco tiempo.
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https://es.wikipedia.org/wiki/Granelhttps://es.wikipedia.org/wiki/Granelhttps://es.wikipedia.org/wiki/Zumohttps://es.wikipedia.org/wiki/Zumohttps://es.wikipedia.org/wiki/Elaboraci%C3%B3n_de_la_cervezahttps://es.wikipedia.org/wiki/Autoclave#Autoclave_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pasteurizaci%C3%B3n#cite_note-9https://es.wikipedia.org/wiki/Granelhttps://es.wikipedia.org/wiki/Zumohttps://es.wikipedia.org/wiki/Zumohttps://es.wikipedia.org/wiki/Elaboraci%C3%B3n_de_la_cervezahttps://es.wikipedia.org/wiki/Autoclave#Autoclave_industrialhttps://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Pasteurizaci%C3%B3n#cite_note-9
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!squema de un intercambiador de calor de placas# comGn en el calentamiento
y enfriamiento de lquidos alimentarios.
7roceso (T
!l proceso (T es de flu1o continuo y mantiene la lec)e a una temperatura
superior más alta que la empleada en el proceso T%T# y puede rondar los
0,B MC durante un perodo de al menos dos segundos.
"ebido a este muy breve periodo de exposición# se produce una mnimadegradación del alimento. La lec)e cuando se etiqueta como NpasteurizadaN
generalmente se )a tratado con el proceso T%T# mientras que la lec)e
etiquetada como Nultra pasteurizadaN o simplemente N(TN# se debe entender
que )a sido tratada por el m$todo (T.
I($e"a)*%ad! de "a+!
(n intercambiador de calor es un dispositivo dise2ado para transferir calor
entre dos medios# que est$n separados por una barrera o que se encuentren
en contacto.
Los mecanismos básicos de transferencia de calor son/ conducción convección
y radiación# en la industria lec)era los mecanismos más utilizados son de
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convección y de conducción en donde intervienen las operaciones de
calentamiento y enfriamiento.
%on parte esencial en los dispositivos de calefacción# refrigeración o
acondicionamiento de aire# producción de energa y procesamiento.
Categoras/
• Regeneradores.* %on intercambiadores donde un fluido caliente fluye a
trav$s del mismo espacio seguido de un frio en forma alternada# con tan
poca mezcla fsica como sea posible entre las dos corrientes. La
superficie# que alternativamente recibe y luego libera la energa t$rmica#
es muy importante en este dispositivo.
• 3ntercambiadores de tipo abierto.* son dispositivos en la que las
corrientes de fluido de entrada fluye )acia una cámara abierta y ocurre
una mezcla fsica completa de las corrientes# las corrientes caliente y fra
que entran por separado a este intercambiador salen mezcladas en una
sola.
• 3ntercambiadores de los tipos cerrados o recuperadores.* son aquellos
en los cuales ocurre una transferencia de calor entre dos corrientes
fluidas que no se mezclen o tengan contacto entre si.Las corrientes del fluido que están involucradas en esa forma están
separadas entre s por unas pare de tubo# o por cualquier otra superficie
que por estar involucrada en el camino de la transferencia de calor
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4peraciones/
Transferencia de calor Oradiente de temperatura
• omogenizador
!n la elaboración de alimentos la )omogenización se define como la mezcla y
el refinamiento de los lquidos de alimentación ba1o una acción de presión# de
un impacto fuerte y de la expansión provocada por la p$rdida de presión
subsecuente.
"e esta materia el material lquido se puede mezclar de una manera más
uniforme.
7or e1emplo en la elaboración d productos lácteos# la lec)e podra ser más
blanca cuando las partculas de grasa que )an colisionado dentro del
)omogeneizador )acia tama2os más peque2os.8de > micras a +.F micras o ,
micras6
A trav$s de la )omogenización de la lec)e# los gránulos de grasa en estas se
estallan en tama2os más peque2os.
La lec)e )omogenizada es fácil de digerirse y absorber.
Kenta1as/
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• %e puede notar que existe una gruesa capa de mantequilla flotando en
la superficie de la lec)e producida por las compa2as regulares.
• !ste efecto se consigue mediante la )omogenización "e la lec)e
• A trav$s de esta los glóbulos de grasa en la lec)e pueden ser rotos en
tama2os más peque2os# las partculas de casena se )acen más
peque2as# estos disminuirá la formación de nata.
• La lec)e )omogenizada podra ser menos cremosa pero más nutritiva y
deliciosa.
• elados s)erbet o sorbete
!l sorbete 8a veces denominado tambi$n como sorbeto6 es un postre )elado#
que se diferencia del )elado por no contener ingredientes grasos# además deno incluir yema de )uevo. 7or esta razón su textura resulta menos firme# más
lquida y menos cremosa que el )elado.
!xtracción por arrastre de vapor
La extracción por arrastre de vapor de agua es uno de los principales
procesos utilizados para la extracción de aceites esenciales.
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https://es.wikipedia.org/wiki/Postrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Heladohttps://es.wikipedia.org/wiki/Heladohttps://es.wikipedia.org/wiki/Postrehttps://es.wikipedia.org/wiki/Heladohttps://es.wikipedia.org/wiki/Helado
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Los aceites esenciales están constituidos qumicamente por terpenoides
8mono terpenos# sequiterpenos6 y fenilpropanoides compuestos que son
volátiles y por lo tanto arrastrables por vapor de agua.
,. OPERACIONES UNITARIAS
PROCESO OPERACIONES UNITARIAS
Ba("! de -%e+! • Ciclo de Carnot invertido
I($e"a)*%ad! de "a+!
C!($a/+u0!
C!)! #e %+u#$a e( +a /%gua #e
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"a+! de /+u0! paa+e+!6 e+
%($e"a)*%ad! de "!($a /+u0!
puede pe#e($a +a $e)pea$ua
)7# a+$a e( e+ /+u%d! /8! +a )7#
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*a0a $e)pea$ua e( e+ /+u%d!
"a+%e($e u(a 9e& ea+%&ada +a
$a(#/ee("%a de "a+! e( e+
%($e"a)*%ad!
"!)pe#!a !nerga potencial
Agua de p!"e#! • luidos.
• calculo de capacidad de la
bomba sumergible
• calculo de diámetros de
tubera.
I($e"a)*%ad!e# de "a+!
• Transferencia de calor
• Oradiente de temperatura
Pa#$eu%&a"%'( 3ntercambiador de calor de
placas
F. C45CL(C345!% %e llegó a conocer las operaciones unitarias y otros m$todos dentro de
los procesos que se encuentran en la industrial Los procesos unitarios identificados en la industria son/
P Transferencia de calor P Oradiente de temperaturaP 3ntercambiador de calor de placasP luidos.P calculo de capacidad de la bomba sumergibleP calculo de diámetros de tubera.P Ciclo de Carnot invertido!ntre otros se encontraron balance de masa# etc
>. 3L3ORA3A transferencia de calor olman
mecánica de fluidos Robert) Eott
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%)ames# 3. .# Eecánica de los fluidos. !d. del Castillo# %.A.# 0DI:.
7$rez Carrión# Q. E. y Kargas# L. !l agua. Calidad y tratamiento para
Consumo )umano. Eanual 3# %erie iltración Rápida. 7rograma Regional
7!