Diseño de un horno artesanal para panadería
Este proyecto está dirigido a dar solución a una problemática que se evidencia luego de la reciente pandemia del COVID 19. Este problema radica principalmente en el desempleo el cual afecta de manera directa a las madres cabeza de hogar, dado que las mujeres tienen un alto índice de desempleo. El ob...
- Autores:
-
Leon Castellanos, Julio Alejandro
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5067
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/5067
- Palabra clave:
- Horno artesanal - Panaderia
Horno artesanal - Diseño
Horno artesanal - Térmico - Mecánico
Horno
Artesanal
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Transferencia de calor
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Artisan
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Este proyecto está dirigido a dar solución a una problemática que se evidencia luego de la reciente pandemia del COVID 19. Este problema radica principalmente en el desempleo el cual afecta de manera directa a las madres cabeza de hogar, dado que las mujeres tienen un alto índice de desempleo. El objetivo de este proyecto es realizar un diseño térmico de un horno artesanal para panadería, se propone como una alternativa de generación de ingresos no solo para las madres y mujeres afectadas, si no para la población en general. El proyecto de diseño de un horno artesanal para panadería se centra en un diseño térmico y mecánico que busca dar solución al desempleo como una alternativa de ingresos. Para ello es necesario tener una propuesta inicial en la cual se considera ciertas variables conocidas, como la cantidad de producto a calentar, dimensiones del producto y del horno. Como primera parte del proyecto se propone un diseño inicial en el cual se especifican las dimensiones del horno y materiales de construcción. Seguido de esto se hace el diseño térmico y mecánico. Seguido de esto se seleccionan los quemadores los cuales tienen la función de generar el calor suficiente para calentar el horno, para finalizar se realiza el diseño en una herramienta CAD y se hacen los planos del horno y se realiza un análisis económico del horno. |
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DIBUJO TECNICO ROTULADO DE PLANOS. NTC-1914. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. DIBUJO TECNICO. FORMATO Y PLEGADO DE DIBUJOS. NTC-1687. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. DIBUJO TECNICO. TERMINOLOGIA. NTC-1594. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN. DIBUJO TECNICO. ESCALAS. NTC-1580. |
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Para ello es necesario tener una propuesta inicial en la cual se considera ciertas variables conocidas, como la cantidad de producto a calentar, dimensiones del producto y del horno. Como primera parte del proyecto se propone un diseño inicial en el cual se especifican las dimensiones del horno y materiales de construcción. Seguido de esto se hace el diseño térmico y mecánico. Seguido de esto se seleccionan los quemadores los cuales tienen la función de generar el calor suficiente para calentar el horno, para finalizar se realiza el diseño en una herramienta CAD y se hacen los planos del horno y se realiza un análisis económico del horno.This project is aimed at solving a problem that is evident after the recent COVID 19 pandemic. This problem lies mainly in unemployment, which directly affects mothers who are heads of household, since women have a high rate of unemployment. unemployed. The objective of this project is to carry out a thermal design of an artisan oven for a bakery, it is proposed as an alternative to generate income not only for the mothers and women affected, but also for the population in general. The design project for an artisan bakery oven focuses on a thermal and mechanical design that seeks to provide a solution to unemployment as an income alternative. For this, it is necessary to have an initial proposal in which there will be certain known variables, such as the amount of product to be heated, product and oven dimensions. As the first part of the project, an initial design is proposed in which the dimensions of the oven and construction materials are specified. This is followed by the thermal and mechanical design. Following this, the burners are selected, which have the function of generating enough heat to heat the oven, to finish, the design is made in a CAD tool and the oven plans are made and an economic analysis of the oven is carried out.PregradoIngeniero MecánicoIntroducción.....13 Planteamiento del problema y justificación.....14 Objetivos.....15 Objetivo general.....15 Objetivos específicos.....15 Capítulo 1: Marco teórico.....16 1.1 Descripción del proceso de elaboración del pan.....16 1.2 Procesos de panificación.....16 1.2.1 Amasado.....16 1.2.2 Fermentación.....16 1.2.3 Horneado.....17 1.3 Tipos de horno de panificación.....17 1.3.1 Horno de túnel.....17 1.3.2 Horno moruno.....18 1.3.3 Horno de solera.....18 1.4 Selección de la mejor alternativa.....19 1.5 Concepto de transferencia de calor.....20 1.5.1 Transferencia por conducción.....20 1.5.2 Transferencia por convección.....21 1.5.2.1 Convección natural o convección libre.....22 1.5.2.2 Convección