pillajo_modelado_taller1_pasteurización

8/6/2019 pillajo_modelado_taller1_pasteurizacin

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ESCUELA POLITCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y AGROINDUSTRIA

CARRERA DE INGENIERA QUMICACTEDRA DE MODELADO MATEMTICO

TALLER N 4.

TEMA: MODELADO DE UNA PLANTA DE PAUSTERIZACIN DE LECHE

GRUPO No.

JUAN PABLO PILLAJOCARLOS LOACHAMIN

GEOVANA CASANOVA

JOSEFINA VILLAREAL

QUITO, 25 DE ABRIL DE 2011


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TABLA DE CONTENIDOSRESUMEN EJECUTIVO ................................ ................................ ................................ .................... 3

DESCRIPCIN DEL PROBLEMA ................................ ................................ ................................ .... 4

ANLISIS DEL PROBLEMA ................................ ................................ ................................ ............. 5

RESULTADOS DE LA RESOLUCIN DEL PROBLEMA ................................ .............................. 8

ANLISIS DE RESULTADOS ................................ ................................ ................................ ......... 13

CONCLUSIONES ................................ ................................ ................................ .............................. 14

RECOMENDACIONES ................................ ................................ ................................ .................... 14

ANEXOS ................................ ................................ ................................ ................................ ............ 16

MODELO MATEMTICO ................................ ................................ ................................ ............... 19

CDIGO DE SIMULACIN ................................ ................................ ................................ ............ 20


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RESUMEN EJECUTIVO[Esta seccin debe contener un resumen del trabajo para lectura del ejecutivo, que no es ingeniero sino administrador, quien es quientiene el poder de decisin. No debe exceder tres cuartos de pgina, y debe contener informacin acerca de las consideraciones que sehan hecho para realizar el trabajo; acerca de qu se ha hecho; respecto de cmo se ha hecho; y debe presentar los resultados que sehan obtenido, e indicar las conclusiones a las que se ha llegado, y las recomendaciones que el grupo desee hacer;y debe sobre todo-indicar si el grupo considera que e l proyecto es viable] [2]

El presente trabajo tiene como objetivo reportar los resultados del modelaje matemtico yla simulacin digital efectuados para disear una planta de pasteurizacin de leche HTSTde modalidad continua, que debe producir 2000 litros/hora.

Para la operacin de la planta se utiliza 4 tanques de almacenamiento y enfriamiento conun flujo de 500 litros/hora, a una temperatura de 35 C, con un tiempo de llenado de 1,2horas, posteriormente se realiza el enfriamiento utilizando 500 litros/hora de salmuera al10 % en peso alcanzndose los 4C en un tiempo de 2 horas, finalmente el vaciado tomaun tiempo de 1.3 horas.

Posteriormente, la leche a 4C entra al tanque pulmn en donde se eliminan lasperturbaciones de flujo provocadas por el proceso anterior, con un tiempo de llenado yvaciado de 1,2 horas, lo cual produce un calentamiento de la leche en 0,5C por efecto delambiente, debindose enfriar con salmuera en un tiempo de 0,6 horas, para alcanzarnuevamente los 4C.

La cantidad de leche a ser procesada de 2000 litros/hora se somete a un proceso deprecalentamiento del cual sale a una temperatura de 30 C, posteriormente ingresa a unintercambiador de calentamiento donde alcanza los 75 C, pasa a travs de un tuboadiabtico donde se lleva a cabo el proceso de pasteurizacin por 25 segundos a 75 C, laleche ya pasteurizada se somete al proceso de enfriamiento con salmuera hasta alcanzar

los 4 C.

Para el proceso de precalentamiento, se emplea como fluido calefactor la leche yapasteurizada, mientras que para el enfriamiento el fluido refrigerante es la salmuera a -3C.

La presente propuesta, esta diseada para trabajar en turnos de 8 horas, con el propsitode aumentar la produccin, el grupo considera que se debe trabajar en 3 turnos por da.


