Diseño Conceptual y básico de agitador

INFORME FINAL DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN DOCENTE DISEÑO CONCEPTUAL Y BÁSICO DE AGITADORHOMOGENEIZADOR DE LECHE PARA LA PRODUCCIÓN DE QUESO VISCOELÁSTICO CÓDIGO: 35862312114 I. INFORMACIÓN GENERAL Investigador principal : Nombres : ANTONIO ALEXANDER apellidos : CASTILLO RUÍZ teléfono : 948009167 email : [email protected] Co investigadores : Nombres : YAMILE apellidos: MAU SILVA teléfono : email: Nombres : PEDRO DAVID apellidos: RABANAL NORIEGA teléfono : email: Nombres : JHOJANA ANALI apellidos: CHAVEZ CUBAS teléfono : email: Nombres : NAYELLY KAHORY apellidos: CUBAS RODAS teléfono : email: Nota : en el caso se requiera más contactos , añadir los espacios necesarios Fecha de inicio del proyecto de investigación : 01 / 01/2023 Duración total de la ejecución del proyecto de investigación : presupuesto total : S/ 4,755.00 N° RD N° RJ Unidad responsable de la ejecución del proyecto de investigación: Grupo de Investigación Línea de Investigación: Ingeniería y Tecnología F-M02.01-DIN-009/Rev.01 meses : 12 Resumen Introducción: La elaboración del queso se constituye en cuatro pasos principales como son la fermentación, el cuajado, el desuerado y el afinado. Intervienen ingredientes tales como la leche, fermentos y cuajo, y diversas variables fisicoquímicas como la temperatura, humedad y presión. Objetivo: Diseñar y calcular un agitador industrial tipo ancla en la Filial Valle Jequetepeque para la fase de fragmentación en la elaboración de quesos. Material y métodos: Se llevó a cabo un análisis del objeto de estudio mediante una investigación cualitativa determinando la factibilidad del diseño y luego se definió los requisitos funcionales. Se tuvo en en cuenta las recomendaciones del diseño y del tipo de material según normas peruanas y se realizó la validación del sistema en el Software Inventor. Resultados: La selección del tipo de agitador cumple con los estándares de calidad, la potencia del motor requerida en el sistema es de 1.64 HP y su comportamiento analizado en el software Inventor muestra el valor máximo de 57.59 MPa, a un punto de fluencia del material utilizado de 276 MPa, el factor de seguridad en el punto crítico es de 1.8 y se asegura que el elemento no va a fallar. Conclusiones: En el cálculo y diseño de un agitador tipo ancla resulta fundamental tener en cuenta las recomendaciones del diseño y del tipo de material según normas, poner énfasis en la obtención de la fuerza que debe vencer el motor para realizar un movimiento circulatorio a la velocidad requerida y obtener así una mezcla homogénea. Términos clave: Agitador-homogeneizador, diseño conceptual, F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Summary Introduction: The production of cheese consists of four main steps such as fermentation, curdling, draining and refining. Ingredients such as milk, ferments and rennet, and various physicochemical variables such as temperature, humidity and pressure are involved. Objective: Design and calculate an anchor-type industrial agitator at the Valle Jequetepeque Branch for the fragmentation phase in cheese production. Material and methods: An analysis of the object of study was carried out through qualitative research, determining the feasibility of the design and then the functional requirements were defined. The design and type of material recommendations were taken into account according to Peruvian standards and the system validation was carried out in the Software Inventor. Results: The selection of the type of agitator meets the quality standards, the motor power required in the system is 1.64 HP and its behavior analyzed in the Inventor software shows the maximum value of 57.59 MPa, at a yield point of the material used of 276 MPa, the safety factor at the critical point is 1.8 and it is ensured that the element will not fail. Conclusions: In the calculation and design of an anchor-type agitator, it is essential to take into account the design recommendations and the type of material according to standards, placing emphasis on obtaining the force that the motor must overcome to carry out a circulatory movement at the speed required and thus obtain a homogeneous mixture. Keywords: Agitator-homogenizer, conceptual design F-M02.01-DIN-009/Rev.01 I. Introducción La elaboración del queso se constituye en cuatro pasos principales como son la fermentación, el cuajado, el desuerado y el afinado. Intervienen ingredientes tales como la leche, fermentos y cuajo, y diversas variables fisicoquímicas como la temperatura, humedad y presión. Objetivo: Diseñar y calcular un agitador industrial tipo ancla en la Filial Valle Jequetepeque para la fase de fragmentación en la elaboración de quesos. Material y métodos: Se realizo un análisis del proyecto mediante una investigación de tipo cualitativa determinando la factibilidad del diseño y luego se definió los requisitos funcionales. Se tuvo en consideración la normativa peruana y se realizó la validación. Resultados: La selección del tipo de agitador cumple con los estándares de calidad, la fuerza del motor requerida por estudio conceptual y básico es de 1.64 HP y su comportamiento. En el punto crucial, el factor de seguridad es 1,8 para un límite elástico de 276 MPa para el material empleado, con lo que se asegura que el concepto del cálculo no falle. Conclusiones: En el cálculo y diseño de un agitador tipo ancla resulta fundamental tener en Enfatizar determinar la potencia que debería superar el motor para realizar un movimiento circular a la rapidez necesaria y producir una mixtura homogénea, teniendo en cuenta recomendaciones de diseño y tipos de materiales convencionales. Antecedentes internacionales sobre la investigación; Palacios, 2011 de Guayaquil, Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador, con el estudio sobre él; Análisis y Modificación de un Tanque con Agitador y Camisa de Vapor de 0,9 m³ para la Pasteurización de 880 kg de Pulpa de Frutas. Introducción: Las pulpas de la fruta tienen cada vez más demanda en los mercados extranjeros. La empresa que financia este estudio necesita crear este tipo de producto debido al comportamiento del mercado, y cuenta con F-M02.01-DIN-009/Rev.01 una nave de proceso aséptico que puede generar 3000 kg/h de pulpa para ese fin. Los tomates de árbol, las moras, la guanábana y la naranjilla se encuentran entre las frutas que no se pueden producir en