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Universidad Austral de Chile Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (ICYTAL) Asignatura : Ingeniería de Procesos III (ITCL 234) Profesor : Elton F. Morales Blancas 1 MÉTODOS DE CÁLCULO Y EVALUACIÓN DE PROCESOS TÉRMICOS: MÉTODOS FÓRMULA Curvas de Calentamiento y Enfriamiento - Ecuaciones Todos los métodos fórmula (Método de Ball, Método de Stumbo, y Método de Hayakawa) están basados en la Ecuación de la Capacidad Calorífica Global (N Bi < 0.1). Así, la temperatura en el interior del tarro (punto más frío) se puede describir con la siguiente ecuación: ln R R i T T UA t T T V Cp ρ = log 2.303 R R i T T UA t T T V Cp ρ = definiendo: 1 2.303 h UA f V Cp ρ = y, considerando sólo la porción recta de la curva de calentamiento, se tiene: 1 log - R R pih h T T t T T f =

Tratamiento Térmico - Heating and Cooling Curve Equations

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tratamiento termico

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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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