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DESCRIPCIN DEL PROBLEM

[Esta seccin debe indicar en qu consiste el problema que el grupo debe resolver. Se puede utilizar el texto MSWordproporcionadopor el profesor] [1]

Se requiere que usted y su grupo propongan la configuracin de una instalacin deproduccin de leche pasteurizada de modalidad continua, para abastecer a una ciudad deltamao de Ambato, que tiene una poblacin aproximada de 125.000 habitantes(Ecuaworld.com.ec, 2010), cuyo consumo per cpita puede estimarse en 112 litros anuales(hoy.com.ec, 1994), lo que aproximadamente amonta a una capacidad de diseo de 2,000

litros/hora. La configuracin debe estar avalada por modelos matemticos, y porsimulaciones, en las partes del proceso en los que el uso de esta herramienta sejustifique.

Para la realizacin de este taller se recomienda la lectura de los captulos 1, 2, 5, 6 y 7 dellibro de texto (Guerra, 2011).

Figura1. Ilustracin del proceso


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ANLISIS DEL PROBLEMA[En esta seccin el grupo debe indicar el proceso lgico que ha seguido para resolver el problema][2]

Para resolver el problema propuesto, se procedi de la siguiente manera:

1. La capacidad de diseo de la planta de leche es de 2000 litros/hora.

2. Se estableci un tiempo de trabajo de 8 horas, para obtener una produccin de 16000litros (16m3

.

3. Se dividi el flujo de diseo en 4 partes, obteniendo un flujo de trabajo de 500litros/hora

4. Se procedi a dimensionar cada uno de los equipos para el proceso de pasteurizacinde la leche.

y Tanque de Almacenamiento y Enfriamiento

Se establecieron 4 tanques: Cada uno, con una altura de 3m y un dimetro de 1,5 m,en conjunto con un agitador de paletas de 0,7m de dimetro, con una velocidad de200 RPM.

El flujo de entrada y salida de leche en cada tanque es de 500 litros/hora.

Para controlar el flujo de entrada y de salida de la leche se utiliza vlvulas globo de 2NPS.

Se establecieron los balances de masa y energa en el tanque con las siguientesconsideraciones:

- Etapa de Llenado:

El flujo de leche entra al tanque de almacenamiento a 35 C.La densidad de la leche se mantiene constante.

No hay flujo de salida de leche.

Se analiza el llenado del tanque en estado transitorio

- Etapa de Enfriamiento:

La vlvula de entrada y salida al tanque estn cerradas, por tanto no hay flujo deentrada y salida al tanque.

La densidad de la leche no cambia

La capacidad calorfica de la leche es constante

Se toma en cuenta las prdidas por conveccin del tanque al ambiente

La masa de leche almacenada, es enfriada con salmuera, hasta 4 C:

Determinamos el rea de transferencia (serpentn) Determinamos la temperatura de entrada y salida de la salmuera. Determinamos un coeficiente de transferencia de calor global (U)


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Utilizamos el mtodo del LMTD, para analizar la disminucin de la temperatura dela leche almacenada con el tiempo.

- Etapa de Vaciado:

No hay flujo de entrada de leche.

Densidad de la leche es constante

El flujo de salida de la leche tiene una temperatura de 4 C

Se analiza el Vaciado del tanque en estado transitorio

Tanque Pulmn:

El flujo de leche entra al tanque a 4 C.Se toma en cuenta las prdidas por conveccin del tanque al ambienteSe analiza el cambio de temperatura de leche en el tanque en estado transitorio

y Intercambiador de Calor

Se estableci un volumen de controlSe estableci el balance de energa en el volumen de control con las siguientesconsideraciones:

- El sistema se encuentra en estado estacionario.

- La densidad y capacidad calorfica de la leche se mantienen constantes con latemperatura.

Se analiza el cambio de temperatura de la leche en funcin de la longitud delintercambiador.

La presin de diseo del intercambiador es de 10 psi.

Precalentamiento: Utilizamos como fluido de calentamiento, leche pasteurizada a 75C

Calentamiento: Como fluido calefactor utilizamos vapor de agua, a 135 C.

Enfriamiento: Como fluido de enfriamiento utilizamos salmuera (10% W/W) a -3 C.

y Tubo de Pasteurizacin Adiabtico

Se estableci un tiempo de residencia de 25 segundos.

Se estableci un flujo de 2000 litros/hora que pasara a travs del tubo.

