PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA INDUSTRIAL

1. Descripción:

Nombre del curso: Procesos Industriales.

Código del curso: 300IGI016

Créditos: 3

Prerrequisitos: Termodinámica.

Intensidad horaria: 3 horas semanales de teoría y talleres.

Profesor: Ing. Mónica Jimena Ortiz Jerez, MSc.

2. Objetivos del curso:

2.1 Objetivo general:

Conocer los fundamentos de los procesos físicos de transformación de materias primas

en productos terminados en la industria y analizar los equipos, consumos de materiales,

energía y otros recursos para evaluar costos y encontrar fuentes potenciales de mejora y

optimización mediante el tratamiento conceptual y matemático de las variables

determinantes del rendimiento, eficiencia, productividad y calidad.

2.2 Objetivos específicos:

• Entender la ingeniería con un enfoque al mejoramiento de procesos industriales.

• Describir la división de una industria de procesos en las diferentes operaciones

unitarias que en ella intervienen.

• Distinguir los elementos que conforman un proceso y las variables de diseño,

ejecución y control de los mismos, suministrando una descripción de las etapas más

usuales que se presentan en la mayoría de los procesos industriales.

• Aplicar balances de materia y energía en operaciones unitarias y procesos

industriales comprendiendo la importancia del ahorro de los recursos naturales,

principalmente el uso racional de la energía.

• Utilizar los conceptos fundamentales de flujo de fluidos y transferencia de calor a

procesos industriales.

• Conocer la aplicación de las operaciones con sólidos en las diferentes etapas de un

proceso industrial.

3. Programa

Capítulo 1. Generalidades de los procesos de producción (6 horas)

Sesión 1: Definiciones y fundamentos. Estructura Industrial. Entorno macroeconómico de

los procesos de producción. Clasificación de los productos manufacturados. La industria de

bienes de capital. Bienes y servicios. Análisis de procesos de transformación y

aprovechamiento de materiales. Productos y Subproductos.

Sesión 2: Definiciones de proceso. Operación y Proceso. Estados de los materiales en un

proceso. Variables de proceso. Indicadores de proceso: Productividad, Eficacia, Eficiencia,

Rendimiento, Costo. Etapas constitutivas de un proceso. Principales operaciones unitarias.

Representaciones gráficas de procesos

Capítulo 2. Procesos con transporte de fluidos (12 horas)

Sesión 3: Propiedades de los fluidos. Estática de fluidos. Presión de un fluido. Vacío y

presión atmosférica. Presión absoluta. Presión manométrica. Barómetros, piezómetros y

manómetros. Empuje y Flotación. Fundamentos del flujo de fluidos. Flujo permanente.

Flujo uniforme.

Sesión 4: Líneas de corriente. Ecuación de continuidad. Flujo de Fluidos en tuberías.

Ecuación de Bernoulli. Flujo laminar. Número de Reynolds. Flujo turbulento. Fórmula de

Darcy-Weisbach. Coeficientes de fricción. Pérdidas de carga. Pérdidas por accesorios.

Sesión 5: Energía y altura de carga. Ecuación de la Energía. Altura de velocidad. Línea de

energía o de alturas totales. Línea de alturas piezométricas. Turbinas y bombas, potencia y

rendimiento.

Sesión 6: Primer Parcial.

Capítulo 3. Balances de materia (9 horas)

Sesión 7: Conceptos generales de balance de materia. Balance de materiales en un proceso.

Estado transitorio y estado estacionario. Base de cálculo. Componente clave. Base libre de

un componente.

Sesión 8: Análisis de grados de libertad. Recirculación, purga y derivación.

Sesión 9: Balances en unidades múltiples.

Capítulo 4. Procesos de humidificación y deshumidificación (9 horas)

Sesión 10: Presión de vapor y líquidos. Mezclas de gases. Saturación. Saturación parcial,

humedad, humedad relativa. Balances de materia que implican condensación y

vaporización.

Sesión 11: Procesos de evaporación y secado, humidificadores. Psicrometría y variables.

Carta psicrométrica en procesos industriales.

Sesión 12: Segundo parcial.

Capítulo 5. Procesos con transferencia de calor (9 horas)

Sesión 13: Generación de energía. Fuentes de energía. Requerimientos energéticos

globales. Efectos ambientales de la generación de energía. Balance de energía alrededor de

un proceso. Cambio de estado en sustancias puras. Calor sensible y calor latente. Calor

específico.

Sesión 14: Mecanismos de transferencia de calor. Aislamientos térmicos. Transferencia de

calor por conducción. Conductividad Térmica. Conducción estacionaria unidimensional. La

placa plana. Sistemas radiales. Resistencia térmica de contacto. Analogía eléctrica.

Transferencia de calor por convección. Sistemas de convección natural. Sistemas de

convección forzada.

Sesión 15: Transferencia de calor por radiación. Mecanismos combinados de transferencia

de calor. Aletas. Intercambiadores de calor. Coeficiente global de transferencia de calor,

factores de suciedad, tipos de intercambiadores. Temperatura logarítmica media.

Generalidades sobre diseño de intercambiadores.

Capítulo 6. Operaciones con sólidos (3 horas)

Sesión 16: Transporte y manejo de sólidos. Propiedades y tratamiento de partículas sólidas.

Reducción de tamaño. Equipos para reducción de tamaño. Análisis granulométrico.

Mezclado de sólidos y pastas. Separaciones mecánicas.

Capítulo 7. Ergonomía aplicada (6 horas)

Sesión 17: Generalidades sobre ergonomía. Aplicaciones ergonómicas en la industria de

procesos.

Sesión 18: Tercer parcial

4. Evaluación:

Primer Parcial: 25 %

Segundo Parcial: 25 %

Tercer parcial: 25 %

Proyecto y tareas 25 %

5. Bibliografía

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