UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍAS E INGENIERÍA TEMA DE PROYECTO – TERMODINÁMICA Elaborado por: Ingeniero Víctor Fonseca Vigoya

INTRODUCCIÓN

Una de las principales obligaciones de los ingenieros es el manejo adecuado de los

recursos naturales, el uso apropiado de los recursos energéticos y la correcta disposición

de los efluentes, tanto industriales, como domésticos. Una importante institución a nivel

mundial, ZERI, en alianza con la Universidad De Las Naciones Unidas ha venido

propiciando el desarrollo de proyectos amigables con el medio ambiente. Por ello los

invitamos a leer AVANCES, Lo que los negocios pueden ofrecer a la sociedad de

Gunter Pauli, creador de ZERI, libro que se encuentra en las bibliotecas de los centros de

UNAD y que de seguro despertará en sus lectores muchas inquietudes en torno a su

proyecto de vida.

Dentro de las industrias analizadas por Gunter Paulli, se encuentra la industria cervecera,

que viene trabajando en la línea de sostenibilidad, sin excepción alguna, a nivel mundial,

por ello, se ha tomado como referencia para aplicar sus procesos como temas de los

proyectos que deben desarrollar los estudiantes de Termodinámica en la ingenierías de

Alimentos, Ambiental e Industrial.

Del libro mencionado se ha extraído el diagrama que se presenta en la Figura 1, el cual

corresponde a los procesos y productos que se están desarrollando, centrados en la

actividad cervecera, a partir de este diagrama se ha generado el tema del proyecto que se

presenta a continuación.

Figura 1. Diagrama de producción planta cervecera.

Fuente: Pauli, G., & Orozco, F. C. (1995). Avances: Lo que los negocios pueden ofrecerle a la sociedad. Universidad Eafit,

Centro de Publicaciones.

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PROYECTO CASO 3

Cervecería ACME decide emplear cogeneración de energía, aprovechando que va a

implementar en su planta una caldera que genera vapor a alta presión, un

turbogenerador para suministrar parte de la energía eléctrica y un turbocompresor de aire

para el aire comprimido que requiere en algunos procesos.

El proceso proyectado es el siguiente:

Una caldera acuotubular, produce vapor recalentado o de alta (presión alta) en una

cantidad determinada que se emplea para algunos procesos propios de la planta.

La caldera es alimentada con agua desaireada que resulta de mezclar agua fresca

con condensados en un desaireador, en el proceso de desaireación se pierde un

porcentaje de la mezcla.

Del tanque de condensados se envía agua al tanque desaireador mediante una

bomba centrifuga y del tanque desaireador se envía agua a la caldera mediante

una segunda bomba centrifuga.

Un porcentaje del vapor de alta producido se envía a un turbocompresor. El

turbocompresor comprime un refrigerante para hacer un ciclo de Carnot a través

de dos intercambiadores, en el primer intercambiador se enfría y licua el

refrigerante que sale del compresor. En el segundo intercambiador, el refrigerante

se emplea para enfriar y licuar gas carbónico procedente de la fermentación que

es conducido hasta el intercambiador a través de un compresor.

Del turbocompresor sale condensado, que se recoge en el tanque de

condensados.

El resto del vapor producido por la caldera (como vapor de alta) se dirige a un

turbogenerador que genera parte de la energía de 440 voltios que se requiere en

la planta.

Entre los equipos que reciben energía eléctrica se tiene el compresor de gas

carbónico, también el compresor de aire que suministra el aire para el combustible

de la caldera y que se alimenta de la energía producida en el turgenerador.

El condensado, que sale del turbogenerador, se envía al tanque de condensado.

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Es de anotar que algunos equipos transfieren calor, otros producen trabajo mecánico,

otros consumen energía eléctrica o consumen energía eléctrica y producen trabajo. Debe

recordarse que son los sistemas quienes producen o consumen estas energías.

Nomenclatura de equipos y corrientes.

En el diagrama de bloques es imprescindible nombrar los equipos y corrientes con siglas

que permitan identificarlos a lo largo del proyecto, en este apartado se presentan algunos

ejemplos, sin embargo, la nomenclatura es responsabilidad de cada grupo colaborativo.

Se recomienda usar letras mayúsculas, en caso de que haya más de un equipo de la

misma especie, se empiezan a numerar con un código separado de las letras por guion.

Ejemplo:

Caldera CA

Turbocompresor TC

Primer intercambiador de calor IC - 01

Segundo intercambiador de calor IC – 02

Con base en la descripción del proceso asignado se deben desarrollar el diagrama

de bloques y la tabla de condiciones que se citan en la guía del Trabajo

Colaborativo 1.

Referencias.

[1] Pauli, G., & Orozco, F. C. (1995). Avances: Lo que los negocios pueden ofrecerle a la

sociedad. Universidad Eafit, Centro de Publicaciones.