Se seleccion un tubo de 2 IPS, con una longitud de 4,5 m.

Se determin un aislante de lana de 1cm (radio crtico).

y Seleccin de la Tubera

Se procedi a escoger un tubo de acero inoxidable.


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Se seleccion tubos de 1 IPS y IPS

Calculamos el Nmero de Reynolds

Determinamos flujo turbulento con el Diagrama de Moody.

5. Se realiz la simulacin de los diferentes modelos matemticos encontrados paracada equipo, mediante un programa en Visual Basic Applications de EXCEL.

6. Se analizaron los resultados y se establecieron las conclusiones respectivas.


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RESULTADOS DE LA RESOLUCIN DEL PROBLEMA[En esta seccin se debe consignar los resultados de la resolucin del problema][1]

A continuacin se exponen los resultados obtenidos de la simulacin en Visual BasicApplication de MsExcel.

y Variacin de la Altura de la Leche del Tanque de Enfriamiento y Almacenamiento con el tiempo

Ilustracin 1. Altura del tanque de almacenamiento y enfriamiento en funcin del tiempo.

y Variacin de la Temperatura de la Leche del Tanque de Enfriamiento y Almacenamiento con el tiempo

Ilustracin 2. Temperatura del tanque de almacenamiento y enfriamiento en funcin del tiempo.

Llenado

Enfriamiento

Vaciado

Enfriamiento

T. Salida

T. Entrada

vs tiempo


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y Variacin de los Flujos de Leche del Tanque de Enfriamiento y Almacenamiento con el tiempo

Ilustracin . Flujo de leche en funcin del tiempo, en el tanque de almacenamiento y enfriamiento

y Variacin de la Altura de la Leche del Tanque Pulmn con el tiempo

Ilustracin 4. Altura del tanque Pulmn en funcin del tiempo.

Enfriamiento

F. Entrada F. Salida

Llenado

Enfriamiento

Vaciado


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y Variacin de la Temperatura de la Leche del Tanque Pulmn con el tiempo

Ilustracin 5. Temperatura del tanque Pulmn en funcin del tiempo.

y Variacin de los Flujos de Leche del Tanque Pulmn con el tiempo

Ilustracin 6. Flujo de leche en funcin del tiempo, en el tanque pulmn

Enfriamiento

Calentamiento

F. Entrada F. Salida

Enfriamiento


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y Temperatura de la leche en funcin de la longitud del intercambiador de doble tubo, en elproceso de precalentamiento (Contra-corriente)

Ilustracin 7. Temperatura de la leche en funcin de la longitud del intercambiador de tubosconcntricos

y Temperatura en funcin de la longitud del intercambiador de doble tubo, en el proceso decalentamiento de la leche (Contra-corriente)

Enfriamiento

Calentamiento Flu o de Leche

Flujo de Vapor

CalentamientoF. Leche Fra

EnfriamientoF. Leche Caliente


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Ilustracin 8. Temperatura de la leche vs longitud del intercambiador de tubos concntricos(calentamiento)

y Temperatura de la Leche en funcin de la Longitud del Tubo Adiabtico de Pasteurizacin

Ilustracin 9. Temperatura de la leche vs longitud del Tubo Adiabtico

y Temperatura en funcin de la longitud del intercambiador de doble tubo, en el proceso deenfriamiento de la leche (Contra-Corriente)


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Ilustracin 10. Temperatura de la Leche en funcin de la longitud del intercambiador de TubosConcntricos (Enfriamiento)

ANLISIS DE RESULTADOS[En esta seccin se debe hacer un anl isis de los result ados obtenidos en la resolucin de l problema] [1]

En la Ilustracin 1, se puede observar que en el tanque de almacenamiento se involucratres procesos: el primero corresponde al proceso de llenado del tanque que se alcanza enun tiempo de 1,2 horas; el segundo corresponde al proceso de enfriamiento que toma un

tiempo de 2,8 horas, mientras que el proceso de vaciado total toma un tiempo de 1,

horas.

En la Ilustracin 2, se observa que la temperatura a la cual se almacena la leche es

50C;el tiempo que tarda en enfriarse la leche de

50C a 40C es de 2,8 horas; luego del cual seproduce el proceso de vaciado.

