1.1. BALANCE DE MATERIA - Molino de rodillos 1: Ingresa: 0.00131667 kg de adjuntos Sale hacia la olla de crudo: 0.00131667 kg. de adjuntos
- Molino de rodillos 2: Ingresa: 39.5001975 kg de malta Sale hacia la olla de crudo: 0.0001975 kg. de malta Sale hacia la olla de mezcla: 39.5 kg. de malta
- Olla de crudo: Ingresa: 0.00131667 kg. de adjuntos 0.00479 kg. de agua 0.0001975 kg. de malta Sale hacia la olla de mezcla: 0.0001975 kg. de malta 0.00131667 kg. de adjuntos 0.00479 kg. de agua !asa enzim"tica total: 0.005793 #g. de masa enzim"tica
- Olla de mezcla: Ingresa: 0.005793 kg. de masa enzim"tica 117 117 kg. de agua 39.5 kg. de malta Sale hacia la olla de $iltraci%n: 116.056 kg. de agua &.&54 kg. de de'trina 1&.5937 kg de maltosa 13.033 kg. de (eso e'tra !osto total: 156.505& kg. de mosto
- Olla de il!raci"n 1: Ingresa: 156.505& kg. de mosto Sale hacia la olla de cocci%n: 15.046 kg. de mosto Sale hacia la olla de $iltraci%n : 31.301 kg de mosto
- Olla de il!raci"n 2: Ingresa: 31.301 kg. de mosto 60 kg. de agua Sale hacia la olla de cocci%n: &&.1710 kg. de mosto Salida de residuos: 3.1301 kg. de (eso e'tra )(rote*na + otros,
- Olla de cocci"n: Ingresa: 15.046 kg. de mosto &&.1710 kg. de
mosto $iltrado
0.3193 kg. l-(ulo Sale hacia el tanue de sedimentaci%n: 13.6950 kg. de mosto lu(ulado
- Tan#ue de sedimen!aci"n: Ingresa: 13.6950 kg. de mosto lu(ulado Sale hacia el en$riador: 13.644 kg. de mosto lu(ulado Salida de residuos: 0.0706 kg. de residuos de l-(ulo
- Enriador: Ingresa: 13.644 kg. de mosto lu(ulado Sale hacia el /anue de $ermentaci%n: 13.644 kg. de mosto lu(ulado
- Tan#ue de ermen!aci"n: Ingresa: 13. 644 kg. de mosto lu(ulado 0.&046 kg. de leadura Sale hacia el tanue de maduraci%n: 06.7756 kg. de mosto Sale hacia el mezclador: 1.099 kg. de 2
- Tan#ue de maduraci"n: Ingresa: 06.7756 kg. de mosto Sale hacia el tanue de $iltraci%n: 06.7756 kg. de mosto
- Tan#ue de il!raci"n: Ingresa: 06.7756 kg de mosto Sale hacia el mezclador: 05.9710 kg de mosto Salida de residuos: 0.&046 kg de leadura
- Mezclador: Ingresa: 05.9710 kg de mosto 1.099 kg de 2 Sale hacia la m"uina de enasado: 07.00& kg de mosto )listo (ara enasado (asteurizado a 60 + em(auetado,. a com(osici%n $inal de nuestra cereza ser" la siguiente: 177 kg de agua &.009 kg de 32 .030 kg de (rote*na 1.579 kg de maltode'trina 1.099 kg de 2 &.107 kg de otros.
1.2. BALANCE DE ENER$%A 8n el siguiente in$orme (odremos calcular + saer la cantidad de calor reuerida en los (rinci(ales (rocesos (ara la elaoraci%n de cereza. rocesos:
1..1.
2lla de mezcla 2lla de cocci%n 8n$riador asteurizador
2lla de crudo 8n la olla de crudo se a (roceder a mezclar la malta adjuntos + agua(ara as* otener el mosto. Adjunt H2O 25°C
75°C
Olla de crudo
Malt a
25°C
Mosto 55°C
Q=? Datos:
m1 m2 m& m'
!alta 0.0001975 kg >djuntos 0.00131667 kg >gua 0.00479 kg !osto 0.005793 kg
@;
m1?m?m3;m4 saliente entrante;A 4 ) 1? ? 3, ; A 298
328
∫ m cpdt 4
298
c(;1.674 k<=kg# c(;0.&4 k<=kg# c(;4.193 k<=kg# c(;0.017 k<=kg#
)
348
∫ m cpdt 1
298
?
