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Consideraciones generales para optimizar el transporte de mermelada de fresa a través de un sistema de tuberías Jose Rodriguez Lalama Resumen El flujo de una sustancia a través de un sistema de tuberías está sujeto a las propiedades reologicas del mismo y a otras propiedades inherentes a las tuberías y sistemas de impulsión. La mermelada es un fluido no newtoniano cuyo flujo se ve limitado por su alta viscosidad, por las condiciones de la tubería, por los accesorios y equipos presentes en la línea y por las cualidades de la bomba aplicada para el trabajo. Su alta viscosidad nos sugiere que usemos tuberías con baja rugosidad para así disminuir la fricción que se forma de manera natural en las paredes de la tubería. Existen perdidas de presión a lo largo de la tubería provocadas por la fricción ocasionada por los accesorios, equipos, codos, curvaturas y la tubería en sí, las cuales deben ser compensadas por el equipo de impulsión. Una vez que se ha calculado la carga necesaria para transportar el caudal de mermelada que nos interesa, debemos seleccionar una bomba que cumpla con nuestros requerimientos. Entre todas las bombas disponibles en el mercado, las bombas rotatorias son las más adecuadas para movilizar la mermelada, por tanto es recomendable adquirir una para realizar dicha labor. Por último se debe ubicar la bomba en un lugar adecuado para así evitar la cavitación y el posterior deterioro del equipo. Notaciones Variación de presión, Pa Variación de velocidad, m/s Variación de altura, m Esfuerzo Cortante, Pa Velocidad de deformación, Viscosidad dinámica efectiva, Pa.s Índice de flujo Índice de consistencia, Pa Temperatura, Energía de activación, J Constante del fluido, Densidad, Kg/ Factor de fricción fanning Longitud, m

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En el siguiente documento se presentan los distintos parámetros que influyen en la reología de la mermelada de fresa y como lo hacen.

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  • Consideraciones generales para optimizar el transporte de mermelada de fresa a travs

    de un sistema de tuberas

    Jose Rodriguez Lalama

    Resumen

    El flujo de una sustancia a travs de un sistema de tuberas est sujeto a las propiedades

    reologicas del mismo y a otras propiedades inherentes a las tuberas y sistemas de impulsin.

    La mermelada es un fluido no newtoniano cuyo flujo se ve limitado por su alta viscosidad, por las

    condiciones de la tubera, por los accesorios y equipos presentes en la lnea y por las cualidades de

    la bomba aplicada para el trabajo.

    Su alta viscosidad nos sugiere que usemos tuberas con baja rugosidad para as disminuir la friccin

    que se forma de manera natural en las paredes de la tubera.

    Existen perdidas de presin a lo largo de la tubera provocadas por la friccin ocasionada por los

    accesorios, equipos, codos, curvaturas y la tubera en s, las cuales deben ser compensadas por el

    equipo de impulsin.

    Una vez que se ha calculado la carga necesaria para transportar el caudal de mermelada que nos

    interesa, debemos seleccionar una bomba que cumpla con nuestros requerimientos.

    Entre todas las bombas disponibles en el mercado, las bombas rotatorias son las ms adecuadas

    para movilizar la mermelada, por tanto es recomendable adquirir una para realizar dicha labor.

    Por ltimo se debe ubicar la bomba en un lugar adecuado para as evitar la cavitacin y el

    posterior deterioro del equipo.

    Notaciones

    Variacin de presin, Pa

    Variacin de velocidad, m/s

    Variacin de altura, m

    Esfuerzo Cortante, Pa

    Velocidad de deformacin,

    Viscosidad dinmica efectiva, Pa.s

    ndice de flujo

    ndice de consistencia, Pa

    Temperatura,

    Energa de activacin, J

    Constante del fluido,

    Densidad, Kg/

    Factor de friccin fanning

    Longitud, m

  • Longitud equivalente, m

    Dimetro interno de tubera, m

    Rugosidad equivalente, m

    Factor de correccin

    Flujo msico, Kg/s

    ndice de resistencia al flujo

    Presin de vapor, Pa

    Gravedad, m/

    Carga neta positiva de aspiracin, m

    I. Introduccin

    Hoy en da la mermelada de fresa ha adquirido un gran valor comercial dado su disponibilidad

    alrededor del mundo, por lo que numerosas empresas se encuentran actualmente en el negocio

    de las conservas.