En la Ilustracin

, podemos ver que el flujo de entrada al tanque es de 0 m

/h; durante elproceso de enfriamiento de la leche no existe entrada ni salida del fluido, esto se logracon la implementacin de vlvulas globo tanto a la entrada como a la salida del tanque.Luego de haber pasado cuatro horas entre el proceso de llenado y enfriamiento, se tieneel proceso de vaciado para lo cual se abre la vlvula de salida por la que pasa un flujo de4m

/h.

En las ilustraciones: 4,5,6, sucede lo mismo que se explic anteriormente, pero en estecaso, se toma en cuenta la influencia de las prdidas por conveccin existente entre elambiente y el tanque, al ser conveccin libre, su transferencia de calor es muy lenta, porlo cual, la curva de calentamiento, parece una recta, pero esto se debe principalmente a sucoeficiente de conveccin y en este caso especifico, tambin al tiempo corto de

Flu o de Leche

Flujo de Salmuera

Calentamiento

Enfriamiento


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calentamiento. Si realmente deseamos analizar este fenmeno, utilizaremos conveccinforzada.

En la Ilustracin 7, se puede ver que para llevar a cabo el proceso de precalentamiento dela leche de 40C a 30oC, se requiere que el intercambiador de calor tenga una longitud de 6metros; como fluido calefactor se emplea la misma leche ya pasteurizada, la cual ingresa

en contracorriente a travs del anulo del intercambiador a 75oC y sale a 50oC.Es caracterstico de esta ilustracin que el gradiente de temperatura con respecto a laposicin es positivo, ya que en el modelado matemtico asevera esto.

En la Ilustracin 8, observamos que para llevar la leche desde la temperatura deprecalentamiento (300C) hasta la temperatura de pasteurizacin que es 750C; se requiereque la longitud del intercambiador de doble tubo sea de 6 metros de longitud; para esteproceso de calentamiento se emplea como fluido calefactor vapor de agua no condensadoque se encuentra a 1350C y sale del intercambiador a una temperatura de 900C. L a presinde trabajo es de 8psi.Adems como en el caso anterior, la gradiente de la temperatura conrespecto a la longitud es positiva, esto es comprobado por el modelo matemtico.

En la Ilustracin 9, observamos que la temperatura de la leche no cambia al pasar por eltubo adiabtico con el tiempo, que para este caso debe ser de 25 segundos, para lapasteurizacin.

En la Ilustracin 10, que corresponde al proceso de enfriamiento de la leche, se puede verque para llevar la leche de 500C a 40C, se requiere de un intercambiador cuya longitud esde 6 metros; como medio refrigerante se emplea salmuera a -30C.Cabe recalcar, que la salmuera al 10% tiene un punto de congelacin de -4C, por lo que alos -3C, se encuentra lquida.En esta ilustracin, la gradiente de la temperatura con respecto a la longitud es negativa,lo cual se asevera en el modelado matemtico, adems las curvas se cruzan ya que latemperatura de entrada de la salmuera es negativa, si trabajaramos en K, esto noocurrira, pero es mucho mas didctico trabajar en grados Celsius.

CONCLUSIONES[En esta seccin se deben consignar las conclusiones a que se haya llegado sobre la base del anlisis de resultados] [2]

y Para llevar a cabo el proceso de pasteurizacin de la leche, se requiere de un tanquede almacenamiento y enfriamiento; el cual debe estar provisto de vlvulas tanto a laentrada como a la salida del mismo y debe estar en agitacin continua con el fin dealcanzar una temperatura homognea en el tanque.

y Debe emplearse un intercambiador de precalentamiento con el propsito de disminuir

el tiempo de residencia de la leche en el intercambiador de calentamiento.

RECOMENDACIONES[En esta seccin se deben consignar las recomend aciones que el grupo crea que deban hacerse [1]

y En el proceso de enfriamiento debe emplearse como fluido refrigerante sustanciasque no contaminen el medio ambiente como es el caso de la salmuera cuya


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temperatura de congelacin es -40C y que adems no cause dao a la humanidad yaque se trata de un producto alimenticio.

y El empleo de intercambiadores de calor de tubos concntricos, no es apto cuando setrata de procesar grandes cantidades de fluido.


