Balance de energía final

PROCESO

PRODUCTIVO DE

LA BEBIDA

REHIDRATANTE

SPORADE

BALANCE DE

ENERGÍA

PRIMER MEZCLADOMarca GONGDA

Modelo Jb6000

Volumen (l) 6000

Potencia (kw) 3

Kg de peso 5400

Altura (mm) 4400

FILTRO FRÍO

Filtrador eléctrico

Motor 3.6 HP

Tiempo

mensual

requerido

624

horas

SEGUNDO MEZCLADO

SEGUNDO MEZCLADO El sistema consta de tanques, que contienen el jarabe

para procesarlo a jarabe terminado. Es un sistema

cerrado, por ello debe satisfacer la siguiente ecuación

general:

𝑈 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆𝐸𝑝 = 𝑄 −𝑊

Q = W

Filtrado caliente

Motor con 3.6 hp y 2.4 Kwatts-amperio

Tiempo = 624 horas ∗3600𝑠𝑒𝑔

1ℎ𝑜𝑟𝑎= 2246400𝑠𝑒𝑔

𝑊𝑠 = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 ∗ 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜

𝑊𝑠 = 3.6𝐻𝑃 ∗0.75k𝐽/𝑠

1 HP∗ 2246400 𝑠 = 6065280𝐾𝐽/𝑠

𝑊𝑠 = −6065280𝐾𝐽

𝑄 = 𝑊𝑠 𝑄 = −6065280𝐾𝐽

218042.42 kg Bebida filtrada/ semana

2150192.61 Kg Bebida rehidratante/ semana

FILTRADO CALIENTE

Energía (kw)

Q emitido (kw)Ws (-)

Pasteurización

PASTEURIZACIÓN2148042.42 kg Bebida filtrada/ semana

2115821.78 kg Bebida pasteurizada/ semana

Energía (Kw)

Ws (-) Q emitido (Kw)

Potencia: 15 kw

Tiempo: 624 horas/mes

Fuente: sh-beyond.en.alibaba.com

Calor requerido por la bebida∆𝑈 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆𝐸𝑝 = 𝑄 −𝑊

Cvmezcla = 3.8858 KJ

Kg.°K

∆𝑈 = 𝑚(𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎) 65°𝐶

95°𝐶

𝐶𝑣 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 𝑑𝑇

ΔU = 2148042.42 Kg ∗ 3.8858KJ

Kg. °K∗ 30°K

ΔU = KJ

Q=∆U

Q= 250405897.1 KJ

Consumo de energía de la pasteurizadora

624 horas ∗3600𝑠𝑒𝑔


Consumo = 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 ∗ 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜

Consumo = 15𝐾𝐽

𝑠∗ 2246400 𝑠 = 33696000𝐾𝐽

Consumo = −33696000 𝐾𝐽

Tribloc: enjuagado, llenado y

taponado

∆ 𝐻 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆ 𝐸𝑝 = 𝑄 − 𝑊𝑠 𝑄 = 𝑊𝑠

Calculo del 𝑊𝑠:

Maquina etiquetadora:Modelo XPLT-TLT/S• Potencia 4 Kw

Tiempo activo:• 624 horas

Fuente: Agrovin




𝑊𝑠 = 4𝐾𝐽

𝑠∗ 2246400 𝑠 = 8985600𝐾𝐽

𝑊𝑠 = −8985600𝐾𝐽

Se asume que es negativo pues el trabajo es realizado desde susalrededores al sistema.

𝑄 = 𝑊𝑠 𝑄 = −8985600𝐾𝐽

INVERTIDO

Fuente: Fotografía, potencia y capacidad de AYRFUL

Las especificaciones del esterilizador invertido son las siguientes:

Esta operación, las botellas son invertidas en 90˚C . El sistema consta del esterilizador invertido y de las botellas que ingresan y salen del proceso. Es un sistema abierto, por ello debe satisfacer la siguiente ecuación general:

El sistema no tiene aceleración: ΔEk=0

En el sistema no se dan reacciones y no hay cambio de temperatura: ΔH=0

El sistema no se desplaza verticalmente: Δ Ep= 0

La única fuente de energía es aportada por el esterilizador invertido.