    Para introducirnos en este negocio es necesario contar con el equipo necesario para la

    transformacin de las materias primas en el producto final y tambin contar con un sistema de

    transporte para poder movilizar el mismo.

    Los equipos implicados en la transformacin de las materias primas ms que nada dependen del

    volumen de produccin que estemos dispuestos a manejar diariamente, sin embargo el sistema de

    transporte implica muchos otros factores a considerar adems del flujo de producto que estemos

    procesando.

    Las propiedades reologicas del producto, consideraciones generales en cuanto a tuberas,

    consideraciones generales en cuanto a equipos y accesorios y las consideraciones generales en

    cuanto a bombas son los aspectos ms importantes a tomar en cuanto al disear el sistema de

    transporte del fluido.

    En el siguiente reporte se explicara detalladamente cmo influyen estos factores en el transporte

    de la mermelada y se darn recomendaciones y observaciones para as optimizar el proceso en

    cuestin.

    II. Propiedades reologicas

    Aquellos productos alimenticios formulados a base de pulpa de fruta, pectina gelificada, azcar y

    aditivos se conocen como mermeladas.

    En general las mermeladas mantienen una formulacin muy similar, conformada por 40% de pulpa

    en peso, 60% de slidos totales, pectina en una proporcin de 1 a 5 con respecto al azcar y por

    ltimo se emplean cidos orgnicos para alcanzar el pH de gelificacin optimo de la pectina

  • La deformacin de los fluidos puede guardar una relacin lineal con el esfuerzo cortante o no. A

    los primeros se los conoce como fluidos newtonianos y por lo general son fluidos de viscosidad

    baja, los segundos son su contraparte, son fluidos muy viscosos que oponen resistencia al

    movimiento y se conocen como no newtonianos.

    Todos los ingredientes constituyentes de la mermelada afectan sus propiedades reologicas. Por su

    gran contenido de sacarosa y pectina, el fluido ser muy denso y viscoso.

    Esto nos lleva a pensar que la mermelada de fresa opondr cierta resistencia al movimiento la cual

    har ms difcil la faena de transportarla a travs de una tubera, por tanto podemos concluir

    intuitivamente que estamos frente a un fluido no newtoniano.

    Existen dos variedades de fluidos no newtonianos, los que dependen del tiempo y los que no. La

    mayora de los alimentos encajan dentro del segundo grupo y la mermelada de fresa no es la

    excepcin.

    Estudios preliminares han comprobado que la mermelada de fresa se comporta como un fluido

    pseudoplastico (1) y que puede ser modelada con la ley de potencia con un ajuste muy bueno. Por

    lo tanto usaremos este aspecto como punto de partida para nuestras futuras hiptesis.

    Otro factor influyente en la viscosidad de la mermelada es la temperatura (2) (3). Por lo general la

    mermelada se transporta caliente, lo que es muy conveniente ya que la viscosidad es

    inversamente proporcional a la temperatura del fluido. Sin embargo no debemos excedernos en

    la temperatura final del producto porque esto puede conducir a defectos tecnolgicos del mismo.

    III. Consideraciones generales en cuanto a tuberas

    Para poder transportar un fluido es indispensable adquirir tuberas que vayan acorde con nuestras

    necesidades. Tres factores limitantes para la adquisicin de tuberas sern el espacio fsico con el

    que contamos para la instalacin, el tipo de fluido a transportar, dimetro de la tubera.

  • A. Espacio fsico

    Cuando un fluido pasa a travs de una tubera existen fuerzas de friccin entre las paredes de la

    tubera y el fluido, a medida que el fluido avanza, este se ralentiza por las fuerzas ya mencionadas

    originando una cada de presin (4). Es por tanto que podemos decir que las cadas de presin en

    un fluido son directamente proporcionales a la longitud que tenga la tubera (5).