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ANEXOS

Para el sistema, se han establecido los siguientes constantes y parmetros de operacin.

Tabla 1. Tanque de Almacenamiento Y EnfriamientoParmetros del Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Diametro del Tanque D 1,5 m

Altura fisica del Tanque hf 3 m

Densidad del Fluido en el Tanque Ro 1000 Kg/m3

Coeficiente de Descarga de la Vlvula MV-1 Kv1 4,86 m3/hr*atm

0,5

Coeficiente de Descarga de la Vlvula MV-2 Kv2 4,86 m3/hr*atm

0,5

Apertura Fraccional de la Vlvula MV-1 f1 1

Apertura Fraccional de la Vlvula MV- 2 f2 1

Constante de la Vlvula MV-1 N1 1 atm0,5

Constante de la Vlvula MV- 2 N2 1 atm0,5

Flujo de Salmura (Serpentin) FS 2000 ltr/hr

Capacidad Calorifica Salmuera (10% W/W) CPS 3730 J/Kg*C

Diametro Externo (Serpentin) de 0,03556 m

Coeficiente de Transferencia de Calor U 21907 W/m2*K

Temperatura Ambiente T 20 C

Coeficiente de TQ conveccion ambiente hc 10 W/m2*K

Parmetros de Simulacin

Temperatura Leche Almacenada TL 35 C

Temperatura Salmuera TS -3 C

Parmetros de Integracin

Tiempo de Simulacin Tmax 8 hr

Deltat deltat 0,01 hr

Tabla 2. Tanque PulmnParmetros del Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Diametro del Tanque D 1,5 m

Altura fisica del Tanque Hf 3 m

Densidad del Fluido en el Tanque Ro 1000 Kg/m3

Flujo de Salmura (Serpentin) FS 500 ltr/hr

Capacidad Calorifica Salmuera (10% W/W) CPS 3730 J/Kg*CDiametro Externo (Serpentin) De 0,03556 m



Coeficiente de TQ conveccion ambiente Hc 10 W/m2*K


Temperatura Leche Almacenada TL 4 C


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Temperatura Salmuera TS -3 C


Tiempo de Simulacin Tmax 2,52 hr

Deltat deltat 0,01 hr

Tabla 3. Int

rcambiador de Calor IParmetros de Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Flujo de Leche Fria (Tubo Interno) FLF 2000 ltr/hr

Densidad de la Leche 1000 kg/m3

Capacidad Calorifica Leche Fria CPLF 4180 J/Kg*C

Flujo de Leche Caliente (Tubo Externo) FLC 2000 ltr/hr

Capacidad Calorifica Leche Caliente CLC 4180 J/Kg*C

Diametro Externo (Tubo Interno) De 0,5588 M



Temperatura Leche Fria (Entrada I.Q.) TLF 4C

Temperatura Leche Caliente (Salida I.Q.) TLC 75 C


Londitud Mxima del Intercambiador Lmax 6 M

Deltal Deltal 0,01 m

Tabla 4. Intercambiador de Calor II

Parmetros de Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Flujo de Leche Tibia (Tubo Interno) FLT 2000 ltr/hr

Densidad de la Leche 1000 kg/m3

Capacidad Calorifica Leche Tibia CPLT 4176 J/Kg*C

Flujo de Vapor Agua (Tubo Externo) FV 3000 ltr/hr

Capacidad Calorifica del Vapor CPV 2014 J/Kg

Diametro Externo (Tubo Interno) de 0,5588 m



Temperatura Leche Tibia (Entrada I.Q.) TLT 30 C

Temperatura Vapor Caliente (Salida I.Q.) TVC 135 C


Londitud Mxima del Intercambiador Lmax 6 m

Deltal deltal 0,01 M

Tabla 5. Tubo Adiabtico de Pasteurizacin

Parmetros del Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Densidad del Fluido en el Tubo Ro 1000 Kg/m3

