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FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

INFORME DE PRACTICAS PRE PROFESIONALES I

Empresa Agroindustrial Pomalca S.A.A. PRACTICANTE:

IPANAQUE CASTILLO JOSE FRANCISCO

PIMENTEL –JULIO 2012

INFORME DE PRÁCTICAS PRE PROFESIONALES I

I.

DATOS INFORMATIVOS

1. Carrera Profesional: Ingeniería Industrial 2. Nombre y Apellidos del Alumno Practicante Ipanaque Catillo, Jose Francisco 3. Nombre del Docente Asesor Ing. Jorge Cabrejos Barriga 4. Nombre del Centro de Practicas Pre Profesionales I Agroindustrial Pomalca 5. RUC 20117751953 6. Área de Práctica Logistica 7. Nombre del Jefe Inmediato Ramon Zamora 8. Horario del practicante: 7:00 am. – 1:00 pm / 2:00 pm - 6:00 am. (Turno Rotativo)

PRESENTACION OBJETIVO DEL INFORME 

Integrar la información teórica, con el desarrollo práctico de las funciones empresariales. Permitir y facilitar en el alumno el aprendizaje de la teoría y su contratación con la realidad. Generar valores éticos en la relación Alumno – Empresa. Desarrollo de habilidades y actitudes positivas ante situaciones desfavorables, de manera que las labores encomendadas tengas resultados óptimos.

  

PERIODO DE PRÁCTICAS 3 Meses

I.

ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA Razón Social Empresa Agroindustrial Pomalca SAA. Giro del CPPP. La actividad principal de la sociedad es desarrollar actividades de cultivo de caña de azúcar y otros productos agrícolas y su comercialización tanto en el mercado interno como el externo, así como realizar otras actividades económicas que resultan complementarias o necesarias a la actividad principal, así mismo podría dedicarse a la industria y comercio en general.

MISION Somos una empresa que ofrece al mercado productos derivados de la caña de azúcar con estándares de calidad aceptados por los clientes; generando valor para los accionistas, bienestar a sus trabajadores y la comunidad.

VISION Ser una empresa líder del sector en productividad, calidad y costos; flexible al cambio, y consolidada económica y financieramente.

JUNTA GENERAL DE ACCIONISTAS DIRECTORIO

ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL EMPRESA AGROINDUSTRIAL POMALCA SAA

AUDITORIA INTERNA GERENCIA GENERAL

OF. RELAC. PUBLICAS Y COMUNICACIONES

OF. DE ASESORIA

SUPERINTEND. PRODUCCION

AGRICULTURA

AGUAS E INSFRAESTRUCTURA

SUPERINTEND. DE FÁBRICA

SERVICIOS INDUSTRIALES

OF. PLANEAMIENTO Y DESARROLLO

SUPERINTEND. FINANCIERA

SUPERINTEND. DE ADMINISTRACION

LABROTATORIO FÁBRICA

OF. SISTEMAS Y CÓMPUTO

SERV. Y SEGUR. INDUST.

CONT. GENERAL - Cont. Costos

INVESTIGACIÓN Y ESTADÍSTICA

ELABORACIÓN

OF. LIMA

ENERGÍA

TRAPICHE LOMRICULTURA Y AP. PECUARIO

ADM. POMALCA

ADM. SALTUR SIPAN

- Cont. Financiera

C. PATRIMONIAL Y ACTIVO FIJO

ADM. PAMPA GRANDE

ING. AGRIC. Y COSECHA

LOGISTICA

RELAC. INDUSTRIALES - Remuneraciones - Planillas

FINANZAS Y CAJA

COMERCIALI ZACIÓN

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería

Transporte de la caña de azúcar Recepcion Pesado Descarga Limpieza

Preparación

Extracción

Encalamiento

Calentamiento Clarificación Filtracion Evaporación Cristalización

Centrifugación

Envasado

El Proceso productivo

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En el Campo

Las labores de campo las podemos dividir en tres etapas principales: preparación del terreno para la siembra, el período vegetativo de la caña y la cosecha.