    Por otro lado entre ms pequeo sea el espacio fsico con el que contamos para la instalacin,

    habrn mas curvaturas y codos presentes en nuestras redes de tuberas.

    Esto puede ser un problema dado que las curvaturas y los codos en la lnea causan una cada de

    presin en el fluido que aunque independientemente son pequeas en conjunto pueden llegar a

    ser significativas (6) (7).

    Todas estas cadas de presin disminuyen el estado energtico del fluido por lo que se hace

    necesario introducir al sistema una fuerza capaz de compensar dichas prdidas. Los equipos

    encargados de vencer dichas fuerzas son las bombas y entre mas perdidas hayan se requerirn

    bombas ms caras y potentes.

    B. Tipo de fluido a transportar

  • Acosta de que nuestro fluido de inters es mermelada debemos adquirir tuberas de grado

    alimentario con la menor rugosidad posible, de esta manera disminuiremos en alguna medida la

    friccin entre las paredes de la tubera y la mermelada que ya de por si es bastante viscosa (8) (9).

    C. Dimetro de la tubera

    Dado que la presin es inversamente proporcional al dimetro (10) (11) podemos aseverar que si

    disminuimos el dimetro de las tuberas requeriremos una mayor presin para hacer fluir la

    mermelada y viceversa.

    Y este gradiente de presin como ya se menciono anteriormente ser suministrado por la bomba

    que se disponga.

    IV. Consideraciones generales en cuanto a equipos y accesorios

    Los equipos en la lnea de flujo del producto son indispensables para su transformacin y

    conservacin, estos equipos producen cadas de presin a lo largo de la tubera que pueden ser

    calculados a partir de las dimensiones del accesorio o bien pueden ser proporcionadas por el

    fabricante, para la mermelada encontramos especialmente a lo largo de la lnea por lo menos un

    intercambiador de calor. Por tanto es un factor a considerar en nuestra planificacin y diseo.

  • Adems de las cadas de presin originadas por los equipos existen otras perdidas de energa

    menores ocasionadas por todos los accesorios que hubiesen en nuestra lnea (12) (13).

    En general las cadas de presin generadas por la tubera, por los accesorios o bien por los equipos

    que se encuentren a lo largo de la lnea de flujo pueden ser calculadas a partir de la siguiente

    formula (14) (15).

    Esta frmula est en funcin de una longitud la cual corresponde a la longitud de la tubera y la

    longitud equivalente de los accesorios y equipos.

    Este valor calculado nos ser de gran utilidad para as poder encontrar una potencia de bomba

    mnima para hacer fluir la mermelada entre dos puntos de inters.

    V. Consideraciones generales en cuanto a bombas

    Las bombas son el corazn del sistema de transporte de los fluidos a lo largo de la tubera, estos

    equipos nos permiten vencer las fuerzas que impiden que el producto fluya de manera natural,

    por tanto hay que saber seleccionar la bomba adecuada que nos permita realizar la tarea

    cometida.

    Los factores ms importantes a considerar para adquirir una bomba son el tipo de bomba a usar y

    su potencia.

    Otro factor a considerar en la instalacin de la misma es la ubicacin del equipo a lo largo de la

    lnea.

  • A continuacin se describen los factores antes mencionados en funcin de las necesidades del

    usuario.

    A. Tipo de bomba

    Existen muchas bombas en el mercado pero en general las podemos clasificar en dos grandes

    grupos.

    Las bombas centrifugas son bombas capaces de mover fluidos de baja viscosidad y con slidos en

    suspensin pequeos, su uso es extenso en la rama de alimentos pero para bombear un alimento

    tan viscoso como la mermelada usar este tipo de bomba resulta ambiguo.