cantidades suficientes para utilizarlas en un proceso aséptico. Objetivos: Instalar y modificar un tanque de 0,9 m3 con agitación y camisa de vapor para que en cada parada se puedan pasteurizar 880 kg de pulpa de fruta de alta calidad y precio razonable. Material y métodos: Se utilizaron 0,9 m3 de agua potable a 30 °C para probar la configuración óptima de funcionamiento del equipo y evaluar su estado operativo. Se utilizaron corridas experimentales en tiempo real, para determinar los parámetros de temperatura versus tiempo del proceso. Finalmente se finalizará una estimación de costos del proceso de pasteurización de celulosa. Resultados: Utilizando un tratamiento térmico de 31 minutos a 95 grados centígrados, la evaluación del tanque encamisado costó inicialmente $3085. Como resultado se alcanzó un nivel de letalidad de FT = 9,54 minutos. Se encontró que un polinomio de orden 6 para la etapa de enfriamiento y una ecuación lineal para la etapa de calentamiento explican el 98% de las variaciones en las temperaturas de las etapas de calentamiento y enfriamiento, respectivamente. Conclusiones: Fue factible obtener 880 kg de pulpa pasteurizada de naranjilla en la empresa patrocinadora con la instalación del sistema (tanque encamisado) en una línea de elaboración, que garantiza el tratamiento térmico de pulpas de frutas cuyos volúmenes de almacenamiento sean inferiores a 2 toneladas de fruta. Colunga y Ponce, 2016 del Instituto Tecnológico Superior de Irapuato. Irapuato, México. Con él; Diseño de un Tanque Agitado para la Etapa de Hidrólisis en la Producción de Miel de Agave. Introducción: El material dulce natural que se crea cuando se hidrolizan los oligosacáridos de agave se conoce como jarabe o miel de agave. Debido a sus múltiples F-M02.01-DIN-009/Rev.01 cualidades y beneficios sobre otras variedades de miel, incluido tiene propiedades antimicrobianas, capacidad antioxidante y bajo índice glucémico, ha ganado popularidad durante los últimos años. Objetivos: A un nivel de planta piloto, construir un tanque que pueda albergar los tres procesos de hidrólisis mencionados anteriormente. Al diseñar este tanque, se deben tener en cuenta las etapas críticas del proceso de hidrólisis y los parámetros operativos, teniendo en cuenta consideraciones tanto técnicas como presupuestarias. Material y métodos: Se determinaron las medidas reológicas de la mezcla, es decir, su densidad y viscosidad, para imitar las cualidades de la inulina de agave azul bajo la marca Preventy®. Posteriormente se procedió al dimensionamiento y, por último, al diseño mecánico. Resultados: El tanque agitador de acero inoxidable de 4,2 L se fabricó para que fuera capaz de realizar hidrólisis térmica, enzimática y ácida. Puede soportar temperaturas constantes de 50, 80 y 95°C gracias a un sistema de calefacción con una resistencia a la inmersión de 2000. Un termostato, un voltímetro y un autotransformador forman parte del sistema de control. Para conseguir la agitación adecuada se conecta un agitador estilo Rushton a un motor reductor con un convertidor de frecuencia. Conclusiones: Coexiste una amplia gama de diseños geométricos adecuadas para la delineación de agitadores; sin embargo, una vez construido, se requieren pruebas para validar su funcionalidad y conciliar datos experimentales y teóricos. Castillo & Vergudo, 2013 de la Universidad del Bío-Bío. Santiago, Chile, con él; Boceto y cálculo de un agitador de fluidos para agitar la mezcla de agua y soda cáustica dentro de un estanque. Introducción: Dos procesos fundamentales en la ingeniería de procesos son la agitación y el mezclado. La agitación describe principalmente el movimiento que se produce en una sustancia de una manera específica, generalmente F-M02.01-DIN-009/Rev.01 utilizando maquinaria que crea movimiento de circulación en un recipiente o estanque cerrado o abierto. Objetivos: Utilizando los principios de agitación que ha aprendido, diseñe un agitador de fluido utilizado en el proceso de tratamiento de residuos industriales para mezclar agua y soda cáustica. Material y métodos: Para el diseño y cómputo de las estructuras se utilizó el programa INVENTOR, además se realizaron cálculos para el desarrollo antes mencionado. Para la construcción del sistema de agitación se utilizó el motor SEW-EURODRIVE con brida tipo RF 27 y componentes de acero inoxidable. Resultados: Debido al prestigio adquirido con la experiencia, Los agitadores importados tienen mejores diseños a los que actualmente se encuentran disponibles localmente. Con un diseño complicado, se pueden alcanzar los objetivos recomendados por un coste significativamente menor. Conclusiones: Este curso fue creado para Proseín-Ambiental, organización dedicada a la creación de proyectos de ingeniería relacionados con el medio ambiente, en particular el manejo de residuos industriales líquidos. Hay muchos factores diferentes para el uso y la aplicación en este campo, y la descripción precisa de estos aspectos es crucial para el éxito de cualquier actividad. Se logró obtener una buena aproximación del producto deseado, a pesar de las dificultades para alcanzar un diseño óptimo debido a las numerosas variables y al complejo comportamiento de los fluidos. Baustillos & Obando, 2021 de la Universidad Politécnica Salesiana de Quito, Ecuador. Con él; La parroquia Quinticusig de la provincia de Cotopaxi, diseña e implementa un agitador semiautomático de doble hélice para una marmita de mosto de mortiño de 1000 litros. Introducción: La empresa comunitaria "Perla Andina" fue fundada por los lugareños de esa zona para producir vino tinto a base de mortiño, utilizando entre otras vasijas una marmita de 1.000 litros, para darle un nuevo propósito. capacidad, donde F-M02.01-DIN-009/Rev.01 el proceso de fermentación no se distribuye uniformemente en todo el volumen; como resultado, la mezcla tarda más en fermentar y las partes superior e inferior tienen distintos grados de fermentación. Un agitador colocado dentro del hervidor acelerará el Bioproceso de fermentación y producirá una mixtura uniforme en todo el sistema volumétrico. Como resultado, los operadores tendrán menos trabajo que hacer y producirán vino de mayor calidad. Objetivos: Para la parroquia Quinticusig de la provincia de Cotopaxi, Para una caldera de mosto de mortiño de 1000 litros, construir e implementar un agitador semiautomático de doble hélice. Material y métodos: A un agitador vertical se le