En la Preparación del terreno se realizan una serie de actividades tendientes a alistar el campo para la siembra de caña mejorando las características del suelo, el período vegetativo de la caña comprende las operaciones de Siembra, Riego y retape, Aplicación de herbicidas pre emergentes, Riego, Crecimiento y aplicación de herbicidas post emergentes y pesticidas, Tareas: limpieza de acequias, doblado de caña, aplicación de herbicidas, Muestreo de maduración y Agoste.

La Cosecha, se realiza cuando la caña ha alcanzado su contenido óptimo de maduración (12 – 18meses) y por lo tanto una concentración de sacarosa que determine rendimientos de azúcar económicos. Comprende la Quema, el Corte y carguío (el carguío es totalmente mecanizado mediante grúas de hilo y arrumadoras que alimentan de caña a camiones de 25 a 30 TM de capacidad)

Proceso Productivo Fabril

El procesamiento fabril de la caña de azúcar comienza con la cosecha, el arrume de la misma y cargado de la caña en campo en carros trailer de 25 TM de capacidad por medio de unidades de transferencia tipo cargador frontal o grúa. Al llegar al ingenio los traileres son pesados en básculas de plataforma registrándose el peso para los balances respectivos.

Las unidades en el patio de maniobras esperan su turno para ser descargadas por medio de una grúa de hilos o cables hacia un conductor de cadenas de descarga lateral donde se realiza un primer lavado de la caña con la finalidad de eliminar tierra y paja. Este lavado puede realizarse con agua por gravedad o a presión y en el mejor de los casos precedido de una limpieza en seco por medio de soplantes.

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La caña lavada debe ser preparada mecánicamente (reducción de tamaño) con la finalidad de lograr la máxima extracción de jugo por parte de los molinos y esto se logra por medio de juegos de cuchillas (macheteros) que reducen el tamaño de los tallos al 10% del original y máquinas desfibradoras (shereder) que convierten la caña a hilos.

La caña preparada atraviesa el tren de molienda constituido por masas cilíndricas ranuradas dispuestas en forma triangular (molinos) que extraen el jugo cuando las atraviesa la caña. En esta operación se agrega agua (imbibición) a 70 ºC a la salida del penúltimo molino con la finalidad de favorecer la disolución de la sacarosa en la fibra que la contiene. Se obtienen 2 subproductos principales: el jugo mezclado (imbibición más jugo de la caña) y un residuo leñoso de aproximadamente 50 % de humedad denominado bagazo.

El bagazo se conduce a las calderas para su combustión y generar el calor necesario para formar vapor sobrecalentado (700 psig) que se utiliza en la generación de energía eléctrica para el ingenio. El vapor de escape (30 psig proveniente de las turbinas del turbo alternador) se utiliza para las necesidades de evaporación en el proceso fabril y sus condensados son recirculados permanentemente para alimentar a los calderos.

El jugo mezclado obtenido en la molienda pasa hacia unos tanques donde se le agrega cal en forma de suspensión (hidróxido de calcio o cal apagada) proveniente de la planta de cal, instalación donde la cal viva se recibe en trozos (CaO) que luego se pulveriza y pasa a un apagador donde se agrega agua y tamiza para separar las piedras de la suspensión de cal que se diluye con más agua de acuerdo a las necesidades.

La finalidad de agregar cal es manejar el pH de los jugos de forma que se evite su descomposición y al reaccionar con los fosfatos de la caña forme un flóculo que elimine las impurezas. Al líquido claro que ha sido separado de las impurezas en un decantador (clarificador) se lo somete a evaporaciones sucesivas en un evaporador de múltiple efecto con la finalidad de eliminar agua y concentrar el jugo de 15º a 65º brix a la salida de los evaporadores (jarabe). Los flóculos o lodos formados se llevan a filtros rotatorios donde se recupera jugo conteniendo sacarosa por lavado con agua caliente y el residuo seco se elimina al desagüe o se utiliza en la obtención de compost.

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El jarabe así formado se utiliza en la instalación de cocción donde se evapora el agua restante en evaporadores al vacío de simple efecto para formar así la denominada masa cocida (mezcla de cristales de azúcar – sacarosa – y miel) que es descargada en tanques cristalizadores para su agotamiento máximo en sacarosa (cristalización por enfriamiento) y ser conducido a las centrífugas para separar los cristales formados de la miel que los rodea.