    Por otro lado tenemos las bombas de desplazamiento positivo, estas estn diseadas para

    transportar fluidos no newtonianos viscosos, existen muchas bombas de este tipo pero las que

    mejor se adaptan al producto en este caso son las rotatorias dado que producen un flujo continuo

    de la mermelada y son bastante eficientes.

    B. Potencia de la bomba

    La potencia de la bomba para mover un determinado caudal de fluido es el factor decisivo para

    adquirir la misma, una potencia menor de lo requerida para el proceso har que la bomba sea

    obsoleta y su contraparte significa gastar dinero innecesariamente.

    La potencia de bomba se puede obtener al realizar el balance de energa mecnica en nuestra

    lnea de flujo como se muestra a continuacin (16).

    Hecho esto tenemos que seleccionar una bomba capaz de ejercer la potencia requerida sin olvidar

    que el valor que proporciona el fabricante no es real por que todas las bombas tienen una

    eficiencia en su desempeo.

    C. Ubicacin de la bomba

    El ltimo paso para completar la instalacin de nuestro sistema ser ubicar la bomba en algn

    punto de nuestra lnea.

  • Para esto deberemos calcular el NPSH (carga positiva neta de succin) disponible y comparar con

    el NPSH que ofrece nuestra bomba (17).

    Si el entonces deberemos tomar alguna medida correctiva para aumentar

    nuestra carga bien sea aumentando la altura de aspiracin, situando la bomba ms cerca del

    tanque o quitando accesorios.

    Esto nos ayudara que la bomba tenga un mejor desempeo y no se dae prematuramente por

    efecto de la cavitacin.

    VI. Resultados

    Una vez analizadas las consideraciones planteadas en este trabajo para la instalacin u

    optimizacin de un sistema de transporte de mermelada de fresa podemos elaborar una tabla que

    refleje todos los factores involucrados en el transporte del producto y cules son las restricciones

    que limitan a cada uno de ellos.

    Tabla I. Consideraciones generales para optimizar el transporte de mermelada de fresa a travs de tuberas

    Factor Relacin de inters Accin recomendada Restriccin

    Temperatura

    Aumentar la temperatura de la mermelada

    Temperaturas por sobre los 80 producen perdidas de las propiedades organolpticas

    Longitud de tuberas Disminuir la longitud de las tuberas

    La tuberas deben ser capaces de conectar los distintos equipos requeridos en la transformacin y almacenamiento de la mermelada

    Codos y curvaturas Disminuir la cantidad de codos y curvaturas en la lnea

    El espacio fsico

    Tipo de tubera Escoger una tubera con una rugosidad baja

    Precio

  • Dimetro de tubera

    Usar tuberas de mayor dimetro

    Precio, menor transferencia de calor

    Accesorios y equipos Adquirir equipos que produzcan menos cadas de presin, reducir la cantidad de accesorios

    Precios, menor control de flujo en la lnea

    Bombas

    Disminuir la altura entre los tanques

    Espacio fsico

    Usar tanques abiertos a la atmosfera

    Los tanques de almacenamiento por lo general no son abiertos a la atmosfera

    Ninguna (no es significativo)

    ---

    Reubicar la bomba, deshacerse de accesorios

    Hay accesorios que no pueden eliminarse, en ocasiones no se puede elevar el tanque de suministro

    VII. Conclusiones

    Dado que la viscosidad es inversamente proporcional a la temperatura, podemos transportar la

    mermelada lo ms caliente posible y as disminuir su viscosidad lo que implica una potencia de

    bombeo menor y por tanto un ahorro significativo en energa.

    El dimetro es proporcional a la presin requerida para hacer fluir el producto, entre ms grande

    sea el dimetro de la tubera se requerir menos presin para hacer fluir la mermelada sin

    embargo esto conlleva a que la velocidad promedio de flujo de la misma sea lenta lo que en

    muchas ocasiones se trata de evitar en la industria por que se tiene que procesar grandes

    volmenes diariamente.

