Projeto Operações Unitária I - Processamento de Suco de Laranja Concentrado

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Universidade Estadual de Feira de Santana
Docente: Abraão Peixoto
Operações Unitárias na Indústria de Alimentos I
Engenharia de Alimentos
Discentes: Anna Rúbia Lôbo Ferreira Gomes; 
Indira Sardinha Caló; Ivo Henrique Pinto 
Andrade; Lilla Paranhos Armede; Maiane Julie 
Barros dos Reis;Thamires dos Santos Melo.
Processamento de Suco 
de Laranja Concentrado
Taxa de Deformação
Te
n
sã
o
 d
e 
C
is
al
h
am
e
n
to
Dilatante, n>1
Newtoniano, n=1
Pseudoplástico, n<1
Plástico de Bingham, n=1
Herschel – Bulkley, n<1
• Comportamento Reológico dos Fluidos
REOLOGIA – EQUAÇÕES DOS 
FLUIDOS
• Newtoniano: τ = µ(γ)
• Herschel-Bulkley: τ = τo + , n < 1
• Lei da potência: τ =
• n < 1 (Pseudoplástico)
• n >1 (Dilatante)
• Plástico de Bingham: τ = τo + µ(γ)
REOLOGIA – TIPOS DE 
ESCOAMENTO
• Regimes:
Dimensionamento da Bomba 01 
• Vp = 10 m³/h = 5,89 CFM
• µpolpa = 1,429 cP (12° Brix)
• ρpolpa = 1046,5 Kg/m³ = 65,33 lb/ft³ (12° Brix)
• ρsacarose = 1332,7 Kg/m³ (20°C)
• ρácido = 1665 Kg/m³ (20°C)
• Pv = ?
Cálculo da pressão de vapor da polpa
 Suco 12° Brix (água e sólidos solúveis)
 0,12 % de sacarose e 0,88% de água
Pv = PH20 XH20 + Psacarose Xsacarose
Cálculo da pressão de vapor da polpa
• Pv = PH20 XH20 + Psacarose Xsacarose
• PH20 = exp (20,386 – 5132/T) , T = 293 K
• PH20 = 17,65 mmHg Psacarose = 0 mmHg
• Pv = (17,65. 0,88) + (0 . 0,12) = 15,53 mmHg = 2043,42 Pa
Dimensionamento da Bomba 01 -
passos 
• 1- Cálculo da vazão crítica (Vc)
• x ρ(lb/ft³)
• x 65,33 = 0,022 x 65,33
• Vc = 0,7 CFM Vp = 5,89 CFM
• Vc< Vp (Regime turbulento)
Dimensionamento da Bomba 01 -
passos 
• 2- Cálculo do diâmetro ótimo, nominal e área de secção
• Vp (CFM) x ρ (lb/ft³)
• 5,89 x 65,33
• Dótimo = 2,4’’ < 3,0’’ Dótimo = 2,5’’ 
• (Dnom = 62,7 mm e As = 30,9 cm²)
Dimensionamento da Bomba 01 -
passos 
• 3 - Cálculo da velocidade na entrada do tanque de mistura
• V2 =
• V2 = = 0,9 m/s
Dimensionamento da Bomba 01 -
passos 
• 4 - Cálculo do Número de Reynolds
• Re = = = 41325,4
• (Regime turbulento)
Altura de Projeto – B01
Altura de Projeto – B01
• Perdas friccionais 1-->2
-Comprimentos Equivalentes:
a)Tubulação:
b)Acessórios: 
3 válvulas borboletas = 3 . 20 = 60
1 cotovelo 90º = 1 . 30 = 30
Altura de Projeto – B01
fD = 0,021
(Diagrama de Moody)
NPSH do Sistema - B01
NPSH do Sistema – B01
• Perdas friccionais 1-->S
-Comprimentos Equivalentes:
a)Tubulação:
b)Acessórios: 
2 válvulas borboletas = 3 . 20 = 60
1 cotovelo 90º = 1 . 30 = 30
NPSH do Sistema – B01
Escolha da Bomba 01
• Viscosidade Cinemática
• Correção da Vazão e da Altura de Projeto
Bomba Centrífuga
Escolha da Bomba 01
Modelo C216
1750 RPM
D= 140mm
Potência: 0,75 Hp
NPSHr = 1,5 m.c.a
http://www.spx.com/en/waukesha-cherry-burrell/pd-wcb-
centrifugal-pumps-cseries/
Gráfico V’p X H’p
NPSHs > NPSHr – Não cavita
http://www.spx.com/en/waukesha-cherry-burrell/pd-wcb-centrifugal-pumps-cseries/
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=13&cad=rja&ved=0CHIQFjAM&url=ftp%3A%2F%2Fftp.demec.ufp
r.br%2Fdisciplinas%2FTM120%2FAPOSTILA_MH%2FCAVITA__O.ppt&ei=cHL4UcrHEsbGqQGj34CoCA&usg=AFQjCNHv4kZANzfSnrMNygDPPj
5R12Ya6Q&sig2=I-TXIZkDsKcUujDZH_BCzA&bvm=bv.49967636,d.dmg
https://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=13&cad=rja&ved=0CHIQFjAM&url=ftp://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM120/APOSTILA_MH/CAVITA__O.ppt&ei=cHL4UcrHEsbGqQGj34CoCA&usg=AFQjCNHv4kZANzfSnrMNygDPPj5R12Ya6Q&sig2=I-TXIZkDsKcUujDZH_BCzA&bvm=bv.49967636,d.dmg