CODIFICADOEs un sistema es abierto, por ello debe satisfacer la siguiente ecuación general:

El sistema no tiene aceleración: ΔEk=0

En el sistema no se dan reacciones y no hay cambio de temperatura: ΔH=0

El sistema no se desplaza verticalmente: Δ Ep= 0

Las especificaciones del codificador láser son las siguientes:

ENFRIAMIENTO

Es un sistema abierto, por ello debe satisfacer la siguiente

ecuación general:

Donde ΔEk=0, ΔH=0 y Δ Ep= 0

Para este proceso solo se ha tomado en cuenta el consumo

eléctrico del equipo.

Las especificaciones del túnel de enfriamiento son las siguientes:

SECADOEs un sistema abierto, por ello debe satisfacer la siguiente ecuación general:

Donde ΔEk=0, ΔH=0 y Δ Ep= 0

Para este proceso solo se ha tomado en cuenta el consumo eléctrico del equipo.

Las especificaciones de las cuchillas de aire son las siguientes:

Etiquetado

∆ 𝐻 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆ 𝐸𝑝 = 𝑄 − 𝑊𝑠

Sistema abierto:

𝑄 = 𝑊𝑠

Maquina etiquetadora:Modelo ET 800• Potencia 2 Kw


Tiempo activo por mes :• 624 horas





𝑠∗ 2246400𝑠𝑒𝑔 = 6739200𝐾𝐽

𝑊𝑠 = −6739200𝐾𝐽

𝑄 = 𝑊𝑠 𝑄 = −6739200𝐾𝐽

Se asume que es negativo pues el trabajo es realizado desde susalrededores al sistema, en este caso la maquina etiquetadorahacia las botellas PET.

Empacado

Sistema abierto:

∆ 𝐻 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆ 𝐸𝑝 = 𝑄 − 𝑊𝑠

𝑄 = 𝑊𝑠

Maquina empacadora:Modelo HSL-30• Potencia instalada 10 Kw• Consumo efectivo 5Kw







𝑠∗ 2246400𝑠𝑒𝑔 = 11232000𝐾𝐽

𝑊𝑠 = −11232000𝐾𝐽

Se asume que es negativo pues el trabajo es realizadodesde sus alrededores al sistema, en este caso la máquinade empacado hacia las botellas PET.

𝑄 = 𝑊𝑠 𝑄 = −11232000𝐾𝐽

Almacenamiento

Sistema abierto:

∆ 𝐻 + ∆ 𝐸𝑘 + ∆ 𝐸𝑝 = 𝑄 − 𝑊𝑠

𝑄 = 𝑊𝑠


Maquina paletizadora:• Potencia 8 Kw






𝑠∗ 2246400𝑠𝑒𝑔 = 8985600𝐾𝐽

𝑊𝑠 = −8985600𝐾𝐽

𝑄 = 𝑊𝑠 𝑄 = −8985600𝐾𝐽

Se asume que es negativo pues el trabajo es realizado desde susalrededores al sistema, en este caso la maquina paletizadorahacia las botellas PET.

PROCESO MÁQUINA CONSUMO ENERGÉTICO

MENSUAL ( KJ/ mes)

Primer Mezclado Tanque de mezcla 6 480 000 KJ

Filtrado frío Filtro eléctrico 6 068 280 KJ

Segundo Mezclado Tanque producto 10 850 112 KJ

Filtrado Caliente Filtro 6 065 280 KJ

Pasteurización Pasteurizador 33 696 000 KJ

Enjuagado, llenado en

caliente y taponado

Tri-block 1 684 800 KJ

Invertido Esterilizador invertido 3 369 600 KJ

Codificado Codificador láser 224 640 KJ

Enfriamiento Túnel de enfriamiento 4 492 800 KJ

Secado Cuchillas de aire 4 492 899 KJ

Etiquetado Etiquetadora 6 739 200KJ

Empacado Horno 1 123 200KJ

Almacenamiento Paletizadora 8 985 600KJ

TOTAL 94 272 411 KJ/ mes

Cuadro Estadístico

RESUMEN DEL CONSUMO DE AGUA

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Balance de energía final

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