incorporaron dos propulsores tipo paletas con una inclinación de 20° para ayudar en el movimiento de la mezcla hacia la sección superior. El esbozo y procesamiento de datos de las estructuras se verificaron utilizando el software SolidWorks. Resultados: Con base en investigaciones orales y escritas, se constató que "Perla Andina", una corporación local fermenta su vino tinto de mortiño utilizando una mezcla de 230 libras de mortiño triturado, levadura, azúcar y 800 litros de agua. Luego, esta mezcla se almacena dentro de una tetera de 1000 litros durante aproximadamente cuatro meses para producir consistentemente olor, color y sabor del vino tinto con un grado alcohólico de 10°. Conclusiones: Se determinó que el uso de un agitador con paletas planas inclinadas es práctico y rentable debido a su diseño, construcción y uso simples. Estas palas pueden agitar completamente la mezcla con una distancia igual a radio del tanque, lo que permite mantenerla entre 30°C y 35°C sin comprometer el nivel de fermentación y reducir aproximadamente 3,5 meses para la fermentación, dependiendo de la temperatura exterior del hervidor. Raxon & Monzón, 2013 de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Con él; Creación de un sistema de mezcla para la fabricación de suavizantes en la industria textil. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Introducción: Es responsabilidad de la ingeniería química sugerir sustitutos que satisfagan las consideraciones antes mencionadas, incluida la importante demanda de textiles en Guatemala. Objetivos: Esbozar un sistema de mezclado para la producción de suavizantes en la industria textil. Material y métodos: El acero inoxidable es un material común utilizado en la construcción de sistemas de mezcla debido a sus cualidades que lo convierten en un material apropiado para este fin. Resultados: Un agitador de paletas funciona bien en el sistema de agitación porque se puede ajustar al rango de viscosidad preciso necesario para el suavizante que se ha diseñado. La viscosidad del suavizante cuando se utiliza como emulsión fue el factor principal en esta decisión. Conclusiones: Con un consumo de energía del motor del sistema de agitación de 1,50 kW y un consumo de energía del sistema de mezclado de 1,36 kW, el suavizante textil propuesto requiere un tiempo de mezclado ideal de 2,45 horas por lote. La eficacia de la formulación de suavizante textil de la investigación está determinada por el porcentaje de material activo, que oscila entre el 3 y el 7 por ciento de toda la formulación con un 3,90 por ciento de suavizante catiónico. y agregar 2,60 por ciento de un suavizante no iónico para aumentar la cantidad de absorción en la fibra sin afectar las propiedades catiónicas del suavizante. Erazo & Vizuete, 2011 de la Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador. Con él; Desarrollo y construcción de una mezcladora industrial de 2000 litros para ser utilizada en la elaboración de vino de frutas. Introducción: Las necesidades por maquinaria y equipamiento de las empresas dedicadas a esta actividad se establecen considerando el procedimiento de elaboración de vino de esta tipología. Uno de estos dispositivos es una batidora industrial, cuya eficacia depende de cómo se disuelven los componentes del vino de frutas. Objetivos: Proyecto y construcción de una mezcladora industrial de 2000 litros F-M02.01-DIN-009/Rev.01 utilizada en la elaboración de vino de frutas. Materiales y métodos: El tipo de batidora industrial debe construirse en un taller mecánico equipado con toda la maquinaria, herramientas y equipos necesarios. Los operadores de talleres mecánicos deben ser humanos cualificados para leer los diseños de taller, que sirven como propósito para la construcción de los componentes de la batidora industrial. Se utilizan componentes estandarizados y materias primas del mercado local. Resultados: Después de la fabricación y el montaje, el mezclador industrial se somete a pruebas de campo. Para estas pruebas se utiliza el formato del Protocolo de prueba del capítulo 4 y los resultados se muestran en el anexo 5. Conclusiones: Dado que los sistemas de mezclado también son necesarios en otros sectores productivos, las nociones, cálculos e ideas que lo hicieron posible desarrollar y montar el mezclador mecánico se logran aplicar a otras aplicaciones. Este proyecto tiene mucho espacio para crecer debido a estas condiciones. A nivel nacional se encontró las siguientes investigaciones, Hebert. H, 2013 de la Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Perú. Con la investigación denominada; ANSYS CFX V.14 se utiliza para estudio del flujo en un tanque tipo agitador vertical con impulsor PBT y libre de superficie. Introducción: Los procesos que incluyen agitar y mezclar son posiblemente los más frecuentes en la industria. Debido a que la mezcla tiene un impacto significativo tanto en la transmisión de masa como de calor, es un paso crucial en el procesamiento de productos químicos, así como en otras aplicaciones. Objetivo: Utilizando el software (ANSYS CFX) versión 14.0, proponga un método para representar e ilustrar la forma en que se mueve el líquido en un tanque agitador vertical con impulsor PTB de superficie libre en modo de estado estacionario. Valide su método comparándolo con la circunferencia de fuerza experimental para motores PTB de 04 palas producidos por F-M02.01-DIN-009/Rev.01 la compañía Chemineer. Material y Métodos: Debe utilizar ANSYS CFX 14.0 como programa. lo que promueve un mejor mantenimiento del proceso. Para el equipo de agitación y mezclado se necesitan cuatro deflectores colocados uniformemente y espaciados cuatro pulgadas entre sí contra la pared del tanque de noventa y cinco grados, un impulsor con cuatro palas rectas inclinadas a cuarenta y cinco grados y un tanque cilíndrico con fondo redondeado. Resultados: Los datos fueron analizados y categorizados en tres modelos aplicables. Se ha demostrado que el primer modelo (k-ε) tiene un régimen de previsibilidad bien establecido, es numéricamente estable y robusto y funciona bien para simulaciones de propósito general. Sin embargo, bajo condiciones de gradiente de presión desfavorables, frecuentemente no logra anticipar el inicio y el alcance de la separación del flujo. A diferencia del primer modelo, el segundo (k-ω) está diseñado para proporcionar predicciones extremadamente precisas sobre el inicio y el alcance de la separación