Capacidad Calorifica Leche CPL 4180 J/Kg*C

Area de Flujo del Tubo AF 0,003086 m2

Diametro Externo del Tubo de 0,07315 m


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Longitud del Tubo L 4,5 m


Coeficiente de TQ conveccion ambiente hc 5 W/m2*K


Temperatura Leche TL 75 C

Parmetros de IntegracinTiempo de Simulacin Tmax 30 s

Deltat deltat 0,1 s

Tabla 6. Intercambiador de Calor III

Parmetros de Proceso Nomenclatura Valor Unidades

Flujo de Leche Tibia (Tubo Interno) FLT 2000 ltr/hr

Densidad de la Salmuera S 1069 kg/m3

Capacidad Calorifica Leche Tibia CPLT 4180 J/Kg*C

Flujo de Salmura (Tubo Externo) FS 1700 ltr/hr

Capacidad Calorifica Salmuera (10% W/W) CPS 3730 J/Kg*C

Diametro Externo (Tubo Interno) de 0,5588 m



Temperatura Leche Tibia (Entrada I.Q.) TLT 50 C

Temperatura Salmuera (Salida I.Q.) TS -3 C


Londitud Mxima del Intercambiador Lmax 6 m

Deltal deltal 0,01 m

DETERMINACION DE TUBERIAS

Si IPS (in),

Por lo tanto se trata de flujo turbulento.

Si 1 IPS (in),

Si

Por lo tanto se trata de flujo turbulento.

TUBO DE PASTEURIZACION


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MODELO MATEMTICO[En esta seccin se debe consignar el modelo matemtico (puede presentarse a mano, en formaprolija)]

TANQUE DE ALMACENAMIENTO Y ENFRIMIENTO

Almacenamiento y enfriamiento:

1) Para el llenado:

2) Para el Enfriado:

) Para el vaciado:

INTERCAMBIADOR DE CALOR

F1

F2


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TUBO ADIABATICO

CDIGO DE SIMULACIN

[En esta seccin se debe pegar el cdigo de simulacin]

y Tanque de Almacenamiento y Enfriamiento

Dim D, hf, Ro, kv1, kv2, F1, F2 , N1, N2, Fs, Cps, de, U, Ta, h, Tli, Tsi , Tl, Ts, tmax, deltat As Double

Dim aux3 As Long

Sub Tanque_Almacenamiento_Enfriamiento()

'Parmetros del problema

D = Worksheets("Parmetros").Cells(3, 4)

hf = Worksheets("Parmetros").Cells(4, 4)

Ro = Worksheets("Parmetros").Cells(5, 4)

kv1 = Worksheets("Parmetros").Cells(6, 4)

kv2 = Worksheets("Parmetros").Cells(7, 4)

F1 = Worksheets("Parmetros").Cells(8, 4)

F2 = Worksheets("Parmetros").Cells(9, 4)

N1 = Worksheets("Parmetros").Cells(10, 4)

N2 = Worksheets("Parmetros").Cells(11, 4)

Fs = Worksheets("Parmetros").Cells(12, 4)

Cps = Worksheets("Parmetros").Cells(13, 4)


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de = Worksheets("Parmetros").Cells(14, 4)

U = Worksheets("Parmetros").Cells(15, 4)

Ta = Worksheets("Parmetros").Cells(16, 4)

hc = Worksheets("Parmetros").Cells(17, 4)

'Parmetros de Simulacin

Tli = Worksheets("Parmetros").Cells(19, 4)

Tsi = Worksheets("Parmetros").Cells(20, 4)

'Parmetros de Integracin

tmax = Worksheets("Parmetros").Cells(22, 4)

deltat = Worksheets("Parmetros").Cells(23, 4)

'Inicializacin de Valores de Variables

fila = 7: area = 3.1416 * (D ^ 2 / 4)

altq = 3.1416 * D * hf: Tl = 35: fl2 = 0

aser = 3.1416 * de * 1: h = 0

Worksheets("Resultados").Range("a7: bb9009 "). Clear

'Integracin de la ecuacin

For t = 0 To tmax Step deltat

'Llenado del Tanque

fl1 = kv1 * F1 * N1 * (0.68) ^ (1 / 2)

aux1 = fl1 / area

deltah = aux1 * deltat

h = h + deltah

'Enfriamiento de la LecheIf t >= 1.2 Then

F1 = 0: fl2 = 0

LMTD = ((57 - Tl) - (4 + 3)) / (Log((57 - Tl) / (4 + 3)))