    Existen cadas de presin a lo largo de la lnea de flujo de nuestro producto por los distintos

    equipos y accesorios que se puedan encontrar, por tanto es indispensable usar la mnima cantidad

    de accesorios, y poner en consideracin la cada de presin descrita en la ficha tcnica de un

    equipo al momento de adquirirlo.

    La longitud de la tubera es directamente proporcional a la cada de presin, esto se debe a la

    friccin originada por las paredes de la tubera y el fluido, por tanto cuanto ms larga sea la

    tubera el fluido perder ms energa y se requerir de una presin mayor para que este se mueva.

  • Existen muchas variedades de bombas en la industria de los alimentos, sin embargo las ms

    adecuadas para transportar mermelada son las bombas rotatorias de desplazamiento positivo

    porque estas nos ofrecen un flujo continuo y una eficiencia aceptable.

    La bomba debe ser ubicada meticulosamente para as evitar la vaporizacin snica del agua dentro

    de ella lo que producira un fenmeno conocido como cavitacin la que se puede evitar

    aumentando la carga neta positiva disponible de la bomba a travs de distintas manera como por

    ejemplo ubicar la misma lo ms cerca posible del tanque de alimentacin.

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    R, Paul; Heldman, D. R. Introduction to Food Engineering. 5th edition. China: AcademicPress;

    2014. Chapter 2. Pag 65-209

    General considerations to optimize strawberry jam transport through piping

    Jose Rodriguez Lalama

    Abstract

    The flow of a substance through a piping system is subject to the rheological properties of the

    same and other properties inherent to the piping and pumping systems.

    The jam is a non-Newtonian fluid whose flow is limited by its high viscosity, the conditions of the

    piping, accessories and equipment present in the line and the qualities of the pump applied for the

    job.

    Jams high viscosity suggests that we would use pipes with low roughness to reduce friction that

    forms naturally in the walls of the pipe.

    There are lost of pressure along the pipe caused by the friction caused by accessories, equipment,

    elbows, curvatures and the pipeline, which must be compensated by the drive team.

    Once the charge needed to transport the flow of jam that interests us has been calculated, we

    must select a pump that meets our requirements.

    Between all available pumps, rotary pumps are best suited to mobilize the jam, therefore it is

    advisable to acquire one to perform such work.

    Finally the pump must be located in a suitable place to avoid cavitation and the subsequent

    deterioration of the equipment.

    Notations

    Pressure variation, Pa Speed variation, m/s

  • Height variation, m

    Shear stress, Pa

    Deformation speed,

    effective viscosity, Pa.s

    Flow rating

    Consistency rating, Pa

    Temperature,

    Activation energy, J

    Flows constant,

    Density, Kg/

    Friction factor fanning

    Length, m

    equivalent length, m

    Pipes internal diameter , m

    Equivalent roughness, m

    Correction factor

    mass flow, Kg/s

    Flow resistance rating

    Steam pressure, Pa

    Gravity, m/

    Net positive suction head, m

    I. Introduction

    Today the Strawberry Jam has acquired a great commercial value, because of its availability

    around the world many companies are currently in the business of canned.

    To bring us into this business it is necessary to count with the necessary equipment for the

    transformation of raw materials into the finished product and also have a transport system to be

    able to mobilize it.

    The equipments involved in the transformation of raw materials mostly depend on production

    volume that we are willing to handle daily, however the transport system involves many other

    factors to consider besides the product flow which we are processing.

    The rheological behavior of the product, General considerations about pipe properties, General

    considerations about equipments and accessories, and general considerations about pumps are

    the most important aspects to consider for designing the system of fluids transport.

    The following report will explain in detail how these factors influence jams transportation and will

    give some recommendations and observations to optimize the process involved.

    II. Rheological behavior of the jam

  • Those food products formulated with pulp fruit, gelled pectin, sugar and additives are known as

    jams.

    Generally jams remain a very similar formulation, composed by 40% of pulp weight, 60% of total

    solids, pectin sugar proportion 1:5 and finally organic acids to reach optimum pH pectin gel.

