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Integrantes: Lzaro Cajusol Jeniffer Salvador Reyes Rebeca
Reconocimiento de Equipos de
Tratamiento Trmico:
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RECONOCIMIENTO DE EQUIPOS DE TRATAMIENTO TERMICO
I. INTRODUCCION:
El tratamiento trmico es, probablemente, el proceso que ms
directamente afecta al producto. De su eficiencia y estabilidad
dependen
desde la cantidad de materias primas necesarias, hasta la
siempre temida
prdida de un lote de producto. En el presente informe se dan a
conocer
algunos de los equipos ms utilizados, entre ellos la caldera, la
cual consta
de un sistema de tratamiento de agua, pasteurizador, exhaustor
y
selladora.
II. OBJETIVOS:
- Conocer el manejo y utilidad de los equipos de tratamiento
trmico y
medicin de temperatura en los procesos qumicos.
- Estudio del autoclave, exhaustor, caldera, selladora, marmita
y tubos
conductores con respecto a su manejo, ventajas y
desventajas.
III. MARCO TEORICO:
El Tratamiento Trmico involucra varios procesos de calentamiento
y
enfriamiento para efectuar cambios estructurales en un material,
los
cuales modifican sus propiedades mecnicas. El objetivo de
los
tratamientos trmicos es proporcionar a los materiales unas
propiedades especficas adecuadas para su conformacin o uso
final. No
modifican la composicin qumica de los materiales, pero si
otros
factores tales como los
constituyentes
estructurales y la
granulometra, y como
consecuencia las
propiedades mecnicas.
Se pueden realizar
Tratamientos Trmicos
sobre una parte la
totalidad de la pieza en
uno o varios pasos de la
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secuencia de manufactura. En algunos casos, el tratamiento se
aplica
antes del proceso de formado (recocido para ablandar el metal y
ayudar
a formarlo ms fcilmente mientras se encuentra caliente). En
otros
casos, se usa para aliviar los efectos del endurecimiento
por
deformacin. Finalmente, se puede realizar al final de la
secuencia de
manufactura para lograr resistencia y dureza.
Etapas del tratamiento trmico
Un tratamiento trmico consta de tres etapas que se presentan
a
continuacin:
Calentamiento hasta la temperatura fijada: La elevacin de
temperatura debe ser uniforme en la pieza.
Permanencia a la temperatura fijada: Su fin es la completa
transformacin del constituyente estructural de partida.
Puede
considerarse suficiente una permanencia de unos 2 minutos
por
milmetro de espesor.
Enfriamiento: Este enfriamiento tiene que ser rigurosamente
controlado en funcin del tipo de tratamiento que se realice.
Algunos Equipos empleados en el tratamiento trmico:
Tnel de Evacuacin
Es un equipo con sistema de
produccin de vapor a presin
que consta de: un recipiente de
alimentacin de agua, sistemas
de entrada de vapor
(proveniente de la caldera),
sistema de tubera con orificios
para la salida de vapor y agua caliente, bandas transportadoras
y
soportes de entrada y de salida de los recipientes tratados.
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Caldera:
La caldera es una mquina o dispositivo de ingeniera diseado
para
generar vapor. Este vapor se genera a travs de una transferencia
de
calor a presin constante, en la cual el fluido, originalmente en
estado
lquido, se calienta y cambia su fase.
La caldera es un caso
particular en el que se eleva
a altas temperaturas un set
de intercambiadores de
calor, en la cual se produce
un cambio de fase. Adems,
es recipiente de presin, por
lo cual es construida en
parte con acero laminado a
semejanza de muchos
contenedores de gas.
Debido a las amplias
aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la
caldera es
muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para
aplicaciones como:
Esterilizacin (tindarizacin): era comn encontrar calderas en
los hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar"
el
instrumental mdico; tambin en los comedores, con capacidad
industrial, se genera vapor para esterilizar los cubiertos,
as
como para elaborar alimentos en marmitas (antes se crey que
esta era una tcnica de esterilizacin).
Para calentar otros fluidos, como por ejemplo, en la
industria
petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentar
petrleos pesados y mejorar su fluidez.
Generar electricidad a travs de un ciclo Rankine. La caldera
es
parte fundamental de las centrales termoelctricas.
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Selladora:
El sellado por calor-contacto es la conjuncin de una pelcula de
material
termoplstico que est adherida al material del sello o empaque
con el
material del recipiente a sellar. Esta conjuncin se logra con
la
combinacin de calor y presin por un periodo especfico de
tiempo.