aux2 = hc * altq * (Tl - Ta) - U * aser * LMTD

aux3 = 4000

deltaTl = (aux2 / aux3) * deltat

Tl = Tl + deltaTl

End If

If Tl = 5.25 Then

F2 = 0: h = 0: Tl = 0

End If


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22

End If

'Escritura de Resultados

If t = 0 Then

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = t

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 3) = 0

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = fl1



deltap = tmax / 1000 + deltap

fila = fila + 1

ElseIf t >= deltap Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 3) = h


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 5) = Tl



fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next t

If Tlast < tmax Then





Worksheets("Resultados").Cells(fila, 6) = fl2End If

End Sub

y Tanque Pulmon

Dim D, hf, Ro, kv1, kv2, F1, F2, N1, N2, Fs, Cps, de, U, Ta, h, Tli, Tsi, Tl, Ts, tmax, deltat As Double

Dim aux3 As Long

Sub Tanque_Pulmon()


D = Worksheets("Parmetros").Cells(3, 4)

hf = Worksheets("Parmetros").Cells(4, 4)








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23









fila = 7: area = 3.1416 * (D ^ 2 / 4): F1 = 1: N1 = 1

altq = 3.1416 * D * hf: Tl = 4: fl2 = 0: F2 = 1: N2 = 1

aser = 3.1416 * de * 1: h = 0: aux3 = Ro * (3.1416 * (D / 2) ^ 2 * 2.7)

Worksheets("Resultados").Range("a7: bb9009 "). Clear



'Llenado del Tanque

fl1 = 4.86 * F1 * N1 * (0.68) ^ (1 / 2)

aux1 = fl1 / area


h = h + deltah

aux2 = hc * altq * (Ta - Tl) - U * aser * LMTD


Tl = Tl + deltaTl

'Enfriamiento de la Leche

If t >= 1.2 Then

F1 = 0: fl2 = 0

LMTD = ((57 - Tl) - (4 + 3)) / (Log((57 - Tl) / (4 + 3)))



Tl = Tl + deltaTl

End If

'Vaciado del Tanque

If t >= 1.31 Then

F1 = 0: hc = 0: U = 0

fl2 = 4.86 * F2 * N2 * (0.68) ^ (1 / 2)

aux1 = -(fl2 / area)


h = h + deltah



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Tl = Tl + deltaTl

If t >= 2.5 Then

F2 = 0: h = 0: Tl = 0

End If

End If


If t = 0 Then







fila = fila + 1








fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next tIf Tlast < tmax Then






End If

End Sub

y Intercambiador de Calor I

Dim Flf, Ro, Cplf, Flc, Cplc, de, U, Tlf, Tlc, Lmax, deltal As Double

Sub Intercambiador_I()


Flf = Worksheets("Parmetros").Cells(6, 4)


Cplf = Worksheets("Parmetros").Cells(8, 4)


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Flc = Worksheets("Parmetros").Cells(9, 4)

Cplc = Worksheets("Parmetros").Cells(10, 4)




Tlfi = Worksheets("Parmetros").Cells(14, 4)

Tlci = Worksheets("Parmetros").Cells(15, 4)


Lmax = Worksheets("Parmetros").Cells(17, 4)

deltal = Worksheets("Parmetros").Cells(18, 4)


fila = 5: Tlf = Tlfi + 273: Tlc = Tlci + 273

Worksheets("Resultados").Range("a5: g1002").Clear

'Integracin de la Leche Fria

For l = 0 To Lmax Step deltal

deltaTlf = (U * 3.1416 * de * (Tlc - Tlf) / ((Flf / 3600) * Cplf)) * deltal

Tlf = Tlf + deltaTlf


If l = 0 Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tlfi

deltap = Lmax / 1000 + deltap

fila = fila + 1ElseIf l >= deltap Then

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 1) = l

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tlf - 273


fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next l

If Tlast < Lmax Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tl - 273

End If

'Integracin de la Leche Caliente

fila = 5: Tlf = Tlfi + 273: Tlc = Tlci + 273: deltap = 0

For l = Lmax To 0 Step -deltal


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26

deltaTlc = -(U * 3.1416 * de * (Tlc - Tlf) / ((Flc / 3600) * Cplc)) * deltal

Tlc = Tlc + deltaTlc


If l = Lmax Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tlci


fila = fila + 1

ElseIf l >= deltap Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tlc - 273

deltap = (Lmax / 100000000) + deltap

fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next l

If Tlast > Lmax Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tlc - 273

End If

End Sub

y Intercambiador de Calor II

Dim Flt, Ro, Cplt, Flv, Cpv, de, U, Tlt, Tvc, Lmax, deltal As Double

Sub Intercambiador_II()