Las mieles se recirculan para nuevas cristalizaciones en el evaporador hasta que su contenido en sacarosa es económicamente no recuperable y se dispone como melaza. El azúcar se traslada a una tolva desde donde se envasa en bolsas de 50 Kg. u otras presentaciones en función del mercado para su despacho en traileres.

El azúcar blanco refinado se obtiene refundiendo el azúcar crudo o rubio a 65 brix y sometiéndolo a procesos de purificación más intensos que la adición de cal (Proceso Sucroblanc: adición de poli electrolitos, carbón activado y tierra de diatomeas; procesos de fosfatación o de carbonatación.) el resto de operaciones son similares.

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Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería GASES COMBUSTION

CENTRAL TERMICA VAPOR VIVO 700 PSIG

TRAPICHE

LAVADO RECEPCION

PICADO Y DESFIBRADO

AGUA 70 ºC

CAÑA

MOLIENDA BAGAZO

CALDEROS

JUGO MEZCLADO

TURBOGENERADORES

JUGO FILTRADO

LECHADA DE CAL

CLARIFICACION

CALENTADORES CAL VIVA

ELABORACION

VAPOR ESCAPE 30 PSIG

PIEDRAS

ENCALAMIENTO

PLANTA DE CAL VAPOR VEGETAL 10 PSIG JUGO CLARIFICADO

CRISTALIZACION PRE EVAPORADOR LODOS

FILTRACION 25 BX

EVAPORADOR MULTIPLE MIELES A Y B JARABE 65 BX

AGUA T< 60 ºC

MASA COCIDA 98 BX

FLUIDO DE PROCESO AZUCAR

FLUIDO CALIENTE SUBPRODUCTOS

CENTRIFUGADO

Inventario Maquinas GRUA HILO Año de construcción 10

MASA COCIDA 98 BX

MIELES A Y B

ENVASADO Y DESPACHO

-

TK

: 1975

CACHAZA

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-

Modelo Capacidad Dimensiones

-

Inclinación Velocidad teórica

: Modelo Hawai : 75 toneladas : Diagonal 47’ 06”  : Largo Efectivo: 44’ 03”  : Área Efectiva: 1858.5 pie2  : Ancho: 42’ : 22° : 9.44 pies/min

MOLINOS -

5 Molinos Fulten mazas: 37’’ x 66’’ Long 2 molinos John MC NEILL mazas: 35’’ x 66’’ Long El material de construcción es acero fundido Son accionados individualmente por motores eléctricos de corriente continua y velocidad variable Estos molinos tienen unos reductores de velocidad llamados POMINI ITALIA, son de 400 HP y reducen la velocidad de 1200 a 25 rpm, accionados mediante una catalina que llega a los molinos Actualmente el quinto molino solo es un conductor Molinos :4400 ton/día. Velocidad de rotación : 6.24 R.P.M

CALENTADORES VERTICALES -

Consta de 252 tubos Diámetro exterior : 1 ½’’ Diámetro interior : 1 3/8’’ Longitud de tubos : 12.75’’ Material : Acero Inoxidable Numero de calentadores :6 Todos los calentadores cuentan con un termómetro, salida de agua y entrada y salida para el jugo

CENTRIFUGAS Maquinas tipo batch disponiendo de cuatro centrifugas Western State de 48’’ x 36’’ x 7’’ modelo G-8 y dos centrifugas POLT CASTELL

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RELACION DE ACTIVIDADES REALIZADAS -

Supervicion diaria del stock disponible enel area de aceites Informe diario sobre el stock disponible o faltante del area de almacen Reporte diario sobre la cantidad de sacos de azucar elaborados Elaboracion

Identificación de problemas Aplicar las buenas prácticas de manufactura (BPM) que no se dan en la empresa Hace falta que se realice la revisión periódica del ajuste de los molinos y la regulación de los motores para asegurar que todos los molinos circulen a la misma velocidad periférica para evitar de esta manera atoros innecesarios

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MARCO TEORICO

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1. CICLO TERMODINAMICO DE VAPOR

