Diseño de un sistema de enfriamiento en el envasado aséptico tetra brik de néctares en una industria alimenticia.

Abstract

Una industria de alimentos donde se envasan néctares en envase Tetra-Brik, cuenta con el problema de envasar el producto a temperatura muy elevada (35°C), dando problemas en su producción y afectando la calidad del producto. Para solucionar estos problemas se necesita envasar el producto a 23 °C.

Este trabajo se realizó con el fin de solucionar el problema actual, para optimizar la producción y manufacturar un producto de mejor calidad.

Para llevar a cabo este proyecto se estudió el sistema de agua de enfriamiento actual, se calculó la cantidad de calor que actualmente se remueve y se llegó a la conclusión de que existen dos problemas principales: 1. El sistema de agua de enfriamiento por compresión de vapor, que está instalado en la planta, no es suficiente para enfriar toda el agua de las distintas áreas de producción, pero sí es capaz de enfriar por separado cada flujo de agua de cada área por separado.

Por lo anterior, se diseñó un sistema de agua de enfriamiento por compresión de vapor (3 compresores de 11.2KW), para suplir la necesidad de agua de enfriamiento en el área Tetra-Pak., y esto puedan funcionar todas las áreas de producción a la vez.

2. En el área donde envasan néctares en envase Tetra-Brik, el tamaño del intercambiador de calor en la sección de enfriamiento no es el adecuado, ya que el actual únicamente remueve 320722.464kJ/h, aproximadamente la mitad del calor que se necesita remover( 577301.645 kJ/h ), para poder envasar los nectares a la temperatura requerida de 23°C.

Tomando en cuenta el equipo auxiliar que enfríe el agua y el tamaño adecuado del intercambiador en la sección de enfriamiento, se presentan dos alternativas:

a) Si se utiliza como equipo auxiliar una torre de enfriamiento de tiro inducido modelo 453, la cual enfría el agua a 18 °C, se requiere en la sección de enfriamiento un intercambiador con área de 6,89 m2.

b) Si se utiliza como equipo auxilar el sistema de agua de enfriamiento por compresión de vapor que se diseño en esté trabajo, él cual enfría el agua a 5 °C, se necesita en la sección de enfriamiento un intercambiador con área de 3.26 m2.

En este trabajo se considera la primera alternativa, ya que la torre de tiro inducido está en la planta. No hay que comprar equipo auxiliar como sería en la segunda alternativa.

También se considera que el intercambiador en la sección de enfriamiento, es mejor si se coloca el de mayor área, ya que así se puede utilizar agua de enfriamiento de los dos equipos auxiliares por cualquier eventualidad.

El sistema de agua de enfriamiento por compresión de vapor se diseñó, por sí en un futuro, la demanda de agua de enfriamiento crece en la planta y habrá que comprar el equipo.