    The deformation of the fluid can keep a linear relationship with the shear force or not. The first

    are known as Newtonian fluids and they are usually low viscosity fluids, the seconds are its

    counterpart, they are very viscous fluids that oppose resistance to the movement and are known

    as non-Newtonian.

    All the constituent ingredients of jam affect their rheological properties. Due to its high content of

    sucrose and pectin, the fluid will be very dense and viscous.

    This leads us to think that the Strawberry Jam movement resistance will make more difficult the

    task of transporting it through a pipelin, therefore we can conclude intuitively that we are facing a

    non-Newtonian fluid.

    There are two varieties of non-Newtonian fluids, those which depend on the time and those that

    dont. Most of the foods fit into the second group, and the Strawberry Jam is not the exception.

    Preliminary studies have shown that the Strawberry Jam behaves like a pseudoplastic fluid (1) and

    it can be modeled with the law of power with a very good fit. Therefore we will use this fact as

    starting point for our future hypotheses.

    Another factor that influences the jams viscosity is the temperature (2) (3). Usually the jam is

    transported hot, which is very convenient because the viscosity is inversely proportional to the

    temperature of the fluid. However we shall not overdo it on the final product because this can

    lead to technological defects on it.

  • III. General considerations about pipes

    To be able to transport a fluid it is essential to purchase pipes that go according to our needs.

    Three limiting factors for the acquisition of pipelines will be the physical space that we have for

    the installation, the type of fluid to be transported and the pipe diameter.

    A. physical space

    When a fluid passes through a pipeline there are friction forces between the walls of the pipe and

    the fluid, as the fluid moves, this slows down by forces already mentioned causing a drop in

    pressure (4). Therefore we can say that falls of pressure in a fluid are directly proportional to the

    length of the tubing (5).

    On the other hand between smaller is the physical space you have for the installation, there will

    be more curvatures present in our networks of pipe elbows.

    This can be a problem since curves and elbows in line cause a drop in pressure in the fluid that

    independently are small but they altogether may be significant (6) (7).

    All these falls of pressure decrease the energy state of the fluid so that is necessary to introduce a

    force capable of compensating these losses of system. Equipments overcome those forces are

    pumps and as more losses we have more expensive and powerful pumps will be required.

    B. type of fluid to transport

  • Since that our fluid is jam we must acquire food grade pipes with lower roughness as possible, this

    way we reduce to some extent the friction between the walls of the pipe considering that the jam

    already is enough viscose (8) (9).

    C. pipe diameter

    Since the pressure is inversely proportional to the diameter (10) (11) we can assert that if we

    reduce the diameter of the pipes we will require more pressure to flow the jam and vice versa.

    And this pressure gradient as already mentioned previously will be supplied by the pump that is

    available.

    IV. General considerations about equipments and accessories

    In the flow of the product line, equipments are essential for processing and conservation, these

    produce pressure drops along the pipe which can be calculated from the dimensions of the

    accessories or can be provided by the manufacturer, for the jam we found along the line at least

    one heat exchanger. Therefore, it is a factor to be considered in our planning and design.

    In addition to the pressure drops caused by the equipment, there are other minors power losses

    caused by all the accessories that would be on our line (12) (13).

  • In general the pressure drops generated by tubing, attachments or by equipments that are along

    the line of flow can be calculated from the following formula (14) (15).

    This formula is based on a length which corresponds to the length of the pipe and the equivalent

    length of fittings and equipments.

    This calculated value will be very useful to find a minimum pump power to flow jam between two

    points of interest.

    V. General considerations about pumps

    Pumps are the heart of the transports system of fluids along the pipe, these equipments enable

    us to overcome the forces that prevent product to flow naturally, so is needed to know how to

    select an appropriate pump that allows us to perform the committed task.

    The most important factors to consider in purchasing a pump are the type of pump used and its

    power.

    Another factor to be considered in the same installation is the location of the equipment along the

    line.

    Below we describe the factors listed above depending on the needs of the user.

    A type of pump

    There are many pumps on the market but we can generally classify them into two major groups.