del flujo bajo gradientes de presión. También se beneficia de manejar cálculos relativamente cerca de la pared y con números de Reynolds bajos, donde funciona de manera más robusta y precisa. Con características del primer y segundo modelo, se recomienda el tercer modelo (SST). Conclusiones: Este estudio presenta un enfoque viable para modelar el flujo que ocurre en un tanque utilizando el software (ANSYS CFX) versión 14.0. de agitación vertical con un impulsor PTB en área libre y estado estable. Este procedimiento se verificó comparando la potencia generada por los efectos de la representación con la curva empírica producida por la compañía Chemineer. Se logró un error relativo de no más del 8% en todas las cotas de simulación al cotejar los efectos de la representación con los datos de la curva de potencia experimental. Esto sugiere que la metodología desarrollada en este F-M02.01-DIN-009/Rev.01 trabajo, en todas sus etapas, es válida para replicar el procedimiento de un flujo en depósitos agitados bajo circunstancias predeterminadas. Anibal. L, 2015 de la Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Perú. Con la investigación denominada; Aplicación de un prototipo de agitador electromecánico con movimiento orbital. Introducción: Este artículo sugiere un método viable para simular el flujo que utiliza el software (ANSYS CFX) versión 14.0. para simular lo que ocurre en un tanque de movimiento vertical con un impulsor PTB en superficie libre y estado estable. Este procedimiento se verificó comparando la potencia generada por la curva experimental generada por la firma Chemineer y los resultados de la simulación. Al comparar los resultados de la simulación con los valores de la curva de potencia experimental, se encontró un error relativo de no más del 8% en todos los lugares de la simulación. Esto sugiere que la metodología desarrollada en este trabajo, en todas sus etapas, es válida replicar el comportamiento de un flujo en tanques de agitación bajo parámetros predeterminados. Objetivo: Realizar la implementación de un prototipo de agitador electromecánico con movimiento orbital. Material y Métodos: Para desarrollar el prototipo se creó mediante el software Atmegan16 un novedoso lenguaje de programación que habilita el dispositivo y las tarjetas electrónicas encargadas de utilizar correctamente la configuración del agitador. Resultados: La implementación del prototipo del agitador muestra resultados aceptables referente al cumplimiento de cada uno de sus parámetros como tiempo de operación, temperatura y velocidad. Conclusiones: Dado que el temporizador 1 produce interrupciones segundo a segundo que controlan el Atmega16, no hay diferencia entre los tiempos deseados y de operación. Emplea un control ON/OFF para regular la temperatura entre 20 y 65 °C. Mediante programación, fue factible lograr un F-M02.01-DIN-009/Rev.01 error de termopar inferior al 4% y una desviación estándar inferior a 1,8. Por tanto, se puede decir que se ha alcanzado un nivel satisfactorio de control de temperatura. No existe inexactitud con respecto a la velocidad pretendida y una desviación estándar menor a 1 en las pruebas para controlar la velocidad del plato agitador y en el rango [100 - 255] rpm. La conclusión es que hay suficiente control de velocidad. Luis. Q, 2017 de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann de Tacna en Perú. Con la investigación denominada; Perfeccionamiento técnico del sistema de agitación mecánica de la salmuera del sistema de procesamiento de aceitunas, Introducción: Los equipos de la fábrica de procesamiento de aceitunas, que presentan fallas técnicas en su diseño y agitación efectiva, se rediseñan y modifican para maximizar el proceso de agitación. Para la fabricación de la salmuera, que es la solución necesaria para la fermentación del aceite de oliva, se siguen las directrices, protocolos y normas marcadas por muchas organizaciones. Objetivo Al instalar placas deflectoras y rediseñar el equipo agitador, se puede optimizar técnicamente el sistema de agitación mecánica de mezcla de sal en el procesamiento de aceitunas y producir una mezcla efectiva. Material y Métodos: El recipiente agitador de 950 litros de capacidad nominal está fabricado en material poliéster con fibra de vidrio, placas deflectoras, impulsor y sistema de transmisión por correas y poleas. Todos estos componentes están relacionados con la rapidez de circulación del líquido y el consumo de energía. Resultados: El tiempo de preparación de la salmuera se puede reducir haciendo que el proceso sea más funcional y eficiente mediante la modificación del recipiente de agitación y el agitador mecánico. Conclusiones: Para optimizar el procedimiento de agitación para la preparación de salmuera, se eligió una turbina de 200 mm de diámetro con cuatro palas inclinadas en un ángulo de 45°. Esta F-M02.01-DIN-009/Rev.01 turbina es adecuada para el proceso de agitación y está situada a 200 mm del fondo del contenedor. Esta solución permite que la sal industrial se disuelva rápidamente en el recipiente. No existe ninguna base o soporte independiente para la estructura del contenedor agitador descubierto en relación con la tierra. Este concepto incluía rediseñar la estructura para que fuera móvil sobre ruedas industriales y agregar un conector de brida para facilitar el desmontaje del eje del motor. Finalmente, a nivel regional la información es realmente escasa; sin embargo, es posible recuperar algunas investigaciones que poseen cierta semejanza al presente tema de investigación. Amaya y Moreno, 2020 de la Universidad Privada del Norte en Trujillo ubicada en región La Libertad. Con la investigación denominada; Ahorro de tiempo en el proceso de mezcla de pegamento para zapatos en un tanque de agitación. Introducción: Actualmente, muchas empresas buscan formas de ahorrar costes, acortar los tiempos operativos y aumentar la producción. Como resultado, todos buscan la mejor manera de hacerlo, ya sea mediante el uso de tecnología para mejorar los procedimientos existentes o por otros medios. Objetivos: Analizar Soluciones para acortar el tiempo de mezcla del tanque de agitación para la producción de pegamento para zapatos. Materiales y métodos: Se examinaron una serie de publicaciones y artículos científicos para obtener datos sobre las investigaciones realizadas sobre los tanques agitadores, cómo funcionan y otros temas relacionados, que comprendan