forzada.....23 1.5.3 Flujo laminar y turbulento.....23 1.5.4 Número de Reynolds.....23 1.5.5 Número de Nusselt.....24 1.5.5.1 Número de Nusselt en un flujo laminar.....25 1.5.5.2 Número de Nusselt en un flujo turbulento.....25 1.5.6 Número de prandtl.....25 1.5.7 Transferencia de calor en superficies planas.....26 1.5.8 Transferencia de calor en superficies cilíndricas.....27 1.5.9 Transferencia de calor en superficies esféricas.....29 1.6 Flujo de calor.....29 1.7 Radio crítico.....30 1.8 Aislantes térmicos.....30 1.8.1 Tipos de materiales de aislamiento térmico.....31 1.8.1.1 Poliuretano.....31 1.8.1.2 Placas de yeso laminado.....31 1.8.1.3 Poliestireno expandido.....31 1.8.1.4 Poliestireno extruido.....32 1.8.1.5 Fibra de vidrio.....32 1.8.1.5.1 Ventajas de la fibra de vidrio.....32 1.8.1.6 Lana mineral.....33 1.8.1.6.1 Características de la lana mineral.....33 Capítulo 2: Requerimientos ambientales y sanitarios para el dimensionamiento de hornos para manipulación de alimentos.....35 2.1 Requisitos de construcción.....35 2.1.1 Materiales.....35 2.1.2 Facilidad de limpieza y mantenimiento.....36 2.1.3 Resistencia.....36 2.2 Requisitos especiales.....37 2.2.1 Válvulas.....37 2.2.2 Perillas de control.....37 2.2.3 Inyectores.....38 2.2.4 Termostatos de los hornos.....38 2.2.5 Sistemas de ignición.....39 2.2.6 Reguladores.....39 2.2.7 Resistencia de la puerta.....39 2.2.7.1 Resistencia y estabilidad de los accesorios del horno y el gratinador.....39 2.2.8 Artefactos con ventilador.....40 2.2.9 Acumulación de gas no quemado en el artefacto.....40 2.2.10 Requisitos concernientes a los dispositivos de supervisión de la llama.....40 2.2.11 Higiene de los alimentos en hornos con control de tiempo.....41 2.3 Requisitos de funcionamiento.....41 2.3.1 Seguridad de funcionamiento.....41 2.3.2 Calentamiento.....41 2.3.2.1 Partes externas.....41 2.3.2.2 Perillas.....41 2.3.3 Entrada total de combustible al artefacto.....41 2.3.4 Artefactos con ventilador.....42 2.3.5 Combustión.....42 2.3.6 Requisitos para atmósferas especiales.....42 2.3.7 Equipos de protección.....42 Capítulo 3: Diseño térmico y mecánico del horno artesanal para panadería.....43 3.1 Diseño térmico del horno artesanal para panadería.....43 3.1.1 Cálculo de flujo calórico para calentamiento del horno.....43 3.1.1.1 Cálculo del flujo calórico para calentamiento de la arcilla.....43 - 3.1.1.2 Cálculo de flujo calórico para calentamiento de bandejas.....45 3.1.1.3 Cálculo de flujo calórico para calentamiento de estructura porta bandejas.....46 3.1.1.4 Cálculo de flujo calórico para cocer el producto.....47 3.1.2 Calculo de perdida de calor.....48 3.1.2.1 Cálculo del coeficiente de convección externo.....48 3.1.2.2 Cálculo del radio crítico de la lana mineral.....50 3.1.2.3 Calculo de pérdidas de calor por el suelo del horno.....50 3.1.2.4 Cálculo de pérdidas de calor en superficies cilíndricas.....52 3.1.2.5 Calculo de pérdidas de calor por el techo del horno.....55 3.1.2.6 Cálculo del flujo calórico del combustible.....57 3.1.2.7 flujo masico de combustible.....58 3.1.2.8 flujo masico de gases.....58 3.1.2.9 Calculo del volumen especifico de los gases.....59 3.1.2.10 Calculo del coeficiente de convección interna.....60 3.2 Diseño mecánico del horno.....63 3.2.1 Dimensionamiento de la chimenea.....63 3.2.1.1 Área transversal de la chimenea.....63 3.2.2 Diseño de estructura porta bandejas.....64 3.2.3 Diseño de las bandejas.....65 3.2.4 Diseño de estructura soporte del horno.....65 3.2.5 Diseño de plataforma para el soporte de las bandejas.....66 3.2.6 Selección de quemador ventilador.....67 3.2.7 Selección de motor.....68 3.2.8 Selección de la primera caja reductora.....70 3.2.9 Selección de la segunda caja reductora.....71 3.3 Montaje del horno.....71 Capítulo 4: Valoración de costos para fabricación y puesta en funcionamiento del horno artesanal para panadería.....73 4.1 Costos de materiales.....73 4.2 Costos de ensamble.....74 4.3 Costos totales del proyecto.....75 4.4 Discusión de resultados.....75 4.4.1 Dimensionamiento.....75 4.4.2 Diseño térmico y mecánico.....76 4.4.3 Costos.....76 5. Conclusiones y recomendaciones.....77 5.1. Conclusiones.....77 5.2. Recomendaciones.....77 Referencias bibliográficas.....7885 páginasapplication/pdfLeon Castellanos, J.A. (2023). Diseño de un horno artesanal para panadería. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5067https://hdl.handle.net/20.500.12313/5067spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería Mecánica“Desempleo en Colombia: estas son las ciudades donde es más difícil conseguir trabajo - Infobae.” https://www.infobae.com/colombia/2023/02/28/desempleo-en-colombia-estas-son-las-ciudades-donde-es-mas-dificil-conseguir-trabajo/ (accessed Mar. 07, 2023).“Estos son algunos de los efectos económicos que ha dejado el covid-19 en Colombia.” https://www.larepublica.co/especiales/encuesta-empresarial-2021-i/estos-son-algunos-de-los-efectos-economicos-que-ha-dejado-el-covid-19-en-colombia-3125811 (accessed Mar. 07, 2023).Índice de Precios al Consumidor (IPC).” https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/precios-y-costos/indice-de-precios-al-consumidor-ipc (accessed Mar. 07, 2023).R. 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