    Centrifugal pumps are pumps capable of moving fluids with small solids in suspension and low

    viscosity, theyre use is extensive in the field of food, but for pumping a food as viscous as the jam

    using this type of pump is ambiguous.

  • On the other hand we have positive displacement pumps, these are designed to transport non-

    Newtonian viscous fluids, there are many bombs of this type but which best suit the product, in

    this case are the Rotary since they produce a continuous flow of jam and are quite efficient.

    B. the pump power

    The power of the pump to move a fluids flow is the decisive factor to acquire it, choosing a power

    less than the required and the pump will be obsolete for the process and Its counterpart means to

    spend money unnecessarily.

    The pump power can be obtained by performing the mechanic energy balance in our flows line as

    shown below (16).

    Done that we have to select a pump capable of exerting the required power without forgetting

    that the value provided by the manufacturer is not real since all pumps have a degree of efficiency

    in their performance.

    C. location of the pump

    The last step to complete the installation of our system will be to locate the pump somewhere in

    our line.

    For this we will have to calculate the NPSH (net positive suction head) available and compare with

    the NPSH that offers our pump (17).

    if the , we will have to take some corrective actions to increase our head, for

    example increasing suction high, placing the pump closer to the tank or removing accessories.

    This will help the pump have a better performance and prevent prematurely damaged by

    cavitation effect.

  • VI. Results

    After analyzing the considerations raised in this work for the installation or optimization of a

    Strawberry Jam transport system we are capable of make a table that reflects all the factors

    involved in the transportation of the product and what are the restrictions that limit to each of

    them.

    Table I. General considerations to optimize the transport of Strawberry Jam through pipes

    Factor Relationship of interest Recommended action Restriction

    Temperature

    Increase the temperature of the jam

    Temperatures above

    80 produce losses of the organoleptic properties

    Length of pipelines Reduce the length of the pipes

    The pipes must be able to connect the different equipment required in the processing and storage of the jam

    Bends and curvatures

    Decrease the amount of elbows and curves in the line

    The physical space

    Type of pipe Choose a pipe with a low surface roughness

    Price

    Pipe diameter

    Use larger diameter in pipes

    Price, less heat transfer

    Accessories and equipments

    Purchase equipment that produce less pressure drops, reduce the amount of accessories

    Prices, less flow control in line

    Pumps

    Decrease the height between tanks

    Physical space

    Use tanks open to the atmosphere

    Storage tanks arent generally opened to the atmosphere

    Do nothing (is not significant)

    ---

    Relocate the pump, get rid of accessories

    There are accessories that cannot be removed, sometimes is impossible to raise the supply tank

  • VII. Conclusions

    Since viscosity is inversely proportional to the temperature, if we flows the jam as hot as possible

    and thus decrease its viscosity which implies less power when pumping and therefore significant

    savings in energy.

    The diameter is inverse to the pressure required to make flow the product, as bigger is the

    diameter of the pipe we will require less pressure to flow jam this however means that the

    average speed of the flow is slow and that many occasions is avoided in the industry since we

    have to process big volumes every day.

    There are falls of pressure along the line of flow of our product by different equipments and

    accessories that can be found, therefore it is essential to use the minimum amount of accessories,

    and put into consideration the fall of pressure described in the datasheet of a equipment at the

    time of purchasing.

    The length of the pipe is directly proportional to the pressure drop, this is due to the friction

    caused by the walls of the pipe and the fluid, therefore as longer the pipe is, the fluid will lose

    more energy and will require a bigger pressure to move it.

    There are many varieties of pumps in the food industry, however Rotary positive displacement

    pumps are most suitable for transporting jam because they offer us a continuous flow and

    acceptable efficiency.

    The pump must be placed meticulously to avoid Sonic vaporization of the water inside it which

    would produce a phenomenon known as cavitation which can be avoided by increasing the

    available NPSH through different ways as for example bringing the bomb the nearest as possible

    to the feed tank.

    References

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    Chemical Engineering and Applications, 1, 2010

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