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CALDERA

P =2.942Mpa T = 370 0C

T = 90° C P = 3431.88 KPa

BOMB A

TURBINA

T = 130 0C T = 90° C P = 101.11Kpa

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P = 101.11 KPa

CONDENSADOR

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2. DESCRPCION DE LA MAQUINARIA LOS TANQUES VERTICALES DE AGUA CALIENTE: Llega el agua de los cuadros y de la sequia para ser analizada, el análisis se lleva a cabo con unos reactivos (fosfatos y soda). A) En la fábrica se cuenta con cinco tanques verticales, de los cuales trabajan solo cuatro. Cada tanque tiene llaves de 8 y 6 con su respectivo caño. El mantenimiento se realiza cada dos meses. Han sido elaborados por los mismos trabajadores de la zona, con planchas de acero de 3/8 con un fondo de ½ pulgada.

TANQUE CALIENTE DE ALIMENTACION PARA CALDEROS: Aquí el agua es almacenada y calentada (aumenta su temperatura) hasta formar un liquido saturado para luego ser transportadas hacia las calderas. Existen dos tanques de alimentación, ambos con una capacidad de 700 litros. Desde aquí el agua es conducida hacia el cuarto de bombas.

BOMBAS DE ALIMENTACION A CALDERAS: Se encargan de transportar el agua desde los tanques de alimentación hasta los calderos y elaboración. Existen dos bombas con motor, una de 300 y la otra de 250 caballos de fuerza, cuya marca es WORTHINGTON. Y una turbo-bomba, la cual trabaja con vapor a través de las turbinas.

CALDERAS: Es básicamente un gran intercambio de calor que se origina en los gases de combustión, en este caso el bagazo es el que alimenta las calderas. Se transfiere el agua a presión constante. Hay 4 calderas llamadas: calderas 1, 2, 4, 6. Cada una de ellas contiene cuatro domos, los domos contienen 29 filas de tubos de 2 pulgadas donde se realiza el cambio de liquido a vapor, son los generadores de vapor. Estas calderas son de tipo pirotubular, es decir que el calor que pasa alrededor de los tubos, dentro de los tubos pasa el agua. Las calderas cuentan con dos tipos de motores: 

El motor de tiro forzado, es el que genera aire frio a través de un ventilador, lo que permite la expulsión de los gases que no se van utilizar (por ejemplo el co2)

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



Motor de tiro inducido: es el que genera aire caliente también con u ventilador manejado por un motor, este pasa por una tubería de 8 pulgadas hacia las compuertas para impulsar el vapor a las turbinas. Durante este proceso el vapor sobre-calentado a 30kgf de presión entra a las turbinas.

TURBINAS: En esta etapa el vapor se expande isotrópicamente, haciendo girar el eje conectado a un generador eléctrico, aquí es donde la presión y la temperatura del vapor disminuyen. El vapor ingresa a las tres turbinas, solamente para hacer girar el eje (8000 Rev./min) luego, se conecta a un reductor el cual disminuye de 8000 a 1800rev./min. Es una especie de engranaje. Luego el movimiento continua hasta el generador donde convierte el trabajo de energía (corriente alterna) y produce 460 voltios y 1500kw. Características de las turbinas:  Brow bovei S.A Brow boveri & c- Baden-Suiza-1957  Brow boveri del Peru S.A Lima  B= 29630 TyP= DGS5 e/8  P= 2370 Kw N= 8700/m  P= 32 Ata T= 330º c

Características del generador:  Zanhradgetriebe  Train D endrenages Gearin B= 29636 TyP= NS54 N= 87000/1800/m

GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA: Es aquel que genera un tipo de corriente llamada continua, la cual sirve solamente para los motores Pomini (los motores de los trapiches) los cuales no pueden trabajar con una corriente alterna.

