Memoria de Calculo

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“MEMORIA DE CALCULO Y EVALUACION TECNICA “

TE12-MC-MDC-NLP-ME-DO-001

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Lima, 30 de Noviembre del 2012.

Señores:

COMPAÑÍA MOLINERA DEL CENTRO S.A.

PROYECTO: “LINEA DE PRODUCCION DE PASTA”


1. RED DE AGUA CALIENTE la planta molinera del centro tiene una demanda térmica

1.1 SELECCION DEL CALDERO

Para lo cual se implementara una nueva línea de pasta corta y larga de capacidad 1120000 kcal/h Se selecciona un calentador térmico MODELO: FLX – 700 -900 – 200 HW de 215 HP Presión de trabajo: 72 PSIG Temperatura: 293 °F

LINEAKCAL/H

Actual Ampliación Proyectada

Linea Pasta Larga 325000 520000 1413000

Linea Pasta Corta 286000 600000 1413000

Total 611000 1120000 2826000


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1,2 DIMENSIONAMIENTO DE LA RED PRINCIPAL El flujo l de agua a transportar es 130 m3/hr a proceso datos PUNTO 1: Caldero Presión: 5 barg T: 140°c Mediante la siguiente relación de flujo volumétrico Caudal = Velocidad x Area Q= 130 m3/hr = 0, 0361 m3/s = V xπx d2 /4 Considerando una velocidad 1,8 m/s DN: 6” Determinando los demás diámetros con respecto su flujo volumétrico se determina:

1,3 DIMESIONAMIENTO DE CALENTADOR DE 1500 LTROS Se procede a dimensionar calentador de 1500 litros Los datos del sistema son los siguientes: Fluidos: Agua Caliente Agua para calentar Caudal: 40 m3/h 10m3/h Presión: 5 bar 3 bar Temperatura inicial: 140ºC 25ºC Temperatura final: 115°C 70ºC Se determina la capacidad del equipo Potencia 1 : m x cp x ( t1 - t2) Potencia 1: 10 m3/h x 4,186 kj/kg°c x (70 - 20) Potencia 1: 523 kW En la planta se tiene agua caliente presión de 5 barg y T : 140°C Se determina el flujo a necesitar Por conservación de energía

CAPACIDADES FLUJO ( m3/hr) V(m/s) DN

Red troncal superior 130 1.8 6”

Alimentación al calentador 40 1.8 3”

Alimentación al economizador 10 1.8 2”


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Potencia 2: mc x 4,186x (140 -115) Potencia1 : Potencia 2 Se determina mc: 45 m3/hr Dimensionamiento del equipo Potencia: U x A X TML TML: temperatura de mida logarítmica: 64.87°C U: Coeficiente global de transferencia de calor: 300 W /m2 °C Se determina un área de transferencia A= 26.87 m2 Posición: vertical Diámetro: 1100 mm. Largo: 1500 mm


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1,4 DIMENSIONAMIENTO DE TANQUE DE ACUMULACION DE AGUA TRATADA

Se considera a reponer el 40 % de 10 m3/hr para lo cual se determina el tanque con un tiempo de reposición de 15 minutos V tanque: 0,4x 10 m3/hr x 15 min / 60 min =1 m3=1000 litros

1,5 AGUA TRATADA A REPONER A LA RED DE TUBERIAS Se considera agua el caudal de alimentación del sistema de 10 m3/hr a reponer al calentador de 215 BHP . DATOS Presión: 5barg Temperatura: 20 °C velocidad de diseño: 1,5 – 1,8 m/s Mediante la siguiente relación de flujo volumétrico Caudal = Velocidad x Area Q= 10 M3/HR = 10 M 3/3600s = V X п X d2 /4 Considerando una velocidad 1,8 m/s DN: 2”

CAPACIDADES FLUJO ( m3/hr) V(m/s) DN

Red alimentacion 10 1.8 2”


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1,6 DISEÑO DE ECONOMIZADOR

Se considera el diseño de un economizador con los siguientes datos: Los datos del sistema son los siguientes: Fluidos: Gases de la chimenea Agua para calentar Caudal: 11488 kg/h 10m3/h Temperatura inicial: 200ºC 135ºC Temperatura final: 180°C 140.3ºC El equipo tendrá las siguientes características: Se determina la capacidad del equipo Potencia 1: mgases x cp x (t2 - t1) Potencia 1: 11488 kg/h x 1,2 kj/kg°c x (200 - 180) Potencia 1:77 kW En la planta se tiene agua de retorno de proceso de 5 barg y T: 135°C y m: 10 m3/h Se determina la temperatura a la entrada al calentado luego de aprovechar la energía del economizador Por conservación de energía Potencia 2: 10 m3/h x 4,186 kJ/kg°c x (T2 - 135) Potencia1: Potencia 2 Se determina T2: 140.3 °C Dimensionamiento del equipo Potencia: U x A X TML TML: temperatura de mida logarítmica: 46,275 °C U: Coeficiente global de transferencia de calor: 40 W /m2 °C Se determina un área de transferencia A= 39.81 m2


