ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA201015A – TERMODINAMICA

TRABAJO RECONOCIMIENTO

LIUMAN HAISUAN PORRAS GARCIA

CC: 1105782917

TUTOR

JAIME ERNESTO NARVAES

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA ICBTI

TERMODINAMICA

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El trabajo de reconocimiento contempla los siguientes dos puntos:

1. Breve presentación del estudiante en el foro.

2. Desarrollo de la fase inicial del proyecto de curso.

ACTIVIDADES A DESARROLLAR

La etapa inicial del proyecto se fundamenta en el conocimiento de los equipos industriales

en los que se aplican los principios termodinámicos que se aprenden en el curso, el

estudiante debe hacer una investigación bibliográfica sobre aspectos generales de cada

uno de los equipos que se listan más adelante con el fin de recopilar información

importante que le permita desarrollar el estudio termodinámico en el siguiente trabajo

colaborativo.

Los equipos que se deben analizar se presentan en el siguiente listado:

Calderas y sus equipos auxiliares

Turbinas y sus equipos auxiliares

Compresores y turbocompresores

Bombas de pistón a vapor

Bombas centrifugas

Bombas de calor

Motores de combustión interna (Otto, Diesel)

Sistemas de refrigeración

Torres de enfriamiento

Intercambiadores de calor

Para cada uno de los equipos se deben indagar y describir de forma general los

siguientes aspectos:

Principio de funcionamiento.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento (Ej. Agua en estado líquido, vapor de

agua, combustible, aire, refrigerante, etc.)

Componentes principales

Imagen o esquema general

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DESARROLLO DEL TRABAJO

CALDERAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES

Descripción Es un dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor saturado, Su uso es muy popular en toda la industria alimentaria para una amplia gama de tareas en la transferencia de calor y aplicaciones en este tipo de procesos.

Imagen o esquema

(Caldera Pirotubular)

Fuente: UNAD, Curso - maquinaria y equipos de alimentos, lección 34 calderas.

Principio de funcionamiento.

La caldera es un equipo que funciona a través de algún tipo de combustible y a través de un quemador se transfiere calor en un cámara donde se calienta el agua y posteriormente a medida que aumenta la temperatura se convierte en vapor saturado. Por último el vapor de agua deberá alcanzar un límite de presión en el equipo (psi) que contendrá una gran cantidad de energía almacenada para luego ser transferida al proceso a calentar.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Vapor de agua como fluido de trabajo.Combustible líquido y/o gaseoso; Ej. ACPM

Componentes Válvula de control de flujo del vapor de una caldera: control y

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principales sistema de monitoreo. Medidor de caudal de vapor: Mide directamente el uso de

vapor. Bomba de condensados: Permite el desplazamiento positivo

del condensado de proceso.

ELEMENTOS AUXILIARES DE LA CALDERA

Sistema de recolección de condensados.

Es un sistema que poseen las calderas modernas que permite la recolección de condensados que retornan al ciclo de producción de vapor de la Caldera. Además permite medir con mayor precisión el volumen de condensado.

El combustible de la caldera

El combustible de la caldera se puede elegir de una variedad de opciones, incluidos los residuos combustibles.

Tipos de Combustibles Los tres tipos más comunes de combustible utilizado en las calderas de vapor, son el carbón, petróleo y gas. Sin embargo, los residuos industriales o comerciales, también se utilizan en ciertas calderas.

TURBINAS Y SUS EQUIPOS AUXILIARES

Imagen o esquema

Fuente: CENTRO EDUCATIVO GRUPO CEDVA, Mecánica de fluidos - Descripción y operación de turbinas, Iraias Delgadillo Molina.

Principio de funcionamiento.

Es un equipo que se encarga de transformar la energía potencial

de una corriente de agua, vapor de agua o gas en energía cinética

de rotación, de tal forma que el fluido en movimiento produce

una fuerza tangencial que impulsa la rueda haciéndola girar,

transfiriéndose la energía a través de un eje que proporciona el

movimiento de una máquina.

Tipos de Turbina:

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Turbina de vapor: Trabaja utilizando el principio de la turbina de agua para extraer energía del vapor de agua.

Turbinas hidráulicas: Aprovecha la energía de un fluido que pasa a través de ella para producir un movimiento de rotación transfiriendo a través de un eje, transformando la energía mecánica en eléctrica.

