Diseño y simulación de una pasteurizadora tubular para el procesamiento de zumo de naranja
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Date
2022
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Publisher
Quevedo-Ecuador
Abstract
En el presente proyecto de investigación, se detallan los procedimientos utilizados para el diseño y simulación de un pasteurizador tubular de tubo corrugado, con la finalidad de ofertar un diseño confiable a los productores de naranja del país, ya que gracias a este tipo de equipos se pueden procesar de manera eficiente su materia prima en zumo de naranja de calidad. El diseño del sistema de pasteurización tubular se realizó según la norma TEMA, y se ha dividido en cuatro secciones: balance de energía, diseño térmico, diseño hidráulico y diseño mecánico. En el balance de energía se determinó las condiciones de operación de los intercambiadores de calor. En el diseño térmico se definió el diámetro de la coraza, el diámetro de los tubos y su longitud. En el diseño hidráulico se calculó la caída de presión en cada uno de los equipos intercambiadores de calor. Finalmente, en el diseño mecánico se determinó el espesor y material de cada parte que conforma el intercambiador de calor. Mediante el uso del software de SolidWorks se modeló y realizó simulaciones computacionales de los intercambiadores de calor, simulando el comportamiento de los fluidos en condiciones de operación del pasteurizador tubular, donde los fluidos involucrados son el zumo de naranja y los fluidos de servicio son agua caliente a 99 °C y agua fría a 1 °C. Los resultados obtenidos del análisis del software se comparan con los datos de diseño del proyecto para verificar su veracidad, demostrando que los valores de los parámetros han sido los correctos. Se realizó un ensamble general del sistema y se elaboraron los principales planos de diseño.
Description
In this research project, the procedures used for the design and simulation of a corrugated tube tubular pasteurizer are detailed, with the purpose of offering a reliable design to the orange producers of the country, since thanks to this type of equipment they can efficiently process their raw material into quality orange juice. The design of the tubular pasteurization system was carried out according to the TEMA standard, and has been divided into four sections: energy balance, thermal design, hydraulic design and mechanical design. In the energy balance, the operating conditions of the heat exchangers were determined. In the thermal design, the shell diameter, tube diameter and tube length were defined. In the hydraulic design, the pressure drop in each of the heat exchangers was calculated. Finally, in the mechanical design, the thickness and material of each part of the heat exchanger was determined. Using Solidworks software, computational simulations of the heat exchangers were modeled and carried out, simulating the behavior of the fluids under operating conditions of the tubular pasteurizer, where the fluids involved are orange juice and the service fluids are hot water at 99 °C and cold water at 1 °C. The results obtained from the software analysis are compared with the design data of the project to verify its veracity, demonstrating that the values of the parameters have been correct. A general assembly of the system was carried out and the main design drawings were prepared.
Keywords
Sistema de pasteurización, Intercambiadores de calor, Naranja, Tipos de pasteurización.
Citation
Meléndez Arista, Jadner Gerardo. (2022). Diseño y simulación de una pasteurizadora tubular para el procesamiento de zumo de naranja. Quevedo. UTEQ. 80 p.