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Universidad Austral de Chile Instituto de Ciencia y Tecnologa de
los Alimentos (ICYTAL) Asignatura : Ingeniera de Procesos III (ITCL
234) Profesor : Elton F. Morales Blancas
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MTODOS DE CLCULO Y EVALUACIN DE PROCESOS TRMICOS:
MTODOS FRMULA
Curvas de Calentamiento y Enfriamiento - Ecuaciones
Todos los mtodos frmula (Mtodo de Ball, Mtodo de Stumbo, y Mtodo
de Hayakawa) estn basados en la Ecuacin de la Capacidad Calorfica
Global (NBi < 0.1). As, la temperatura en el interior del tarro
(punto ms fro) se puede describir con la siguiente ecuacin:
ln
R
R i
T T U A tT T V Cp
=
log 2.303
R
R i
T T U A tT T V Cp
=
definiendo:
1 2.303 h
U Af V Cp=
y, considerando slo la porcin recta de la curva de
calentamiento, se tiene:
1 log - RR pih h
T T tT T f
=
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donde: Tih = Temperatura inicial del producto en la etapa de
calentamiento Tpih = Temperatura pseudo inicial del producto en la
etapa de calentamiento. Se
halla de la interseccin de la prolongacin recta de la curva de
calentamiento con el tiempo cero corregido.
TR = Temperatura de retorta o autoclave conocido tambin como la
temperatura
de trabajo del autoclave. jh = Factor de retraso de la etapa de
calentamiento. fh = Tiempo requerido para que la porcin recta de la
curva de calentamiento
pase un ciclo logartmico y es numricamente igual a la inversa de
la pendiente.
CUT = Come-up time, tiempo de subida de la retorta, es decir, es
el tiempo que se
demora la retorta en llegar a la temperatura de trabajo (TR). Se
ha establecido que el 42% del CUT tiene efecto letal.
0 = Cero corregido, y corresponde al 0.58 del CUT. Tg =
Temperatura mxima que alcanza el tarro en su punto ms fro durante
el
proceso. Viene a ser la temperatura final de calentamiento e
inicial del enfriamiento.
g = TR - Tg tg = tiempo a la Tg
B = En la prctica es el tiempo medido desde que el punto donde
la retorta alcanza la
temperatura de trabajo.
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donde: Tic = Temperatura inicial del producto en la etapa de
enfriamiento Tpic = Temperatura pseudo inicial del producto en la
etapa de enfriamiento. Se halla de
la interseccin de la prolongacin recta de la curva de
enfriamiento con el tiempo inicial de esta etapa (tg).
TW = Temperatura del medio de enfriamiento. jc = Factor de
retraso de la etapa de enfriamiento. fc = Tiempo requerido para que
la porcin recta de la curva de enfriamiento pase un
ciclo logartmico y es numricamente igual a la inversa de la
pendiente.
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SOLUCIN:
ETAPA DE CALENTAMIENTO
Para los datos de la etapa de calentamiento, graficando en un
papel semilogartmico (TR T) versus t se tiene lo siguiente
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Rotar 180 el papel semilogartmico y cambio de Escala de la
siguiente manera:
graficando en un papel semilogartmico T versus t se tiene lo
siguiente
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ETAPA DE ENFRIAMIENTO
Para los datos de la etapa de enfriamiento, graficando tambin en
un papel semilogartmico (T TW ) versus t se tiene lo siguiente
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Rotar 180 el papel semilogartmico y cambio de Escala de la
siguiente manera:
graficando en un papel semilogartmico T versus t se tiene lo
siguiente
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