Flt = Worksheets("Parmetros").Cells(6, 4)


Cplt = Worksheets("Parmetros").Cells(8, 4)

Flv = Worksheets("Parmetros").Cells(9, 4)

Cpv = Worksheets("Parmetros").Cells(10, 4)




Tlti = Worksheets("Parmetros").Cells(14, 4)

Tvci = Worksheets("Parmetros").Cells(15, 4)





27/31

27


fila = 5: Tlt = Tlti + 273: Tvc = Tvci + 273


'Integracin de la Leche Tibia


deltaTlt = (U * 3.1416 * de * (Tvc - Tlt) / ((Flt / 3600) * Cplt)) * deltal

Tlt = Tlt + deltaTlt


If l = 0 Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tlti


fila = fila + 1



Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tlt - 273


fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next l




End If

'Integracin del Vapor

fila = 5: Tlt = Tlti + 273: Tv = Tvci + 273: deltap = 0: mv = 1.152


deltaTv = -(U * 3.1416 * de * (Tv - Tlt) / ((mv) * Cpv)) * deltal

Tv = Tv + deltaTv


If l = Lmax Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tvci


fila = fila + 1



Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tv - 273


fila = fila + 1


28/31

28

Tlast = t

End If

Next l



Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tv - 273

End If

End Sub

y Tubo Adiabtico de Pasteurizacin

Dim Ro, Cpl, Af, di, L, Ta, hc, tmax, deltat As Double

Dim M As Long

Sub Tubo_Adiabtico()



Cpl = Worksheets("Parmetros").Cells(6, 4)Af = Worksheets("Parmetros").Cells(7, 4)


L = Worksheets("Parmetros").Cells(9, 4)









fila = 5: Worksheets("Resultados").Range("a5: bb9009 ").Clear

M = Ro * (Af * L): Ac = 3.1416 * de * L: Tl = Tli



'Paso por el tubo

DeltaTl = (hc * Ac * (Tl - Ta) / (Cpl * M)) * deltat

Tl = Tl + DeltaTl


If t = 0 Then




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29


fila = fila + 1





fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next t

If Tlast < tmax Then



End If

End Sub

y Intercambiador de Calor III

Dim Flt, Rs, Cplt, Fs, Cps, de, U, Tlc, Ts, Lmax, deltal As Double

Sub Intercambiador_III()


Flt = Worksheets("Parmetros").Cells(6, 4)

Rs = Worksheets("Parmetros").Cells(7, 4)

Cplt = Worksheets("Parmetros").Cells(8, 4)






Tlti = Worksheets("Parmetros").Cells(14, 4)






fila = 5: Tlt = Tlti + 273: Ts = Tsi + 273


'Integracin de la Leche Tibia


deltaTlt = -(U * 3.1416 * de * (Tlt - Ts) / ((Flt / 3600) * Cplt)) * deltal


30/31

30

Tlt = Tlt + deltaTlt


If l = 0 Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 2) = Tlti


fila = fila + 1





fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next l




End If

'Integracin de la Salmuera

fila = 5: Ts = Tsi + 273: Tlt = Tlti + 273: deltap = 0


deltaTs = (U * 3.1416 * de * (Tlt - Ts) / (((Fs * (Rs / 1000) * (1 / 3600)) * Cps))) * deltal

Ts = Ts + deltaTs


If l = Lmax Then


Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Tsi


fila = fila + 1



Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Ts - 273


fila = fila + 1

Tlast = t

End If

Next l




31/31

Worksheets("Resultados").Cells(fila, 4) = Ts - 273

End If

End Sub

pillajo_modelado_taller1_pasteurización

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