348
∫ m cpdt +∫ m cp dt 2
298
3
298
1; 0.0001975 kg B1.674 k<=kg#B )9&9&,#
;0
;0.00131667 kg B0.&4 k<=kgB )9&9&,#
;0
3;0.00479 kg B4.193 k<=kg#B )3499&,#
;0.&970 k<
4; 0.005793 kg B0.017 k<=kg#B )3&9&,#
;.9545B 10
A; 0.&940 k<
,;A
−3
k<
8l calor (erdido seria de 0.&940 k<
1...
2lla de mezcla 8n la olla de se mezcla el (rimer $iltradoel segundo + l-(ulo (ara as* generar el mosto lu(ulado. Lúpulo
2 5 Filtrado
Olla de
75°C
1
° C cocción
98°C
Mosto Lupulado
75°C
Filtrado 2 Datos:
m1 m2 m& m'
Ciltrado 1 15.046 kg c(;0.017 k<=kg# Ciltrado &&.1710 kg c(;0.017 k<=kg# -(ulo 0.3193 kg c(;.1 k<=kg# !osto 13.6950 kg c(;0.017 k<=kg# lu(ulado m1?m?m3;m4 saliente entrante;A 4) 1? ? 3, ; A
@ ;
348
371
∫ m cpdt 4
298
)
298
348
∫ m cpdt 1
298
?
∫ m cpdt 2
298
1; 15.046 kg B0.017 k<=kg#B )34&9&,#
?
∫ m cpdt ¿ 3
298
;106.439 k<
; &&.1710 kg B0.017 k<=kg#B )34&9&,# ;74.9455 k< 3; 0.3193 kg B.1 k<=kg#B )9&9&,#
;0
4; 13.6950 kg B0.017 k<=kg#B )3719&,#
;65.1955k<
A;&3.&61 k<
8l calor anado ser*a de &3.&61 k<
1..3.
8n$riador 8n este (roceso se hace (asar nitr%geno l*uido (ara en$riar la mezcla.
;A
Mosto lupulado
98°
# 2$$° !osto lu(ulado 13.644 kg !osto $r*o 13.644 kg
Datos:
m1 m2
1$°C
Enfriador
"2
c(;0.017 k<=kg# c(;0.017 k<=kg# −3
c(;7.54D 10
N2
Mosto
k<=kg#
m1;m saliente entrante;A 1 ; A
@ ; 283
371
∫ m cpdt ∫ m cpdt 2
1
283
283
;A
1; 13.644 kg B0.017 k<=kg#B )371&3,#
;319.5&1k<
; 13.644 kg B0.017 k<=kg#B )&3&3,#
;0
A; 319.5&1 k<
E /$)E,;363# A;mBc( B @/ −3
319.5&1 k<;mB7.54B 10
k<=kg#B 110#
m;400.5kg
8l calor erdido ser*a de 319.5&1 k< a masa de E a utilizar ser*a de 400.5 kg
1..4.
asteurizador 8n este (roceso se inserta a(or de agua a la cereza emotellada a $in de eliminar acterias.