Turbina de combustión: Funciona de igual manera que las anteriores solo que trabaja con algún tipo combustible que permite la transferencia de la energía.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Vapor de agua.Agua líquida.Gas.

Componentes principales

Rotor: Turbina de acción que le da tenacidad al rotor fabricado en acero fundido.

La carcasa: Une la bancada y permite el acceso al rotor. Alabes: Pueden ser fijos o móviles colocados en las ranuras

alrededor del rotor y carcasa Válvula de regulación: Regula el caudal de entrada. Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales: Sobre estas

giras el rotor, de material blando. Cojinete de empuje o axial: Evita empuje que sufre el eje. Sistema de lubricación: Equipado con tres bombas que

proporcionan el fluido lubricante.

COMPRESORES Y TURBOCOMPRESORES

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Imagen o esquema

Fuente: Mecánica: Como funciona un turbocompresor. http://mishumildesobrasdearte.blogspot.com/2012/06/mecanica-como-funciona-un.html

Principio de funcionamiento.

Elevar la presión del aire al valor de trabajo deseado y al caudal de suministro deseado.Tipos de Compresores: Según principio de desplazamiento; Por medio de la

admisión del aire en una cámara hermética donde se disminuye el volumen.

Según dinámica de los fluidos; Aspiración del aire por un punto y se comprime por aceleración de la masa.

Turbocompresores: Actúa a través del principio de dinámica de fluidos y se utilizan para grandes caudales y se fabrican de dos tipos. Axial. Radial.

La circulación del aire funciona por medio de una o varias ruedas de turbina, transformando la energía cinética en una energía elástica de compresión.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Aire a presión.Agua líquida.

Componentes Un Cilindro: Eje, pistones y cámara. Un Conjunto de Tapas: Trasera y delantera.

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principales (A nivel general)

Un Conjunto de Válvulas: Exteriores de conexión, e interiores de lengüeta y platos de válvula.

Arandelas de gomas y Empaques. Conjunto de sellos: Eje y tapa. Conjunto de Embrague: Bobina, rotor, placa de arrastre.

BOMBAS DE PISTÓN A VAPOR

Imagen o esquema

Fuente: UNAD, Curso - maquinaria y equipos de alimentos, Lección 23 bombas de pistón.

Principio de funcionamiento.

Conjunto de pequeños pistones que van subiendo y bajando de forma alternativa con un movimiento rotativo del eje. Axiales: Los pistones son paralelos entre si y también

paralelos al eje. Radiales: Los pistones son perpendiculares al eje, en forma

de radios. Transversales: Los pistones, perpendiculares al eje, son

accionados por bielas.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Agua líquida.

Componentes principales (A nivel general)

Tapa de válvula: Permite acceso fácil a la válvula de chequeo sin remover las mangueras. Fácil para servicio.

Cilindro de fuera de borda: Embalaje de pistón puede ser inspeccionado o remplazado sin remover las mangueras.

Sellos de carcasa: Están cubiertos en una cavidad grasosa para evitar la contaminación.

Válvula de cheque: Sello anillado

BOMBAS CENTRIFUGAS

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Imagen o esquema

Fuente: Wikipedía, Bomba centrifuga.

Principio de funcionamiento.

Son un tipo de bomba que convierte la energía mecánica de un motor en energía cinética de un impulsor a través de la fuerza centrifuga aplicada al fluido bombeado.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Liquido o insumo alimentario.

Componentes principales (A nivel general)

Las Cubiertas o carcasas: Ayuda a equilibrar la presión hidráulica sobre el eje de la bomba, Son de dos tipos: Voluta y circular.Boquillas de succión y de descarga: Forma parte de la cubierta.Cámara de sello y/o Caja de empaquetadura: Compartimento, ya sea integral o separada de la cubierta de la bomba.Impulsor: Es la parte principal de rotación que proporciona la aceleración centrifuga al fluido.Eje: Transmitir el torque.Juntas de acople: Unen el sistema motriz.

BOMBAS DE CALOR

Imagen o esquemaFuente: UNAD, Curso - maquinaria y equipos de alimentos, 22 bombas centrifugas.

Principio de funcionamiento.

Fluidos que intervienen en su funcionamiento

Componentes principales (A nivel general)

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