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TABLAS DESCRIPTIVAS A) GENERACION DE VAPOR- EMPRESA AGROINDUSTRIAL POMALCA (E.A.I.P)

TIPO DE CALDERA

MARCA

PRESION

TEMPERATURA (°F)

CAPACIDAD (Lb/H)

AÑO DE ADQUISICION

CALDERO 1

Babcok & Wilcox LTDA EE.UU

575 Lb/plg2

608

55273

1948

CALDERO 2

Babcok & Wilcox LTDA EE.UU

575 Lb/plg2

608

55273

1948

CALDERO 4

Babcok & Wilcox LTDA EE.UU

44.43 Kg/cm2

608

55203

1948

CALDERO 6

Babcok & Wilcox LTDA EE.UU

42.19 Kg/cm2

320 °C

70000

1959

NOTA: Los datos consignados por la placa:  actualmente la capacidad generada es del orden del 60%   

El combustible es el bagazo de la caña de azúcar No consume petróleo Máxima presión de trabajo actual es de 32 Kg/cm2 = 455 Psi

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B) UNIDADES DE GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA (E.A.I.P)

CONCEPTOS

TURBO 1

TURBO 2

TURBO 3

MARCA

Brown Bovery

Brown Bovery

Brown Bovery

TIPO

WR 54 G

WR 54 G

WR 54 G

POTENCIA

2750 KVA

2960 KVA

2960 KVA

FASES

3

3

3

AÑO

1949

1957

1945

TENSION

460 V

460 V

460 V

AMPERAJE

3450 A

3720 A

3720 A

FACTOR DE POTENCIA

0.8

0.8

0.8

PRESION DE VAPOR

31 Kg/cm2

32 Kg/cm2

31 Kg/cm2

TEMPERATURA DE VAPOR

370 °C

320 °C

370 °C

CONSUMO ESPECIFIO

22.4 Lb vapor/KwH

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22.4 Lb vapor/KwH 22.4 Lb vapor/KwH

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FRECUENCIA

60Hz

60Hz

60Hz

3. SISTEMA DE EVAPORACION El jugo calificado es bombeado a los pre–evaporadores en donde se les introduce vapor de 2.06 bar (actualmente 1,79 bar por deficiencias de los equipos) para su concentración o jarabe. Los jugos se van concentrando en serie desde 1° al 5° efecto en donde sale el jarabe que es bombeado a la sección de vacumpanes o tachos. El vapor de escape de 2,06 bar proviene del escape de los turbogeneradores solo es adicionado en el 1

efecto,

condensándose al vapor para retomar a los calderos. El vapor de agua del jugo evaporado del 1° actúa como elemento calefactante del 2° efecto, el condensador de este vapor retoma a los calderos, así mismo el vapor del jugo de 2° efecto sirve para evaporar el jugo del 3° efecto, el condensado del vapor retoma a los calderos, y así sucesivamente , hasta que el vapor de la agua del material del ultimo efecto es conducido a un condensador, donde por acción del agregado del agua fría de 30-35°C es condensado utilizándose una parte para el lavado de la caña y la restante es conducida a una poza de enfriamiento para su recuperamiento como tal. Es importante añadir que el múltiple efecto trabaja como sigue: 1° efecto

: Entrada : 2.06 bar : Salida

: 1,03 bar

Salida 2° efecto

: 0 bar

Salida 3° efecto

: 5,68 plg Hg vacío

Salida 4° efecto

: 13 plg Hg vacío

Salida 5° efecto

: 26 plg Hg vacío

NOTA: Si no se hiciera vacío en el sistema se quema la sacarosa, dando lugar a su inversión y destrucción de los azúcares, aumentando la cantidad de melaza y reduciendo apreciablemente las capacidades de evaporización y tachos. 20

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería La reacción química que se produce es:

C12 H22 O11 + H2O Sacarosa

agua

C6H12 O6 + C6H12 O6 Glucosa

fructuosa

Azúcar invertida

Para los evaporadores del tipo estándar disponibles en Pomalca, el nivel

de jugo

recomendado es del 30-40 % de la altura de los tubos de su calandria y para los de tubo largo, de flash o kestrier de 15-20 % para logar niveles eficientes de evaporación. Los gases incondensables son extraídos por una bomba al vacío del tipo anillo o líquido. Es importante indicar que los evaporadores concentran el jugo de 17_20 °Bx, llamándose al concentrado jarabe.

PRE EVAPORACIÓN Se llama pre-evaporación a la evaporación que ocurre antes del múltiple efecto. El preevaporador es muy importante ya que permite ahorrar una considerable cantidad de dinero, ya que ahorra vapor en la fábrica. El vapor que entra a los pre-evaporadores es de vapor de escape de los tubos. 