Pasteurizador:
La pasteurizadora es una mquina que
tiene como funcin lograr que los
alimentos que se introducen en ella
queden libres de bacterias por medio del
calentamiento de los mismos a elevadas
temperaturas, haciendo que conserven
sus propiedades y caractersticas tales
como valor nutricional y sabor original.
a) En continuo:
El producto es conducido por cintas
transportadoras que lo introducen en
tneles de tratamiento; estos tneles
estn dividos en tres zonas (calentamiento, pasterizacin y
refrigeracin), en todas ellas la variacin de temperatura
progresa de
forma gradual gracias a unas dichas o atomizadores. Esto es
importante porque los envases suelen ser de vidrio y si el
cambio de
temperatura es muy brusco pueden estallar. La diferencia
mxima
entre la temperatura del envase de vidrio y la de calentamiento
no
debe superar los 20C y con la de enfriamiento, 10C
El agua se suele recircular para aprovechar mejor la energa (el
agua
empleada para enfriar se calienta en contacto con los envases
y
despus es redirigida hacia la zona de calentamiento).
En el enfriamiento se trata de disminuir la temperatura hasta
los 40C
as conseguimos evitar corrosiones internas en envases metlicos
al
evaporarse el agua, tambin para poder poner las etiquetas (Es
una
temperatura relativamente fra)
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b) Discontinuo:
Bao Mara: En la industria se puede ajustar perfectamente
tanto los tiempos como las temperaturas de tratamiento
Con el Aire Caliente: Lo que se emplea son estufas de aire
caliente, empleado para producto que no resisten la inmersin
en agua.
Autoclave:
Una autoclave es un recipiente de presin metlico de paredes
gruesas
con un cierre hermtico que permite trabajar a alta presin para
realizar
una reaccin industrial, una coccin o una esterilizacin con vapor
de
agua. Su construccin debe ser tal que resista la presin y
temperatura
desarrollada en su interior. La presin elevada permite que el
agua
alcance temperaturas superiores a los 100 C. La accin conjunta
de la
temperatura y el vapor produce la coagulacin de las protenas de
los
microorganismos, entre ellas las esenciales para la vida y
la
reproduccin de stos, cosa que lleva a su destruccin.
En el mbito industrial, equipos que funcionan por el mismo
principio
tienen otros usos, aunque varios se relacionan con la destruccin
de los
microorganismos con fines de conservacin de alimentos,
medicamentos, y otros productos.
Autoclave industrial
En el contexto industrial la palabra autoclave se utiliza para
referirse a
una olla a presin de gran talla, utilizada para cocimiento en
procesos
industriales. Algunos usos destacados de las autoclaves
industriales son:
En la industria alimentaria: se utilizan para la esterilizacin
de
conservas y alimentos enlatados cuyas caractersticas
requieren
un tratamiento por encima de los 100 grados centgrados
(mtodo Nicols Appert )
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En la industria maderera: se utiliza para tratar la madera
para
construcciones en exterior (prgolas, porches, etc.) y as
protegerla de parsitos.
En la industria textil se denominan autoclaves ciertas
mquinas
utilizadas para el teido de telas.
En la industria de los neumticos, se utilizan para realizar
el
vulcanizado.
En el tratamiento de residuos hospitalarios, se utiliza para
eliminar
los microorganismos patgenos existentes
IV. MATERIALES:
Cmara Fotogrfica Cuaderno de apuntes
V. METODOLOGIA:
Reconocemos las partes de cada equipo y sus funciones, as
como
tambin los procesos industriales que se pueden realizar con cada
uno de
ellos.
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VI. RESULTADOS:
1. CALDERA:
La caldera de la PPA (Planta Piloto Agroindustrial) es
acuotubular, es decir en sus
tubos circula el agua que se calentara por fuego externo.
Partes y funcionamiento:
1. El quemador hacer que el
combustible caliente el agua
tratada hasta convertirla en
vapor.
2. El agua que fluye por los tubos
(liquido) se evapora (vapor
saturado) hacia unos tubos
extractores para ser
distribuido a los equipos de
tratamiento trmico.
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2. Tratamiento de agua dura:
3. TUBERIAS DE VAPOR:
BLANQUEADOR
TRATAMIENTO DE AGUA
El agua que se utiliza en
el caldero debe ser
agua blanda, por lo que
previamente el agua
dura (agua potable)
debe tratarse mediante
purificacin, aplicacin
de sales y
blanqueamiento.
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Las tuberas que conectan la
caldera con dems equipos
son de acero y aluminio, en
las esquinas se encuentran
manmetros manuales para
medir la presin del flujo del
vapor hacia los equipos. Las
tuberas se sitan en la parte
superior de la planta debido
a medidas de seguridad.
4. MARMITA (BATCH):
En la parte inferior
se observa una
especie de desage,
en el se eliminara
los vapores
consensados hacia
el exterior.
MANOMETRO
Se utiliza para la
coccin de alimentos o
liquidos como nctar
por medio del
movimiento del vapor
por sus paredes. Este
proceso se realiza por
lotes o cambiando
marmitas.
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5. Exhaustor:
VII. DISCUSION:
VIII. CONCLUSIONES:
IX. BIBLIOGRAFIA:
El exhaustor, realiza el
proceso de exhausting
de latas de conserva.
