OPERACIONES UNITARIAS Congelación parte 1

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Operaciones Unitarias 3
Ing. Axel Ivani Poou
Instituto Tecnológico Maya de 
Estudios Superiores
Constantes dependientes de forma
Rectángulo
P=1/2
R=1/8
Cilindro
P=1/4
R=1/16
Esfera
P=1/6
R=1/24
Coeficiente conventivo
Donde
h = coeficiente convectivo (W/m2 °C)
v = velocidad del aire en m/s
Velocidades de aire típicas
Freezer: 3.7 m/s
Blast: 9.2 m/s
Chorro de aire 25 m/s
Cambio en alimentos
Densidad del agua congelada: 917 Kg/m3
Cp del agua congelada: 2.09 Kj/Kg °C
Conductividad térmica (K) del agua congelada: 2.22 W/m°C
Cambio en alimentos
Congelados
Calor latente
	
La= 333.2 Kj/Kg
Ac= Agua congelada
Ecuación Pham
Ecuación Pham
Ecuación Pham
Tfm= Temperatura media de congelación
Tc = Temperatura final en el centro
Ta= Temperatura del medio de congelación
Ecuación Pham
Ecuación Pham
Ecuación Pham
NÚMERO DE BIOT
 
dC= distancia mas corta entre superficie y el centro:
h = Coeficiente conventivo
K= Conductividad térmica
Ejercicio 1
Una caja de carne de res se congela en un blast freezer a -40°C.
La temperatura inicial del producto es de 10°C y la temperatura final es de -18°C.
La velocidad del aire del cuarto frío es de 20 m/s.
Tiene una altura de 15 cm.
Calcule el tiempo de congelación mediante la ecuación de Plank y Pham. % de agua congelada es de 80%
Datos: H:69.14	P:15.57		G:12.4		C:0		A:0.41 
Ejercicio 1
Datos: H:69.14	P:15.57		G:12.4		C:0		A:0.41 
	
184.29Kj/Kg	
	
	
	
	
	
Ejercicio 1
Datos: H:69.14	P:15.57		G:12.4		C:0		A:0.41 
tf=(184,533,262.8*(
tf=(184,533,262.8 * /22
tf=20,983.94seg* = 5.82 horas
Ejercicio 1
Datos: H:69.14	P:15.57		G:12.4		C:0		A:0.41
Dc: 0.075m Ef=1	
Ejercicio 1
Datos: H:69.14	P:15.57		G:12.4		C:0		A:0.41
°C
°C
Ejercicio 1
 
 
Ejercicio 2
Tenemos 100 kg de carne de res que se congela desde 10°C a -20°C. La temperatura del cuarto frio es de -30°C y el aire tiene una velocidad de 9m/s. Asuma una forma rectangular con una altura de 20 cm.
%agua congelada 87%
Tiempo de congelación usando Pham y Plank.
Datos:	H:0.74		P: 0.22		A: 0.01	G y C: 0