Pre-evaporadores La fábrica cuenta con 3 pre evaporadores cuyas superficies de calefacción son de 1216,16 m2, 890,4 m2 y 567, 84 m2

el de 890, 4 m2 y así

se turnan

respectivamente. El vapor que produce los pre-evaporadores es conducido hacia los calentadores, tachos y los evaporadores.

EVAPORACIÓN DE MÚLTIPLE EFECTO Los evaporadores se pueden conectar en equipo, comúnmente son los llamados “cuadros” de tal forma que evaporación producida en uno de ellos se utiliza como vapor de calefacción del siguiente, solo es necesario

disminuirla presión de cada unidad

siguiente, sólo es necesario disminuir la presión de cada unidad sucesiva que se añada y se establecerá una diferencia de temperatura que permitirá el funcionamiento adecuado del evaporador, a esto se denomina múltiple efecto.

21

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Evaporación de Múltiple Efecto Los evaporadores de múltiples efecto constan de 4 evaporadores conectados en serie llamados cuerpos o efectos. Cada cuerpo es un fondo cónico con un manhole para la entrada de hombre mirillas para la observación y abertura para el pase de las tuberías de alimentación de vapor y jugos, para extracción de condensado, en el fondo se encuentra la calandria o cámara de calefacción. La caldera es de forma cilíndrica de 6’ de alto con placa superior e inferior donde están insertadas los tubos de cobre o aceros inoxidables con diámetros de 2’, ⁄

1, 1

⁄

, 1

⁄

y 4’’a 9.9’’ de altura en el centro se encuentra el tubo central,

constituyendo todo el conjunto la superficie de calefacción. La calandria tiene una entrada grande para el vapor situada a un costado. Encima de la calandria se encuentra el espacio para la elaboración de unos 3 metros de altura en donde se instala un manómetro en la parte superior para medir la presión. En la parte superior se encuentra el domo o cubierta superior con un separador de gases para atrapar las gotas de jugo que puedan arrastrar la corriente de vapor que sale para pasar a la calandria 

Condensadores Para obtener vacio, los vapores que libera el aparato el aparato ala temperatura que les corresponde tienen que ser condensados. Un condensador es un recipiente cilíndrico y cerrado, generalmente cónico en la parte inferior, conectado a una tubería de 10.5 metros de altura que esta introducido en la parte inferior del condensador. El condensador tiene dispositivos para que el agua que ingresa en la parte superior se divida en láminas o chorros finos y entren en contacto con el vapor caliente que viene del último cuerpo. El agua que se calienta con el vapor sale a través de la columna y se descarga en el pozo descriptivo, la diferencia entre la temperatura del vapor y el agua se llama diferencia terminal.



Bomba de vacio Para formar un vacio conveniente, es necesario extraer todo aire y gases incondensables, lo que se consigue con el empleo de la bomba de vacio que es

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Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería un compresor de baja presión con diseño especial para extraer aire de un sistema y descargarlo a la atmosfera. 

Manejo de los evaporadores El manejo de los evaporadores en la empresa Agroindustrial Pomlca S.A. es de forma práctica y se sigue los siguientes pasos: a) Todas las conexiones y puertas de los cuerpos y sus respectivas válvulas deben estar cerradas. b) Se forma vacío en el cuarto cuerpo con la bomba y cuando se consigue algunas pulgadas de presión se inyecta agua al condensador con lo que se forma vacio en los demás cuerpos. c) Se abre la válvula de la tubería de jugo para que entre el primer cuerpo y pase a los demás tratando que el jugo llegue hasta unos 6´ antes de la placa superior de la calandria del primer cuerpo, lo que controla con los vasos del nivel que tiene los cuerpos, se abre poco a poco la válvula de vapor para ir calentando el jugo y cuando este cerca al punto de ebullición se abre la válvula que va al segundo evaporador de manera que cuando el vapor llegue a la calandria de este, ya allá por lo menos una tercera parte del jugo en este vaso.

Así se ase con los siguientes vasos una vez que todos los cuerpos están evaporando, se sigue haciendo entrar vapor y jugo sin abrir la válvula de jarabe que va a la bomba respectiva hasta obtener la concentración deseada. 