MEdiante este proceso
las latas son
transportadas por una
cinta metalica.
Tiene dos franjas con
tubos agujereados
para que el vapor
caliente a las latas,
debi a que este es el
ltimo paso para el
envase se procede a la
cuarentena.
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6. SELLADORA DE LATAS:
7. AUTOCLAVE:
La Selladora de la PPA
es manual, y primero le
da un presellado a
cada lata, luego de
forma manual se
acomoda la lata para
el sellado hermtico
final.
El proceso de sellado es
imprtate debido a
que impide el ingreso
de dixido de carbono
y exceso. Debido
tambin a que el
sellado es un PCC
El paso finales el autoclave, equipo
que se utiliza para esterilizar algunos
productos. Utiliza el vapor que fluye
por sus paredes para calentar o
evaporar los insumos trabajados.
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VII. DISCUSION:
(ALVAREZ, 2002) El funcionamiento de las calderas se basa en
calentar
el agua de un circuito hasta el punto de ebullicin, de modo que
el vapor
se acumula en la parte ms alta del circuito de fluido de la
caldera. Por
tener densidad menor a la del agua. La caldera se alimenta de
modo que
el nivel de agua se mantiene ms o menor constante.
Caldera de tipo pirotubular, este es el primer tipo de caldea de
acero, y
est formada por tubos rectos que contiene los gases de la
combustin,
y que calientan el agua que rodea los tubos. Las ms usadas en
la
industria son las horizontales tubulares, con tamaos de hasta
6800 Kg
de vapor a la hora.
Caldera Tipo acuotubular, como su nombre lo indica, estn
formadas
por tubos y colectores que contienen el agua, bien sea en estado
lquido
o vapor, durante su paso por la caldera. Los domos, que estn
interconectados por los tubos, tiene la misin de almacenar agua
y
vapor. Normalmente hay dos, tres o cuatro colectores, y
generalmente
uno de ellos se encuentra a menor altura que lo otros, y
contienen una
vlvula de purga para evacuar. Los superiores son colectores de
agua y
vapor, y en su interior llevan separadores de vapor, para
eliminar el
arrastre de humedad y un precipitado, purificando as el
vapor
Caldera de Lecho fluidizado, donde un slido se pone en contacto
con
un lquido o un gas, adquiriendo el conjunto unas
caractersticas
similares a las de los fluidos.
(SEVERNS, 2007) Las calderas de vapor se clasifican, atendiendo
a la
posicin relativa de los gases caliente y del agua, en
acuotubulares y
pirotubulares, por la posicin de los tubos en verticales,
horizontales e
inclinados, por la forma de los tubos, de tubos rectos y de
tubos
curvados y por la naturaleza del servicio que prestan en fijas,
porttiles,
locomviles y marinas.
Caldera pirotubulares, en estas calderas los gases se calientan
pasan
por el interior de los tubos, los cuales se hallan rodeados de
agua. Las
calderas pirotubulares pequeas, junto con las mquinas de
vapor
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correspondientes, han sido desplazadas en su mayora por los
motores
de combustin interna en la produccin de energa.
Mientras que en las acuotubulares, por el interior de los tubos
pasa
agua o vapor y los gases calientes se hallan en contacto con la
superficie
externa, estas son empleados exclusivamente cuando interesa
obtener
elevadas presiones y rendimiento, debido a que los esfuerzos
desarrollados en los tubos por las altas presiones son de
traccin en vez
de compresin, como ocurre en los pirotubos
En la prctica se observ entre uno de los equipos de
tratamiento
trmico a la caldera, la cual segn la bibliografa y por contar
con un
sistema de tratamiento de agua de la cual se aprovecha el agua
para
crear el vapor, es una caldera acuotubular.
VIII. CONCLUSIONES:
Al igual que los equipos de refrigeracin, los equipos de
tratamiento
trmico tienen un objetivo principal, asegurar la inocuidad
del
alimento,
Asegurando la destruccin de microorganismos que pueden causar
el
deterioro del producto y podran perjudicar al consumidor
Los tratamiento trmicos, pueden en muchos casos, daar al
producto
si no se manipula de manera adecuada, por lo general estos
sistemas
trmicos tienen incorporado, una vlvula que controla este tipo
de
problemas, o da la alerta.
Los tratamientos por calor se pueden controlar de forma exacta,
tanto
en duracin como en la temperatura aplicada al producto.
Todos los equipos que se observaron, forman parte de todo el
proceso
de elaboracin del producto, teniendo como finalidad mediante
la
aplicacin de vapor, disminuir al mximo la carga microbiana.
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X. BIBLIOGRAFIA:
W. Severns, Energa Mediante Vapor, Aire o Gas, Segunda Edicin,
Editorial
Reverte.2007
A. Alvares, Maquinarias Trmicas, Primera Edicin, Barcelona,
2002.
B. Jos, Ciencia Bromatolgica, Editorial Daz De santo, Mxico,
2000.
