Aplicaciones de transferencia de calor Los principios de la transferencia de calor son ampliamente utilizados en la elaboración de alimentos en muchos de los equipos que se utilizan. En un intercambiador de calor, energía térmica se transfiere de un cuerpo o corriente de fluido a otro. En el diseño de equipos de intercambio de calor, transferencia de calor se aplica para el cálculo de esta transferencia de energía a fin de llevarlo a cabo de manera eficiente y en condiciones controladas. El equipo pasa por debajo de muchos nombres, tales como calderas, pasteurizadoras, sartenes con camisa, congeladores, calentadores de aire, cocinas, hornos, etc.
La aplicación de la general de transferencia de calor ecuación básica para el de la trasnsferencia de calor intercambiado de calor:
Intercambiadores de calor de flujo continuo Estos intercambiadores de calor se utilizan cuando uno o ambos de los materiales que son de intercambio de calor son fluidos, que fluyen continuamente a través de los equipos y la adquisición o abandono de calor de paso.
Jacketed pans El líquido a calentar está contenido en un recipiente, que también puede estar equipado con un agitador para mantener el líquido en movimiento a través de la transferencia de calor de superficie, como se muestra:
Serpentines de calentamiento sumergidos en líquidos En algunos procesos de alimentos, calentamiento rápido se requiere en la sartén, por ejemplo, en la cocción de la confitura. En este caso, una bobina helicoidal puede ser instalado dentro de la olla y el vapor admitido a la bonina. Esto puede dar una mayor velocidad de transferencia de calor que las cacerolas con camisa, porque no puede haber una mayor transferencia de calor de superficie.
Intercambiadores de calor de superficie raspada Un tipo de intercambiador de calor, que se encuentra con mucha utilidad en la industria de transformación alimentaria, en particular para los productos de mayor viscosidad, consiste en un cilindro con camisa con un cilindro interno concéntrico y equipado con cuchilla rascador. Los coeficientes de transferencia de calor varían con velocidades de rotación, que son del orden 900-4000 . Estas máquinas se utilizan en la congelación de los helados y en el enfriamiento de las grasas durante la fabricación de margarina.
Placa de intercambiadores de calor Un intercambiador de calor popular para fluidos de baja viscosidad, como la leche, es el intercambiador de calor de placas, donde la calefacción y la refrigeración de líquidos a través de tortuosos pasajes alterno entre las placas verticales. En general los coeficientes de transferencia de calor son del orden de 2400-6000
Procesamiento Térmico El tratamiento térmico implica el uso controlado de calor para aumentar o reducir en función de las circunstancias, los tipos de reacciones en lo alimentos. El objetivo de la esterilización es destruir todos los microorganismos, es decir, baterías, levaduras y mohos, en el material del alimento para evitar la descomposición de los alimentos, lo cual lo hace poco atractivo o no comestible. Los microorganismos se destruyen por el calor, pero la cantidad de calor necesaria para la muerte de diferentes organismos varia. Además, muchas bacterias pueden existir en dos formas, las formas vegetativas o de crecimiento y de esporas o la forma latente.
Tiempo de destrucción térmica Las tasas de destrucción pueden estar relacionado con: 1. El número de organismos variables en el primer envase o lote de envases. 2. El número de microorganismos viables que con seguridad se puede permitir que sobrevivir Los resultados de experimentos para determinar los tiempos necesarios para reducir los conteos reales de esporas a partir de a 1 (la más baja, circuitos abiertos) o 0 (la parte superior, cerrada, círculos) como se muestran
Pasteurización La pasteurización es un tratamiento térmico aplicado a los alimentos, que es menos drástico que la esterilización, pero que es suficiente para inactivar los organismos productores, en particular las enfermedades de importancia en un alimento específico. El número de microorganismos viables se reducen en proporciones del orden de El organismo patógeno que es de importancia clásica es Mycobacterium Tuberculosis, el tiempo/temperatura para la inactivación de este bacilo se muestra en la figura.
Los procesos de esterilización y pasteurización ilustran muy bien la transferencia de calor como una operación de la unidad de procesamiento de alimentos. Las temperaturas y tiempos requeridos que se determinan para cada proceso van en conjunto con los equipos de transferencia de calor que se han diseñado utilizando la ecuación desarrolladas para las operaciones de transferencia de calor.
TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE COACALCO
Aplicaciones de transferencia de calor
Transferencia de Calor
Juan Carlos Cerón Mayen
Ing. Julio Doroteo Alvarez
04 de noviembre de 2013
Grupo: 1511