entre los años 2008 y 2018. Resultados: El análisis reveló que el 29% de las publicaciones utilizadas fueron publicadas en 2013, el 21% en 2011, el 14% en 2015 y 2010, y el 7% en 2012 y 2016. Según el país de publicación del artículo, el 29% de los empleados del artículo son de Perú, el 22% son de Colombia, el 21% son de México, el 14% son de Cuba, el 7% son de España y el 5% son de Chile. Con respecto a los F-M02.01-DIN-009/Rev.01 buscadores que suministraron los datos, encontramos que el 57% de los datos coincidían con Google Academic, el 29% con Redalyc y el 14% con Scielo. Conclusiones: Para responder a la afirmación se examinaron un total de quince artículos. Con base en la investigación realizada, se determinó que, si bien el tiempo de proceso de un tanque de agitación se puede acortar, esto dependerá de qué tan bien estén diseñados y operados sus mecanismos internos. Además, se pueden agregar mecanismos adicionales para mejorar el control para producir los resultados deseados. Ramírez y Torres, 2021 de la Universidad Nacional de Trujillo en Trujillo región La Libertad. Con la investigación denominada; Desarrollo y construcción de un biorreactor por lotes de tanque con agitación y aireación para producir proteína unicelular. Introducción: Las características que diferenciaban a un biorreactor de un tanque tipo agitado de los demás eran la presencia de un impulsor, que dispersaba la potencia por todo el volumen del fluido y reducía la turbulencia en el medio, y un eje de transmisión de potencia que estaba conectado a un motor y transmitía la misma fuerza a las palas. Objetivos: Cree y construya un biorreactor por lotes estilo tanque, agitado y aireado, de un litro para producir proteína unicelular. Material y métodos: Un impulsor, que distribuía la fuerza por todo el volumen del fluido y disminuía la perturbación en el medio, y un eje de entrega de potencia, que estaba acoplado a un motor y transfería la misma fuerza a las palas, eran las características que distinguían un biorreactor tipo tanque agitado del biorreactor tipo tanque agitado. Resultados: El biorreactor incorporado garantiza que el sistema sea estéril, que la masa, el calor y el oxígeno se transfieran eficazmente y que el caldo de fermentación y la suspensión celular se mezclen uniformemente. Conclusiones: Para producir proteína unicelular, se diseñó y construyó un biorreactor discontinuo de tanque aireado y agitado de un litro. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Estaba equipado con vidrio, tapón de goma, manguera de plástico y accesorios de acero inoxidable para garantizar la esterilidad. Excelente transporte de masa, calor y oxígeno combinado con una mezcla constante del caldo de fermentación y la suspensión celular. II. MATERIAL Y MÉTODOS Para la arquitectura del agitador se adquirió una Chumacera con rodamiento cónico se necesitar adquirir TERMOAG MDW [1]C25-2 de (Rodamientos. Perú). También 3 Contactor WCT25A de (RHONA. Perú), además se compró un Motor WEG 22W de (ACIATEC PERÚ S.A.C), que se usa para suministrar la potencia necesaria para el mezclado. se necesitará un tubo rectangular inoxidable 304 con las medidas 935.90 x 143 x 43 mm (Sodimac. Perú, Trujillo) y un tubo pulido exterior inoxidable 304 con las medidas 1616 x 143 x 34 m. La abrazadera para tubo de 1/2 mini interruptor termoag mdw C25-2: 2 polos, 25 A, C curve se comprará. Se solicitará un perno Hexagonal inoxidable 304 ¼” x 1” -1 H Grueso de (Promart Homecenter, Perú). Se ordenó un Variador de frecuencia WEG de (Promelsa. Perú). Se consiguió un interruptor termomagnético MINI INTERRUPTOR de (Promart Homecenter, Perú). Además, se realizó la compra de la Tuerca acero inoxidable 304 M con las medidas de 14 x 2.00 mm de (ACEROS IMPORT, Perú) y Cable #12 10. Estudio experimental realizado entre septiembre y enero del 2022-2023 en el Valle Jequetepeque. El trabajo se dividió en 3 fases (Figura 4, Anexo 1). En la primera, se llevó a cabo el diseño del sistema de almacenamiento. Para la ingeniería de concepto y básica se consideró conceptos y bases teóricas. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 2.1.1. Definición de requisitos y normativas Se realizó una visita a las instalaciones de la Cooperativa Agraria Industrial de Productos Lácteos Lambayeque, según tabla I se instauraron las variables, a la cual se tuvo en cuenta el estudio conceptual y básico del agitador homogeneizador de leche. Tabla I Definición de requisitos Detalles técnicos (agitador de leche) Especificaciones Unidades Volumen de la tina Tamaño de la paleta 𝑐𝑚3 (𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠) Velocidad ejercida por el agitador RPM Espesor del rodete mm Peso del agitador Kg Densidad de la leche 𝐾𝑔/𝑚3 Viscosidad de la leche mm 𝐾𝑔/𝑚 En los conceptos del flujo fue necesaria el valor de las características del queso que permitieron delimitar la resistencia centrifuga de los aspadores del agitador. Entre las primordiales son la densidad de la leche cruda con normativa NTE INEN 00011 y la determinación de su masa a través del balance del proceso. Norma Técnica Peruana 400.017:2011. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 2.1.2. Arquitectura del sistema El diseño conceptual (Figura 6, Anexo 1) se presentó la propuesta visual a tomar en consideración reconociendo los requisitos técnico sanitarios para alimentos procesados de la resolución 67 y lo establecido en la norma CPE INEN 007 en cuanto al tipo de materiales. (ARCSA). El sistema de almacenamiento se constituyó de un recipiente que se asemeja a una tetera y al que se le puede añadir vapor o agua según la temperatura que debe alcanzar la leche para elaborar queso. Los ingredientes (leche, cloruro de calcio, cuajo y sal) se agregan al recipiente y se revuelven para crear queso. En el sistema mecánico se consideró un ensamblaje sistémico para permitir el mezclado de la solución que luego se convierte en queso; por lo que, en una primera fase, estuvo compuesto por una aleta estilo ancla que data del eje que permite la transferencia de potencia a una velocidad específica. En cuanto al plano eléctrico y de control de proceso, para la estructura del procedimiento eléctrico se tuvo en cuenta la línea, el neutro y cable a tierra que salen de la interfase junto con el dispositivo de protección adecuado, como un relé térmico, en función de las necesidades del motor. Se utilizaron luces piloto para verificar el estado del motor una vez que se establecieron las conexiones para controlarlo. Para ajustar la velocidad necesaria para producir el queso, también se utilizó un convertidor de frecuencia para controlarlo. 