Balance de Energía (Aplicación ( Aplicación Industrial) La energía es la capacidad de hacer un trabajo o para transferir el calor. La ley de conservación de la energía establece que la energía ni se crea ni se destruye. La energía total en los materiales que entran en la planta de procesamiento, además de la energía añadida en la planta, debe ser igual al total dela energía sale de la planta. El bala balanc nce e de ener energí gía a o calo calorr es la herr herram amie ient nta a más más bási básica ca del del inge ingeni nier ero o de conservación de la energía. La medida y el cálculo de un balance de calor detallado proporcionan el desglose detallado de las prdidas totales e indica en qu medida el proceso puede ser optimi!ado. En una planta de producción, la energía primaria en forma de carbón, petróleo, gas y elec electr tric icid idad ad " entra entra en la inst instal alac ació ión n y se conv convie iert rte e en ener energí gía a más más util utili! i!ab able le secundaria tal como vapor, aire comprimido, agua helada. El saliente, la energía es por lo general en forma de calor y movimiento. #" Electricidad es tambin fuente de energía secundaria, ya que es generada por la energía trmica de calor o generación hidroelctrica$ hidroelctrica$ Ejemplo. Ejemplo. Balance de calor Autoclave en el envasado %n auto autocl clav ave e cont contie iene ne &.'' &.''' ' lata latas s de sopa sopa de guis guisan ante tes. s. (e cali calien enta ta a una una temperatura en general de &'' ) *. (i las latas han de ser enfriado a +' ) * antes de dejar el autoclave, la cantidad de enfriamiento se requiere agua, si entra en &) * y hojas a - ) * /ota a continuación la información adicional0 Los Los calo calore res s espe especí cífi fico cos s de la sopa sopa de guis guisan ante tes s y el meta metall de la lata lata son, son, respectivamente, respectivamente, +,& 12 3 1g ) * y ',' 12 3 1g ) *. El peso de cada lata es 4' g y contiene ',+ 1g de sopa de guisantes. (upongamos que el contenido de calor de las paredes del autoclave por encima de +' ) * es &4.''' 12 y que no hay prdida de calor a travs de las paredes. (olución (ea 5 6 peso del agua de refrigeración necesario7 y la temperatura de referencia de +' ) *, la temperatura de la latas que salen del autoclave. Calor que entrada &$ El calor en latas 6 peso de latas 8 calor específica de temperatura por encima de dato 8 6 &''' 8 ','4 8 ',' 8 #&''9+'$ 12 6 &:'' 12 ;$ El calor en el contenido de la lata de sopa 6 peso específico del guisante 8 temperatura por encima de calor 8 dato 6 &.''' 8 '.+ 8 +.& 8 #&'' 9 +'$ 6 &&'<'' 12 -$ El calor contenido en el autoclave 6 &4''' 12 +$ El calor en el agua 6 peso de agua 8 temperatura específica de calor por encima de dato 8 6 58 +.&:4 8 #&9+'$ 6 9&'+,4 12 5. $ =ntroducción de calor total 6 &:'' > &&'<'' > &4''' de &'+ 5 6 5 &;:.''9&'+,4 ?6&;:.-@,+ Salida de calor o abandono de calor &$ El calor en latas 6 &''' 8 ','4 8 ',' 8 #+'9+'$ #latas dejan a temperatura de referencia$ 6 ' ;$ El calor en el contenido de la lata 6 &''' 8 ',+ 8 +,& 8 #+'9+'$ 6 ' -$ El calor de abandonar el autoclave 6 ' +$ El calor en el agua 6 58 +.&:4 8 #-9+'$ 6 9;'.@ 5 $ El calor total dejando 6 9;'.@ 5 Aalance de calor de Energía del proceso de enfriamiento7 +' ) * como línea de referencia
Entrada de calor total 6 abandono total de calor &;<.:''9&'+,4 5 6 5 9;'.@ 5 6 &;< 1g Bor lo tanto, cantidad de agua de refrigeración requerida 6 &;< 1g Ejemplo 2 Carga en !e"rigeración (e desea congelar &'.''' panes cada una pesa ',< 1g desde una temperatura inicial de habitación &: ) * a una temperatura final de 9&: ) *. La operación de pan de congelación se debe llevar a cabo en un chorro de aire tCnel de congelación. (e ha encontrado que los motores de los ventiladores se han valorado en un total de :' caballos de fuer!a y mediciones sugieren que están operando en torno al @'D de su calificación, en qu condiciones el fabricante de datos reclama una eficiencia del motor del :4D. (i & tonelada de refrigeración es de -.; 1?, estimar el má8imo carga de refrigeración impuesta por esta instalación congelación suponiendo que #a$ que los aficionados y los motores están todos dentro del congelación aislamiento de tCneles y #b$ los ventiladores pero no sus motores se encuentran en el tCnel. La tasa de prdida de calor de la tCnel al aire ambiente se ha encontrado que 4,- 1?. asa de e8tracción de pan de congelación #má8imo$ 6 &'+ 1? Fan puntuación caballos de fuer!a 6 :' Ghora '.<+4 1? 6 & caballos de fuer!a y el motor está funcionando a un @'D del valor nominal, H poder así #ventilador > motor$ 6 #:' 8 ',@$ 8 ',<+4 6 -,< 1? #G$ con motores > fans en tCnel La carga trmica de los ventiladores > motores 6 -,< 1? *arga de calor desde la temperatura ambiente 6 4,- 1? *arga de calor total 6 #&'+ > -,< > 4,-$ 6 &4+ 1? 1?6 +4 toneladas de refrigeración #A$ En los motores e8ternos, la ineficiencia del motor 6 #&9 ',:4$ no impone una carga en la refrigeración *arga de calor total 6 #&'+ > I',:4 8 -, 4.-$6 &4 1? 6 ++, toneladas de refrigeración. En la práctica, los saldos de materiales y energía se combinan a menudo como la misma información es estequiometrica necesaria para ambos