C%r&%'a %n&asada
25°
Pasteurizador
H2O 1$$°C
)$°
C%r&%'a (ast%uri'a
Fatos:
m1 m2
@ ;
ereza 07.000& kg enasada ereza 07.00& kg (asteurizada 2
c(;0.017 k<=kg# c(;0.017 k<=kg# c(;.0&0 k<=kg#
m1;m saliente saliente;A 1 ; A 358
298
∫ m cpdt ∫ m cpdt 2
1
298
298
;A
1; 07.000& kg B0.017 k<=kg#B )9&9&,#
;0
; 07.000& kg B0.017 k<=kg#B )35&9&,#
;13.165 k<
A;13.165 k<
2 /$ )2,;343# A;mBc(B @ / 13.165 k<;mD.0&0 k<=kg#D)373343,# m;1.97 kg
8l calor ganado ser*a de 13.165 k< a masa de 2 a utilizar ser*a de 1.97 kg
1.&. CON(ER)IONE) * C+LC,LO) ARA ODER DETERMINAR EL CO)TO DE E,IO) Mezcladora 2
V =182.74 L ×
0.03531 ft 1 L
2
V =6.4525 f t
Caldera Gtilizando la siguiente ecuaci%n:
C e= a + b × S
a =130 000
n
b=53
S =20 000 n=0.9
C e=130 000+ 53 × 20 000
0.9
C e= $ 523 733.95 8ste costo otenido es (ara un S de 0 000 kg. Eosotros necesitamos (ara un S de 13.695 kg
( )
S2 C =C 1 × S1
0.9
=523 733.95 ×
(
213.695 20000
)
0.9
C =$ 8 810.46 8ste (recio es en el aHo 010 >hora considerando los *ndices el ui(o actualmente cuesta:
C =C 2010 ×
I 2014 I 2010
= 8 810.46 ×
640.2 532.9
C =10 584
Enriador /In!ercam0iador de calor a ecuaci%n a utilizar es:
Q=U × A× ∆T m … … … … ….. ( 1 ) "lculo de
∆ T m=
∆ T m
( T −t ) −(T −t ) 1
2
ln
2
1
( ) T 1−t 2 T 2−t 1
F%nde:
T 1 y T 2 t 2 y t 1
: son las tem(eraturas de entrada + salida res(ectiamente del $lujo caliente : son las tem(eraturas de salida + entrada res(ectiamente del $lujo $rio.
em(lazando los datos del alance de energ*a se tiene:
∆ T m=
( 98 −90 )−( 10 +300 ) 98 −90 ln 10 + 300
(
)
∆ T m=82.58 eem(lazando en )1, teniendo en cuenta ue el coe$iciente gloal de trans$erencia del calor otenido de una tala es 000 J=mK + el calor ue se necesita es de 319.5& k< )Lalance de energ*a,. 3
Q 319.58 × 10 = A = U ×∆ T m 1500 × 82.58 2
2
A = 2.580 m ×
10.7639 ft 2
1m
2
A = 27.77 ft
Reac!or /Tan#ue de ermen!aci"n L 24 h 0.26418 gal V entra = 236.367 × × h 1d 1 L V entra = 1 498.6 gal / día onsideramos llenar un tanue (or d*a + traajamos 6 eces a la semana as* ue necesitaremos 6 tanues $ermentadores.
Tan#ue /Maduraci"n 8ste tanue tendr" la ca(acidad de 6 tanues $ermentadores.
Capacidad=8 991.6 gal
In!ercam0iador de calor /as!eurizador a ecuaci%n a utilizar es:
Q=U × A× ∆T m … … … … ….. ( 1 ) "lculo de
∆ T m=
∆ T m
( T −t ) −(T −t ) 1
2
ln
2
1
( ) T 1−t 2 T 2−t 1
F%nde:
T 1 y T 2 t 2 y t 1
: son las tem(eraturas de entrada + salida res(ectiamente del $lujo caliente : son las tem(eraturas de salida + entrada res(ectiamente del $lujo $rio.
em(lazando los datos del alance de energ*a se tiene:
∆ T m=
( 100−60 )−(70 −25 ) 100 −60 ln 70 −25
(
)
∆ T m= 42.45 eem(lazando en )1, teniendo en cuenta ue el coe$iciente gloal de trans$erencia del calor otenido de una tala es 50 J=mK + el calor ue se necesita es de 13.165k< )Lalance de energ*a,.
Q 123.165 × 10 = A = U ×∆ T m 250 × 42.45
3
2
2
A =11.6139 m ×
10.7639 ft 1m
2
2
A =125 ft
Ta0la .1 Resumen de cos!os de los e#ui3os
E#ui3o
Cos!o /4
!olino
54 400
!ezcladora
77 100
Ciltradora
57 600
aldera
10 5&4
Sedimentador
6 00
8n$riador
13 00
6 eactores
&94 000
4 /anues
01 00
Ciltrador
13& 300
!ezclador
9 500
asteurizador
59 900
TOTAL
4 1 55 67'