2.1.3. Fases F-M02.01-DIN-009/Rev.01 2.1.3.1. Diseño conceptual del sistema de almacenamiento y de transferencia de calor A continuación, se realizó la descripción detallada de cada fase del diseño del agitador. En primer lugar, se halló el volumen total de la tina para determinar la exactitud de la capacidad, Se utilizó la siguiente fórmula para determinar el volumen: 𝑣 = 𝜋 ∗ 𝑟2 ∗ ℎ Datos: (I) v: volumen m3 (metro cubico) 𝑟 2 : radio del tanque m (metros) h: altura del tanque m (metros) Por consiguiente, para la selección de la densidad de la leche se colocó la muestra en una probeta, luego se midió la temperatura de la muestra, además se introdujo el Densímetro en la muestra y permita que se desplace, y finalmente se pasó a leer la cifra que se indique en el flotador. Por otro lado, durante el proceso de elaboración del queso se estableció el resto de la masa total del queso, asimismo los factores que son de entrada y salida hasta obtener un resultado final. Tenga en cuenta que los distintos componentes se mezclan en una tetera (una olla de metal de doble fondo) al combinar los ingredientes. ME (Masa entrada) = MS (Masa salida) condición ideal La masa de la Alimentación e igual a la masa de Producto más la Masa de pérdidas trabajadas en condiciones reales (II) F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Para determinar el aumento de masa de queso que permanece posteriormente de completar toda la producción, se debe aplicar la ley de la conservación de la materia, que estableció que la masa de queso en un procedimiento es un sistema cerrado. Como resultado, toda la masa que ingresa a el sistema debe salir de él o acumularse dentro de él sistema. Con base en el siguiente diagrama, que muestra las variables de entrada y salida. Como se puede identificar en la siguiente expresión: L (leche) + C (cloruro de calcio) + E(cuajo) + S(sal) + F(fermento) = Q (queso) + P (pérdida de masa) (III) Esta expresión nos permitió determinar las entradas que entran en el recipiente de mezcla. Dado que estos insumos generalmente se dosifican en unidades de volumen (litros, cm3), se tuvo que aplicar la ecuación de densidad para cuantificarlos en unidades de masa. Como dato complementario, se debe conocer la temperatura a la que se encuentra la leche para poder calcular su densidad. Donde: 𝑚𝑙 = 𝑝 ∗ 𝑣 (IV) p: densidad (g/ml) v: volumen de la leche (ml) 𝑚𝑙 : masa de la leche (Kg) Finalmente, Esta fue la definición de la ecuación de balance de masa. Se utilizan mediciones experimentales directas para determinar las masas de las siguientes sustancias: cuajo, fermento, sal y calcio: 𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ + 𝑚𝐶𝑎𝐶𝑙2 + 𝑚𝑐𝑢𝑎𝑗 + 𝑚𝑠𝑎𝑙 + 𝑚𝑓𝑒𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑚𝑞𝑢𝑒𝑠𝑜 + 𝑚𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 F-M02.01-DIN-009/Rev.01 (V) Donde: 𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ : masa de la leche 𝑚𝐶𝑎𝐶𝑙2 : masa del cloruro de calcio 𝑚𝑐𝑢𝑎𝑗 : masa del cuajo 𝑚𝑠𝑎𝑙 : masa de la sal 𝑚𝑞𝑢𝑒𝑠𝑜 : masa del queso 𝑚𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 : masa otras pérdidas 2.1.3.2. Diseño de sistema mecánico En la segunda fase corresponde al desarrollo del sistema mecánico del agitador, primero se analizó los factores que intervienen en el sistema, para ello se realizó un dibujo con su respectiva interpretación. Luego se calculó que la densidad más crítica se identificará mediante el proceso ya que la fuerza para girar el agitador dependerá de la densidad y la altura a la que se encuentre la solución. Además, la dimensión de la fuerza depende del diferencial del área de la sección transversal. Se utilizó la Ecuación VII para estimar la potencia máxima del sistema, la cual se utilizaría para continuar con el diseño y cálculo de los diversos componentes mecánicos del sistema. Donde: 𝑑𝑓 = 𝑝 ∗ 𝑔 ∗ ℎ ∗ 𝑑𝐴 (VI) 𝑑𝑓: diferencial de la fuerza 𝑝: densidad g: fuerza de la gravedad de la tierra constante F-M02.01-DIN-009/Rev.01 ℎ∗: altura desde el líquido hasta la parte superior del agitador 𝑑𝐴: diferencial de la altura ℎ: altura del tanque y: distancia entre el fondo de la marmita y el agitador X: altura del agitador dy: ancho del agitador Para determinar la densidad crítica se utilizará la ecuación (IV), que predice que la masa y el volumen de la leche permanecerán constantes. Habrá una fuerza continua de 9,81 m/s2. La fuerza diferencial debe integrarse para poder realizar la fuerza, como lo indica la siguiente ecuación: 𝑎 Torque: 𝐹 = ∫𝑏 𝑝 ∗ 𝑔 ∗ (ℎ − 𝑦) ∗ 𝑓(𝑦)𝑑𝑦 (VII) T = F * r (VIII) Donde: T: torque (Nm) F: fuerza (N) r: radio (m) Mediante el método cualitativo se compararon materiales de fácil obtención y apropiados para su uso en contacto con alimentos para elegir el material que se utilizará para dimensionar el sistema. Luego de realizar un estudio de dimensionamiento bajo carga dinámica, se realizó computación usando una arquitectura con cargas estáticas. Además del mismo eje circular sólido, cuyo F-M02.01-DIN-009/Rev.01 momento polar se computa mediante la ecuación IX, se consideró que el eje operará a un esfuerzo cortante puro para efectos del diseño del eje por carga estática. 𝜏= 𝐽= Donde: 𝑡∗𝑟 (IX) 𝜋𝑟 4 (X) 𝑗 2 𝜏: esfuerzo cortante T: torque (N) r: radio J: momento polar Teniendo en cuenta los factores mencionados anteriormente y el hecho de que se puede determinar el límite elástico de corte de un material (𝑆𝑦′ = 𝑠𝑦 2 ), El límite elástico de corte debe ser alcanzado o superado por la tensión máxima. Donde: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 2𝑇 2𝜋𝑟 3 ≤ 𝑆𝑦′ (XI) 𝜏𝑚𝑎𝑥 : esfuerzo máximo T: torque Sy’: punto de fluencia cortante Sy: punto de fluencia Se tomaron en consideración los concentradores de esfuerzos que según el diseño se deben determinar, así como las consideraciones de seguridad recomendadas. La siguiente ecuación se utilizará para calcular el radio del eje del área de la sección transversal. