Empresa Agroindustrial

INTRODUCCIÓN
Este trabajo se desarrolla partiendo del estudio de una empresa agroindustrial la cual se dedica al procesamiento de concentrado, zumos y pulpa de frutas. En la actualidad tiene un requerimiento aproximado mensual de nitrógeno líquido de 1.25 m3.
A través de estudios previos en el área de conservación de alimentos y por decisión de los directivos, se necesita incrementar el uso delgas nitrógeno para incorporarlo en la mayor parte de los procesos, puesto que presenta beneficios que incrementa el valor agregado del producto final como presentación, durabilidad, frescura, eliminación de malos olores y ácido ascórbico, mejorando así los procesos.

La necesidad de la empresa es de inyectar ahora gas nitrógeno en el producto a través de una tobera para el desplazamientoinmediato del oxígeno en la fase previa a la homogenización; adicionalmente se inyectará nitrógeno en el empaquetado para mantener la atmósfera inerte del producto y por último en el suministro de este gas en el túnel de congelamiento por donde la pulpa pasaría, en que la caída de temperatura interna es inmediata. Luego de la implementación del nuevo sistema de producción, el volumen requerido denitrógeno líquido será de 12 m3 mensuales, según datos dados por el cuerpo de ingenieros en alimentos de la empresa; por lo que esta tesis se orienta específicamente al diseño del tanque criogénico, y la selección de sus accesorios.
Esta tesis cubre el dimensionamiento y el diseño de los tres elementos constituyentes de lo que es un tanque criogénico como:

* Un tanque interno cuyo material esde acero inoxidable y el que está diseñado bajo la fórmula planteada en la norma ASME SECCIÓN VIII, división 1, UG-27 para el diseño del manto y la norma UG-32 en el diseño del domo. Este tanque se encontrará sometido a presión interna dado el vacío existente entre los tanques, generando una mayor presión el efecto del gas nitrógeno comprimido.
* El tanque externo al que se denomina coraza,formado por acero al carbono, diseñado bajo la fórmula planteada en la norma ASME SECCIÓN VIII, división 1, UG-28 para el diseño del manto y la norma UG-33 en el diseño del domo. Este tanque estará diseñado bajo efectos de presión externa, puesto que esta última será la atmosférica y la interna lo dará la presión de vacío.
* El aislamiento térmico, cuya resistividad térmica lo formará elmaterial aislante como la perlita expandida y la presión de vacío que genera unos de los mejores aislantes; aquí se determinará la cantidad de calor transmitida bajo el diseño de forma planteado a partir de los datos dados por casas comerciales dedicadas a la venta de estos equipos y en cuyo anexo dentro de esta tesis se los especifica.
* Adicionalmente se realizará la selección de losaccesorios respectivos.

Como resultado de esta tesis, se presentarán los planos de diseño del tanque, en el que se especificará las medidas necesarias y los detalles constructivos, involucrando así estándares internacionales con el fin de que estos puedan ser ampliamente implementados aquí en el país, de igual forma se realizarán consideraciones de seguridad en el manejo de las presiones en el sistema,esto detallado a partir de fichas técnicas de seguridad extendida por casas comerciales las cuales se adjuntan en Anexo; todo esto con el fin de contar con sistemas seguros y confiables.

Capítulo 1

1. ASPECTOS GENERALES DEL NITRÓGENO.

2.1 Propiedades y características del nitrógeno.
El nitrógeno no tiene olor, color, sabor; no es tóxico, corrosivo ni flamable, esconsiderado un gas inerte, sin embargo bajo la influencia de ciertos químicos, temperatura o electricidad, es reactivo, ya que forma compuestos. Al ser un gas no corrosivo, no se requieren materiales especiales para la construcción de sus contenedores. El nitrógeno comercial es el producto de la separación del aire por medio de la licuefacción y destilación de éste.
A presión atmosférica posee una...