Limpieza de los evaporadores – Incrustaciones Durante la concentración, las sales e impurezas que contiene el jugo van a ser depositadas en la superficie calórica del evaporador, formando una incrustación dura que es mala conductora de calor, teniendo que ser removida periódicamente. La concentración de sales ocasiona: a) Gastos en producto y mano de obra para limpieza b) Parada de molienda para limpieza c) Disminución de la conductividad de calor

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Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería La eliminación de incrustaciones es muy trabajosa, en la cual se hace hervir durante unas horas una solución de soda caustica y después se lava con abundante agua. La soda usada se guarda y se usa varias veces para suavizar la incrustación que se elimina con rasqueteo manual en la cual ingresan 6 hombres por cuerpo dividiéndose equitativamente en numero de tubos.

TERMINOS MÁS COMUNES USADO EN EL CONTROL DE LA EVAPORACION EVAPORACION Es la operación en la cual se extrae agua de una solución mediante la aplicación de calor

CALEFACCION Es la operación en la que se aumenta la temperatura de una solución aplicándosele calor.

CALOR SENSIBLE Es el calor absorbido por el agua hasta alcanzar el punto de ebullición y es equivalente a su temperatura.

CALOR LATENTE Es el calor aplicado a partir de la temperatura del agua al punto de ebullición que destruye la cohesión de las moléculas del agua y que la transforma en vapor sin aumentar su temperatura.

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PRESION Para medir la presión ya sea positiva o negativa (vacío) se relaciona con una unidad dada por la columna de mercurio de 1cm2 como base y de 76 cm de altura Contra la presión atmosférica, si la densidad de 1Hg igual 13.596, el peso de la columna será 1 76 13.596 = 1.0333 Kg a la presión atmosférica normal. Como el volumen de agua que corresponde a este peso es de 1.0333 cm3 y altura de una columna de este líquido de 1 cm2 de base será 10.33 metros.

4. ESTADOS TERMODINAMICOS 4.1.

CALDERA

ECONOMIZADOR

PÉRDIDA DE GASES

SOBRECALENTADORES

BAGAZO = 47 – 50 Ton/hr VAPOR = 95 Ton/hr

H2O = 97.938 Ton/hr

PÉRDIDAS AIRE (O2) BAGAZO QC = (MC).(PCI)

25

Btu/hr

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería PCI = Poder calorífico inferior: esta unidad se usa cuando existe una pérdida de humedad) Btu/lb

PCBAGAZO = 7650 – 82.5(W) – 135(S) Donde:

W = humedad  En Pomalca la humedad es de 49.50 Btu/lb  En Pomalca la sacarosa es de 2.8 Btu/lb

S = Sacarosa ⁄

⁄ VAPOR Btu/hr

⁄

AGUA Btu/hr ( ⁄

PERDIDA DE ENERGIA

⁄

⁄ ⁄

⁄ 26

)

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería EFICIENCIA DE LA CALDERA ( (

) )

̇ ̇

Datos: hsale = 3153.598 KJ/Kg hentra = 422.282 KJ/Kg Pcalbagazo = 3450 Btu/lb ̇ vapor = 25 Ton/hr ̇ Combustible = 48.5 Ton/hr

(

) ⁄

⁄

5. EFICIENCIA DEL CICLO CICLO RANKINE IDEAL SIMPLE

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⁄

⁄

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería Análisis del ciclo Rankine ideal para la Empresa Agroindustrial Pomalca Estado 1: 

P =20 lbf/plg2 =1.031 kgf/cm2 = 101.11Kpa

h1 = 418.808 KJ/kg



Liquido saturado

v1 = 0.001043 m3/kg

Para hallar la entalpia con una presión de 101.11KPa interpolamos 100

417.51

101.11

h

101.325

419.06

= h1 = 418.808KJ/kg

Estado 2: 

35 kgf/cm2 = 3431.88 KPa



Líquido comprimido

h2 = 422.282 KJ/kg

Wbomba = v1 (P2 –P1) Wbomba =0.001043m3/kg(3431.88-101.11)KPa Wbomba = 3.474KJ/kg Wbomba = h2 – h1 3.477 = h2 – 418.808 h2 = 422.282 KJ/kg Estado 3s: 