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DIMENSIONES DEL ECONOMIZADOR L: 900 mm A: 850 mm H: 800 mm


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1,7 DIMESIONAMIENTO DE GENERADOR DE VAPOR LIMPIO Se procede a dimensionar un generador de vapor para las máquinas de pasta Los datos del sistema son los siguientes: Fluidos: Agua Caliente Agua para calentar Caudal: 5 m3/h 80Kg/h Presión: 5 bar 0.5 bar Temperatura inicial: 140ºC 25ºC Temperatura final: 115°C 110ºC Entalpia de vaporización: 2225.9 KJ/ kg Se determina la capacidad del equipo Potencia 1: m x cp. x (t1 - t2) + m x hfg Potencia 1: 57 .46 KW En la planta se tiene agua caliente presión de 5 barg y T : 140°C Se determina el flujo a necesitar por conservación de energía Potencia 2: mc x 4,186x (140 -115) Potencia1: Potencia 2 Se determina mc: 5 m3/hr Dimensionamiento del equipo Potencia: U x A X TML TML: temperatura de mida logarítmica: 57.4°C U: Coeficiente global de transferencia de calor: 600 W /m2 °C Se determina una área de transferencia A= 26.87 m2 Posición: vertical Diámetro: 200 mm. Largo: 1200 mm


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2, SISTEMA DE AGUA HELADA

2,1 SELECCION DE CHILLER

Se considera un caudal de diseño de 57,5m3/h para el sistema de enfriamiento Datos Las principales características del proceso son las siguientes:

Potencia: m x cp x ( t2-t1) Potencia: 57,5 m3/h x 4,186 kJ/kg°c x (12 - 7) POTENCIA: 349 KW = 99 TN Se selecciona un CHILLER MARCA CARRIER con las siguientes características:

Capacidad nominal: 100 TN de refrigeración

Modelo: 30RBX1006---0--5

Condensador tipo aleta de aluminio con tubos de cobre.

Largo de la máquina: 3600mm

Altura de la máquina: 2300 mm

Ancho de la máquina: 2250 mm

Enfriamiento: Enfriado por aire

Tipo de chiller Enfriamiento de agua

Temperatura de ingreso del agua: 12 º c

Temperatura de salida del agua: 7 º c

Potencia 334 kw

Caudal de agua 57.5 m3/hr


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2,2 DIMENSIONAMIENTO DE LA RED PRINCIPAL Se considera el caudal de diseño de 57,5 m3 /hr a una presión de 5 bar Mediante la siguiente relación de flujo volumétrico

Caudal = Velocidad x Área Q= 57,5 M3/HR = 0,016 M 3/3600s = V X п X d2 /4 Considerando una velocidad 1,8 m/s DN: 4”

2,3 DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE VOLANTE TERMICO

Se procede a dimensionar un tanque de almacenamiento de agua Helada del chiller Se considera el 30% del caudal de 57,5m3/hr en un tiempo de almacenamiento 10 minutos VOLUMEN: 57,5m3/hrX30%X10 minutos VOLUMEN: 3000 LITROS

CONDICION Q ( m3/hr) V(m/s) DN

Red de alimentacion a planta 10°C 57.5 1.8 4”

Red de Retorno de agua helada 15°C 57.5 1.8 4”


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3. RED DE AIRE COMPRIMIDO

El caudal de diseño para la red de aire comprimido es 80 CFM

3.1 SELECCION DE COMPRESOR DE AIRE COMPRIMIDO Tomando el catálogo de INGERSOLL

3.2 DIMESIONAMIENTO DE LA RED PRINCIPAL

Con todos los valores hallados anteriormente reemplazamos en la formula siguiente:

MODELO HP KW CAPACIDAD (CFM) PRESION ( PSI)

UP620125 20 15 83 125


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3,3 DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DE AIRE

Se procede a dimensionar un tanque de almacenamiento para el sistema de aire comprimido se considera el un caudal de trabajo para las nuevas líneas de pasta de 80 CFM Tomamos un caudal de diseño: 1,5 x 80 = 120 CFM Tomando como dato de diseño 1 CFM = 1 GALON Se requiere un tanque de 120 galones Dimensiones Diámetro: 700 mm Altura: 1500 mm Espesor: 1/4”

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