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 3 2𝑡𝐹𝑠 𝑟 = √𝑘 𝜋𝑠𝑦′ Donde: (XII) r: radio 35 k: concentradores de esfuerzos Fs: factor se seguridad Sy’: punto de fluencia cortante Por tanto, el sistema opera con una tensión sinusoidal completamente invertida en el diseño conceptual del eje por carga dinámica; por tanto, la tensión media es igual a 0. Además, el factor de seguridad y los coeficientes del concentrador de tensiones se tendrán en cuenta de la misma forma que en el diseño conceptual del eje por carga estática. En consecuencia, para determinar el tamaño del eje se aplicará el criterio de Goodman Modificado, que condensa la siguiente ecuación. d= { 32𝑛 𝜋 √([(𝑘𝑡 𝑀𝑎 2 ) 𝑆𝐸𝐴 3 𝑇𝑎𝐾𝑡𝑠 2 1 ) }∧ 4 𝑆𝑦 3 + ( (XIII) Además, se diseña conceptualmente un eje circular sólido cuyo momento polar se calcula mediante la ecuación XI, se supone que el eje operará con un punto de esfuerzo cortante puro, para lo cual dicho esfuerzo se deriva usando la ecuación XIII. De manera similar, nos ayudó a determinar el límite de aguante a la fatiga para el cálculo de fatiga del eje del agitador, que se utilizaría con la siguiente expresión. Donde: 𝑆𝑒 = 𝑆𝐸´ ∗ 𝐾𝑎 ∗ 𝐾𝑏 ∗ 𝐾𝑐 ∗ 𝐾𝑑 ∗ 𝐾𝑒 ∗ 𝑘𝑓 Ka: Factor de superficie Kb: Factor de tamaño F-M02.01-DIN-009/Rev.01 (XIV) Kc: Factor de carga Kd: Factor de temperatura Ke: Factor de confiabilidad Kf: Factor de modificación de efectos varios Se: Límite de resistencia a la fatiga (MPa) Se’: Límite de resistencia a la fatiga de una probeta (MPa) Dado que el eje está sujeto únicamente a cargas de torsión, se empleó la siguiente ecuación para dimensionar para tener en cuenta las consideraciones de carga dinámica. Cabe señalar que la tensión alterna promedio es igual a 0. d= { 32𝑛 𝜋 √([(𝑘𝑡 𝑀𝑎)2 + 3 ( 𝑡 )2 } ∧ 1 (XV) 𝑆𝐸 4 𝑆𝑦 3 Dado que el potencial de falla en este escenario es invariable y las concentraciones de tensión tienen escaso o ningún efecto sobre él, no hay necesidad del factor de concentración de tensión. Dado que no hay fuerzas transversales que causen flexión en el eje del mezclador, Ma = 0 y la ecuación de cálculo conceptual del eje se reduce a: Donde: d= { 32𝑛 𝜋 3 𝑡 1 √(4 (𝑆𝑦)2 } ∧ 3 (XVI) n: Factor de seguridad T: Torque Sy: Resistencia a la fluencia del material 𝑝 𝑇𝑚 = 𝑚 F-M02.01-DIN-009/Rev.01 (XVII) Donde: Tm: torque medio P: potencia W: velocidad angular Por el contrario, al diseñar la aleta del agitador (figura 10, Anexo 2), inicialmente se determinó el espesor del agitador. El impulsor no tiene una relación establecida; normalmente oscila entre un sexto y un undécimo de la longitud del brazo. Pero según Geankoplis, J., la relación que más se estima es: Donde: 𝐸𝑟 = 1 10 ∗ 𝐿𝐵 (XVIII) 𝐸𝑟 : espesor del rodete (m) 𝐿𝐵 : longitud del brazo (m) Luego, se determinó el Alto de la paleta que se empleó la siguiente ecuación: 1 𝐴𝑝 = ∗ 𝐿𝐵 5 Donde: (XIX) 𝐿𝐵 : longitud del brazo (m) 𝐴𝑝 : alto de la paleta (m) Por consiguiente, se calculó conceptualmente la separación entre cuadrículas usando la siguiente ecuación: Donde: 𝑋𝑝 : distancia entre rejilla (m) F-M02.01-DIN-009/Rev.01 𝑋𝑝 = 𝐿𝐵 4 (XX) 𝐿𝐵 : longitud del brazo del rodete (m) 4: número de palas que tiene el agitador Además, se determinó la longitud del brazo que se dio por la siguiente ecuación: 5 𝐿𝐵 = ∗ 𝜙𝑖 8 Donde: (XXI) 𝐿𝐵 : longitud del brazo (m) 𝜙𝑖: diámetro interno del tanque (m) También, para el diámetro del rodete se empleó la siguiente ecuación: 3 Donde: 𝑥 = ∗ 𝜙𝑖 4 (XXII) x: diámetro del rodete (m) 𝜙𝑖: diámetro interno del tanque (m) Para lograr una mezcla adecuada, es necesario que haya suficiente espacio entre el impulsor y el fondo del tanque. Esto permite que todas las corrientes del agitador homogenicen adecuadamente el líquido. Es por eso que se utilizó el siguiente cálculo para calcular la distancia entre el impulsor y el fondo del tanque: Donde: 𝑦 = ℎ − 𝑙𝑏 (XXIII) x: diferencia de distancia entre el fondo del tanque y el rodete (m) h: altura del líquido (m) 𝑙𝑏 : longitud del brazo (m) F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Para lograr una mezcla adecuada, es necesario que haya suficiente espacio entre el impulsor y el fondo del tanque. Esto permite que todas las corrientes del agitador homogenicen adecuadamente el líquido. Es por eso que se utilizó el siguiente Luego se realizó el análisis conceptual cinemático y de rotación del sistema, el cual se obtuvo directamente de los requerimientos. Si deseas confirmar estos valores, puedes utilizar un tacómetro durante el proceso de fabricación para determinar los valores precisos a los que tiene la velocidad conceptual; en este caso los datos de los trabajadores indican que la velocidad se aplicará a una velocidad conceptual como la velocidad mínima a 20 revoluciones por minuto y la velocidad máxima a 55 respectivamente. 2.1.3.3. Diseño Conceptual de la selección del sistema de TP Como resultado, se diseñó y eligió el sistema PT, y se utilizó el enfoque visual para calcular los valores conceptuales de potencia máxima que necesita el sistema. En consecuencia, lo primero que se determinó fue el poder del agitador. Esto se logró utilizando el método gráfico para relacionar el número conceptual de potencia con el número de Reynolds adimensional. Luego se utilizó la siguiente fórmula para obtener el número de Reynolds.: Donde: 𝑁𝑅𝑒 = 𝜙𝑟 2 ∗𝑁∗𝜌 𝜇 𝑁𝑅𝑒 = número de Reynolds (adimensional) 𝜙𝑟 2 : diámetro del rodete (𝑚2 ) 𝜌: densidad del fluido (Kg/m3) F-M02.01-DIN-009/Rev.01 (XXIV) 𝜇: viscosidad del fluido (Kg/ms) N: velocidad rotacional (RPM) Después de determinar el número de Reynolds, se calculó la potencia del agitador. Esto implicó calcular el consumo de energía en relación con la densidad del fluido (ρ), la viscosidad (μ), la velocidad de rotación (N) y el diámetro del impulsor (ϕr^2) utilizando gráficos que muestran el número de potencia Np en función de N Reynolds. El número de potencia Np se determinó en función del número de Reynolds NRe utilizando la gráfica. Utilizando la siguiente fórmula de (McCAbe Smith, 2001), se determinó la potencia conceptual del motor luego de determinar el número de potencia. (Npo) adquirido de la figura anterior. Donde: 𝑃 = ( 𝑁𝑝𝑜 𝑔𝑐 ) (𝜌 ∗ 𝑁 3 ∗ 𝜙𝑟 5 ) (XXV) 𝑁𝑝𝑜: Número de potencia obtenida 𝑔𝑐 Constante dimensional gravitatoria (kgm.m/N.𝑠 2 ) 𝜌: Densidad del fluido ( 𝑘𝑔 𝑚3 𝜇: Viscosidad del fluido ( ) 𝑘𝑔 𝑚𝑠 ) N: Velocidad rotacional (RPM) Luego, se realizó el cálculo conceptual de la viga del bastidor (ver anexo 3). Para su diseño, la muestra el diagrama de cuerpo libre de la viga. Figura 12 F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Diagrama de cuerpo libre de la viga. Donde: Σ Fx: Sumatoria de fuerzas en el eje X q: cargas R: resistencias Diagramas de fuerza cortante de la viga y momento flector de la viga (figura 13 y 14, Anexo 2). Luego se eligió el sistema de rodadura. Mediante un proceso cualitativo se eligió el diseño que mejor se adapta al mecanismo a construir (figura 17, Anexo 2). Además, se validó el tipo de rodadura con un diámetro conceptual de eje de 25 mm. Se especificó el tipo de rodamiento: una serie de acero resistente con un tornillo de fijación. 