Idiomas
Páginas
Jurídico
VI.2) PROBLEMA DE APLICACIÓN
La empresa de golosinas Good Foods S.A. requiere aumentar la capacidad de producciónde sus productos Ole-Ole, Picaras y Fochis.
Estos productos requieren la aplicación de una cobertura de chocolate, para lo cual serequiere enviar chocolate en fase fluida a razón de 4.5 toneladas hora hacia la máquina decoberturas, pasando previamente por un filtro que se tiene una caída de presión aproximadade 2 bar.
El envió se debe de realizar desde el tanque de preparación hacia la máquina de coberturasdistante en unos 100 metros de longitud a unos 5 metros de altura. El sistema de tuberías esde 2.5” OD sanitarias y se encuentran enchaquetadas por una tubería de 3.5” SCH40 por lacual circula agua caliente para asegurar y mantener una temperatura en la superficie de latubería de 2.5” entre 45 ± 5 °C este sistema de tuberías son llamados chocoductos y elsistema en su conjunto se puede apreciar en el Anexo Nº 2.
El tanque desde donde se enviará la cobertura de chocolate se encuentra a la mismatemperatura y en constante agitación por ser el fluido seudo plástico y así asegurar unaviscosidad de 574 centipoises, un índice de comportamiento igual a 0.57 y una densidadde 1320 kg/m3.
Se requiere seleccionar el equipo de bombeo adecuado.
VI.3) SOLUCIÓN
Ordenando la información :
VI.3.1) Propiedades del FluidoTemperatura : 45 ± 5 °CViscosidad del producto: 574 centipoisesn = 0.57K = 0.574 Pa.s
Densidad : 1320 kg/m3Gravedad Específica : 1.32Flujo Másico Requerido : 4.50 toneladas / hora
VI.3.2) CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMADiferencia de Alturas : 4.5 mLongitud de Tubería : 100 mDiámetro de Tubería : 2.5 Pulg.
Condiciones para la Succión:Diámetro de Tubería de succión 2.5” SanitariaDiámetro interno : 0.06019 mAltura de Succión : + 0.5 mLongitud : 4 mNúmero de codos 90° : 1Número de Válvulas : 1
34
⎟(1 + 3 ⋅ ×.57) × ⎜⎟(1 + 3n) × ⎜
⎟(1 + 3n)2 × ⎜
⎛ 3 × 0.57 + 1 ⎞
⎛ 3n + 1 ⎞
1320Kgr / m
m = ρ ×V × A = ρ ×
Condiciones para la Descarga:Diámetro de Tubería de Impulsión 2.5” SanitariaAltura de Impulsión : 5Longitud : 96 mNúmero de codos 90° : 10Número de Válvulas : 1
VI.3.3) CÁLCULO DEL NÚMERO DE REYNOLDS
Di = 2.370 pulg. = 0.0602 m
A =π ⋅ D 2
4=π ⋅ (0.0602)2
4= 2.8461x10−3 m²
Se sabe:o
Q =
o
m
ρ=
4500Kgr / hr3
= 3.4091m3 / hr = 9.4697x10−4 m3 / s
V =Q
A=9.4697x10−4 m3 / s2.8461x10−3 m2
= 0.3328m / s
ReG =
ReG =
D n ×V 2−n × ρn
K 8n−1 ⎜ ⎟⎝ 4n ⎠
0.06020.57 × 0.3328(2−0.57) ×13200.57
0.574 × 80.57−1 × ⎜ ⎟⎝ 4 × 0.57 ⎠
ReG = 212.96
Régimen laminar.
ReCRITICO =6464n
(2+n)
⎛ 1 ⎞ (1+n)
⎝ 2 + n ⎠
ReCRITICO =6464n
2 ⎛ 1 ⎞⎝ 2 + n ⎠
(2+n)
(1+n)
= 6464 × 0.57
2 ⎛ 1 ⎞ (1+0.57)
⎝ 2 + 0.57 ⎠
(2+0.57)
ReCRITICO = 2352.20
35
=K fentradaTurbulento =
3(3n + 1)
ReG p ReCRITICO ∴ El flujo es laminar.
VI.3.4) DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN ( f )
Como vimos para fluidos No Newtonianos
f = 16
Re G= 16
212.96
f = 0.0751
VI.3.5) DETERMINACIÓN DE PÉRDIDAS EN EL SISTEMA
VI.3.5.1) Cálculo de Pérdidas en la Succión (hfs)
VI.3.5.1.1) Cálculo de Pérdida debido a la contracción:
hpsK =K ×V 2
2g
α =(2n + 1)(5n + 3)
2=(2 × 0.57 + 1)(5 × 0.57 + 3)
3 × (3 × 0.57 + 1)2
α = 0.56820.55 0.55
α 0.5282β = K fentradaTurbulento × (500)
β = 0.9679 × 500 = 483.95
Para fluidos No Newtonianos
= 0.9679
K f =β
ReG= 483.95
212.96= 2.2725
hpsK =K ×V 2
2g= 2.2725 ×
0.33282
2g= 0.0128m
hpsK = 0.0128m
VI.3.5.1.2) Pérdidas por Fricción
Longitud en la succión = 4 m
hpsl =4 f × L ×V 2
D × 2g=0.3005 × 4 × 0.33282
0.0602 × 2 × 9.81= 0.1127m
hpsl = 0.1127m
36
VI.3.5.1.3) Pérdidas por Accesorios
hpsa =4 f × Le ×V 2
D × 2g
Hallando longitud equivalente en la succión
La longitud equivalente de los accesorios la calculamos utilizando la siguiente tabla:
37
Accesorios en la succión :
Válvula de bola : Cantidad 1 und. Le = 66 pies
Leq.t = 1 x 66 pies = 66 Pies = 20.1168 m
Codo 90 : Cantidad 1 und. Le = 6.0 PiesLeq.t = 1 x 6.o pies = 6.0 Pies = 1.8288 m
Longitud equivalente en la succión por accesorios = 21.9456 m
hpsa = Le × ⋅
4 f ×V 2
D × 2g= (21.9456) ×
0.3005 × 0.33282
0.0602 × 2 × 9.81= 0.6184m
hpsa = 0.6184m
hpts = hpsk + hpsl + hpsa = 0.0128 + 0.1127 + 0.6184 = 0.7439m
hpts = 0.7439m
VI.3.5.2) Cálculo de Pérdidas en la Descarga (hfd)
VI.3.5.2.1) Pérdidas por Fricción
hpdl =4 f × L ×V 2
D × 2g=0.3005 × 96 × 0.33282
0.0602 × 2 × 9.81= 2.7051m
hpdl = 2.7051m
VI.3.5.2.2) Pérdidas por Accesorios
Hallando longitud equivalente en la impulsión.
La longitud equivalente de los accesorios la calculamos utilizando la siguiente tabla:
Accesorio :
Válvula de bola : Cantidad 1 und. Le = 66 piesLeq.t = 1 x 66 pies = 66 Pies = 20.1168 m
Codo 90 : Cantidad 10 und. Le = 3.5 piesLeq.t = 10 x 6.0 pies = 60 Pies = 18.2880 m
Longitud equivalente en la impulsión por accesorios = 38.4048 m
hpda =4 f × Le ×V 2 0.3005 × 38.4048 × 0.33282
D × 2g 0.0602 × 2 × 9.81= 1.0822m
hpda = 1.0822m
38
Gracias por usar Wondershare PDF to Word.
Con la versión de prueba sólo es posible convertir 5 páginas.
Para convertir todas las páginas debe adquirir el producto completo en:
Top Related