P =35kgf/cm2 = 3431.88Kpa = 3.4319 Mpa



T 37 0C

Para una P=3.00 Mpa  Hallamos entalpía 350ºC

3116.1

370ºC

h

400ºC

3231.7

= [email protected]

= 3162.34 KJ/kg

 Hallamos entropía 350ºC

6.7450

370ºC

S

400ºC

6.9235 28

= [email protected] = 6.8164 KJ/kg-k

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Para una P = 3.50 MPa  Hallamos entalpía 350ºC

3104.9

370ºC

h

400ºC

3223.2

= [email protected] = 3152.22 KJ/kg

 Hallamos entropía 350ºC

6.6601

370ºC

S

400ºC

6.8428

= [email protected] = 6.73318 KJ/kg-k

Hallamos la entropía 3 y entalpia 3 con una P=3.4319Mpa  Hallamos entalpía 3.00MPa

3162.34

3.4319MPa

h

3.5MPa

3152.22

= h3s = 3153.598 KJ/kg

 Hallamos entropía 3.0MPa

6.8164

3.4319MPa

S

3.5MPa

6.73318

= S3s = 6.7445 KJ/kg-k

Estado 4s: 

P = 20lbf/plg2= 1.031kgf/cm2 =101.11 KPa



S4 = S3 100KPa 101.11KPa

1.3028 Sf

101.325KPa

1.3069

100KPa

6.0562

29

= Sf = 1.3062 KJ/Kg-k

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería 101.11KPa 101.325KPa

Sfg

=

6.0476

Sfb = 6.0490 KJ/Kg-k

S4 = Sf + XSfg X= X= X =0.913

hf = 418.808KJ/Kg 100KPa

2257.5

101.11KPa

hf g

101.325KPa

2256.5

= hfg =2256.66KJ/Kg-k

h4s = hf + Xhfg h4s = 418.808+0.913(2256.66) h4s = 2479.139 KJ/Kg qentra = h3 – h2 =3153.598 KJ/kg – 422.282KJ/kg = 2731.316KJ/kg qsale = h4s – h1 = 2479.139 KJ/kg - 418.808 KJ/kg = 2060.331 KJ/kg

= 0.2457 = 24.57%

30

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería

CICLO RANKINE REAL DE LA EMPRESA POMALCA

Para un proceso termodinámico real de la Empresa Agroindustrial Pomalca. Los estados 1 y 2 siguen siendo los mismos, mientras los estados 3 y 4 varían, veamos: Estado3a: 

P =30kgf/cm2 = 2942.48Kpa = 2.942Mpa



T = 370 0C

Para una P=2.50 Mpa Hallamos entalpía 350ºC

3127

370ºC

h

400ºC

3240.1

= [email protected]

= 3172.24 KJ/kg

Hallamos entropía 350ºC

6.8424 31

=

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería 370ºC

S

[email protected] = 6.9192 KJ/kg-k

400ºC

7.0170

Para una P = 3.00 Hallamos entalpía 350ºC

3116.1

370ºC

h

400ºC

3231.7

= [email protected] = 3162.4 KJ/kg

Hallamos entropía 350ºC

6.7450

370ºC

S

400ºC

6.9235

= [email protected] = 6.8184KJ/kg-k

Hallamos la entropía 3 y entalpia 3 con una P=2.942Mpa Hallamos entalpía 2.50MPa

3172.24

=

2.942MPa

h

3.00MPa

3162.34

h3a = 3163.53KJ/kg

Hallamos entropía 2.50MPa

6.9192

2.942MPa

S

3.00MPa

6.8164

= S3 = 6.8279 KJ/kg-k

Estado 4a: 

P = 20lbf/plg2= 1.031kgf/cm2 =101.11 Kpa



T = 130 0C 100 KPa

2675.8

101.11KPa

h4a

101.325KPa

2776.6

32

= h4a

= 2737.28KJ/Kg-k

Universidad Señor de Sipán Facultad de Ingeniería

qentra = h3a – h2 =3163.5 KJ/kg – 422.282KJ/kg = 2741.218KJ/kg qsale = h4s – h1 =2737.28KJ/Kg-k - 418.808 KJ/kg = 2318.472KJ/kg

= 0.1542 = 15.42%

EFICIENCIA DE LA TURBINA

= 0.6320 = 63.20 %

33