2.1.3.4. Sistema eléctrico y de control El sistema de energía fue el elegido inicialmente. Para que haya agitación, se debe forzar un fluido a través de un diseño conceptual del sistema mecánico y eléctrico dentro del recipiente. Se eligió el componente principal del sistema. La fuente principal del movimiento de rotación donde se proporciona un croquis es el motor F-M02.01-DIN-009/Rev.01 (figura 16, Anexo 2). Luego prosiguió la selección del motor. Para el depósito tipo caldera se seleccionó conceptualmente un motor eléctrico trifásico de inducción y jaula de ardilla utilizando fuentes bibliográficas consultadas. A esto se le sumó el cálculo conceptual de la fuerza mecánica necesaria para mover el agitador, tras lo cual se realiza la siguiente expresión: 𝑃𝑜𝑡 𝑚𝑒𝑐 = 𝑇 ∗ 𝑤 + 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑦 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠 (XXVI) 𝑃𝑜𝑡 𝑚𝑒𝑐 = 𝑃𝑜𝑡 𝐸 = 𝐼 ∗ 𝑉 𝑃𝑜𝑡 𝑚𝑒𝑐 + 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 = 𝑃𝑜𝑡 𝐸 Donde: 𝑃𝑜𝑡 𝐸 = 𝑉 ∗ 𝐼 + 10% 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 T: torque W: velocidad angular Como resultado, se realizó el análisis del sistema de transmisión de energía y se identificó el mejor elemento comparando los dos sistemas mediante tablas de evaluación cualitativa. Como se puede ver en el apéndice, al elegir la transmisión de potencia se consideraron una serie de factores que son importantes a la hora de suministrar energía al agitador. El Anexo II de la tabla orienta la selección de la metodología que se utilizará para determinar la alternativa óptima para la transferencia de energía. Para elegir qué motores utilizar se consideraron dos factores fundamentales: la velocidad conceptual máxima de rotación del agitador (medida en rpm). así como la potencia nominal necesaria. El siguiente cálculo se puede utilizar para calcular la intensidad a la que se requiere un motor para seleccionar el tipo apropiado: F-M02.01-DIN-009/Rev.01 𝐼 = ( 𝑃𝑜𝑡 𝐸 𝑉 ) − 10% 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 (XXVII) Por último, se determinó el Diseño conceptual y selección del sistema de Control. Primero el sistema temperatura, ya que un termopar puede ser algo robusto y mide en un amplio rango de temperatura. 𝑉𝐴𝐵 = 𝑎 ∗ 𝛥𝑇 Donde: (XXVIII) 𝑉𝐴𝐵 = Voltaje conceptual en los extremos del termopar (del orden de mV). 𝑎 Coeficiente de Seebeck, variación de tensión producida por cada variación de 1 °C de temperatura 𝑚𝑉 °𝐶 𝑇1 Temperatura conceptual en la unión a medir (°C) 𝑇2 Temperatura conceptual en la unión de referencia (°C) III. Resultados y Discusión Dado que el hervidor tiene un sensor de temperatura, no se seleccionará el sistema de cálculo conceptual de sensor de temperatura. Este sensor está sujeto a los parámetros preestablecidos. A continuación, para gestionar con precisión las condiciones de agitación dentro del proceso, se variará la velocidad del agitador en cada etapa del proceso de mezclado de la leche seleccionando los variadores de velocidad adecuados. El uso de este tipo de equipos tiene beneficios para la producción porque acorta el tiempo necesario para optimizar cada paso del proceso, lo que disminuye los costos asociados a la abundancia de potencia de agitación F-M02.01-DIN-009/Rev.01 cuando la cantidad de materia prima no está en su mejor momento para elaborar cuajada de leche. Las investigaciones realizadas indican que al elegir el convertidor de frecuencia se tienen en cuenta la tensión nominal (220 V) y la potencia a generar. Esta tabla proporciona un resumen de sus parámetros: Código motor aplicable (kw) corriente nominal (A) corriente máxima (A) WEG CFW300KFA-T2. 1.5 10 13 Cabe mencionar que el diseño conceptual del agitador solo cuenta con un convertidor de frecuencia, el cual puede cambiar entre 160 revoluciones por minuto, 120 y 80 respectivamente. Además, se seguirán de acuerdo con la fuerza requerida para agitar teniendo en cuenta otras variables. A continuación, se muestra un resumen de las potencias máximas y velocidades de giro del agitador: Esta potencia debe aplicarse directamente al eje. Además, cabe señalar que cuando la energía mecánica conceptual del motor se convierte en energía conceptual mecánica del F-M02.01-DIN-009/Rev.01 agitador, siempre existirán pérdidas. Así, el 90% del trabajo se realizó a menudo para este tipo de transición. La longitud de la viga es LV = 1.662 metros, y cuenta con una tubería estructural rectangular de hierro galvanizado. Debido al peso conceptual combinado del agitador con el motor, la carga es de unos 25 kg. El peso del reductor con su soporte produce una carga de 15 kg. Todo el peso se aplica en el centro del mismo, que es q = 40 kg y. La teoría realizada en este estudio parece adecuada para analizar un diseño básico y conceptual para un agitador homogeneizador para producir queso viscoelástico, y para evaluarlo junto con otras bases publicadas en la literatura científica. En la actualidad, esta investigación examina los estándares para el diseño conceptual de equipos además de ofrecer conocimientos conceptuales y fundamentales. Esta investigación puede transformarse en líneas de investigación y ser utilizada por cualquier disciplina como una guía de diseño básica y conceptual para trabajos de ingeniería en la educación superior. La ingeniería conceptual y básica debe crecer, y este crecimiento requiere las correspondientes herramientas de apoyo como laboratorios virtuales, prototipos y los aspectos financieros de gastos y presupuestos. Para que los estudiantes conozcan este tipo de ingenierías, los centros de estudios deben incorporar la ingeniería conceptual y básica como materia curricular. Referencias Bibliográficas: Alzate, C. E. O. (2003). Procesamiento de alimentos. Univ. Nacional de Colombia. Amaya Ochoa, W. E., & Moreno Ferrel, E. N. (2020). Reducción de tiempo en el proceso de mezclado de pegamento para calzado en un tanque agitador. Revisión de la literatura científica. F-M02.01-DIN-009/Rev.01 Anthony Anibal. L.C.(2015) Implementación de un prototipo de agitador electromecánico con movimiento orbital. 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