ING. JORGE ANGELES SILVA

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II.

Mango

El mango es una fruta tropical cuyo nombre cientfico es Mangifera Indica, originario de la India aunque tambin es originario del Sudeste Asitico, lugares en los cuales ha sido cultivado por ms de 4000 aos. Al igual que en otras frutas y vegetales el clima es de vital importancia en la planta de mango, es decir los rboles localizados en lugares que tengan clima caliente y seco producirn ms rpido que aquellos lugares que tengan un clima templado y hmedo. El tiempo necesario para el desarrollo completo del fruto vara entre 4 y 5 meses, esta diferencia de tiempo depende tanto de la variedad de mango como del clima como ya se haba citado.

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CARACTERSTICASForma: su forma es variable, pero generalmente es ovoideoblonga o arrionada, notoriamente aplanada, redondeada, u obtusa en ambos extremos, con un hueso central grande, aplanado y con una cubierta leosa. Tamao y peso: de 4-25 centmetros de largo y 1,5-10 de grosor, su peso vara desde 150 gramos hasta los 2 kilogramos. Color: el color puede ser entre verde, amarillo y diferentes tonalidades de rosa, rojo y violeta, mate o con brillo. Su pulpa es de color amarillo intenso, casi anaranjado. Sabor: extico, suculento, muy dulce y aromtico.

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PRODUCCIN Y EXPORTACIN

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DESTINO Actualmente, Estados Unidos ya no es el nico mercado para los mangos producidos en el pas. Tambin estn los Pases Bajos, Espaa, Suecia, Canad, Alemania, Chile y China.

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III.

PROPIEDADES TERMO FSICAS.

Tabla I Datos Tcnicos recomendados para cultivo (10).

Fuente: Cueva, 2001

Tabla II Propiedades del Mango.

Fuente: Cueva, 2001

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IV.

DIAGRAMA DE FLUJO.

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V.5.1.

Clculo y dimensionamiento de la cmara frigorfica.Datos.

Tabla III Datos para el clculo de la carga frigorfica.

11.9 C

0.91

Fuente: Cueva, 2001

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5.2.

Produccin total diario.1caja 8 mangos = 7 920 cajas * 1palet = 66 palets 120 cajas

MANGOS = 63 360 mangos *

KG = 31 680 kg * 1caja = 7 920 cajas * 1palet = 66 palets 4.0 kg 120 cajas

10

5.3.

Dimensiones de caja.

28 cm

Dimensiones del mango: Ancho: 9 cm Largo: 14 cm Altura: 9 cm

36 cm

0.28m * 0.36m * 0.10m11

5.4.

Dimensiones de palets.

0.36 m

1.2m * 1.2m * 1.95m12

5.5.

Clculo de ancho interior, longitud interior y altura interior.ANCHO INTERIOR = 6 * 1.2m + 2 * 0.3m + 4 * 0.05m + 3m = 11m LONGITUD INTERIOR = 11 * 1.2m + 2 * 0.3m + 10 * 0.05m = 14.3m ALTURA INTERIOR = 1m + 0.3m + 1.15m = 2.45m

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5.6.

Materiales de construccin.

La cmara esta construida de paredes pre fabricadas de acero (isopaneles) los cuales estn construidos por un ncleo de poliuretano inyectado insitu entre dos laminas de acero galvanizado. Esta formado como un sndwich. Piso fijo.

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ESTRUCTURA DEL AISLAMIENTO PARA LA PARED

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ESTRUCTURA DEL PISO

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ESTRUCTURA DE LA CMARA

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6.8

Clculo del espesor de pared, techo y piso.Xc = Xpe Kc Kpe 7.6 = Xpe 0.04 0.013 Xpe = 2.47 cm Xpe = 2.5 cm

Espesor del aislante.

Espesor de la pared.0.025 m + 0.0006 m * 2 + 0.02 m * 2 = 0.0662 mpoliuretano acero g. acero

Dimensiones de la puerta. 3 m (ancho) * 2.45 m (alto) * 0.0662 m (espesor)La puerta es corredera porque precisa un menor espacio para su apertura ya que corre paralela a la pared o cerramiento de la cmara mediante una gua. 20

Espesor del techo. 0.025 m + 0.0006 m * 2 + 0.02 m * 2 = 0.0662 mpoliuretano acero g. acero

Espesor del piso. 0.025 m + 0.0006 m * 2 + 0.015 m + 0.05 m + 0.2 m + 0.05 m = 0.2012 mpoliuretano acero g. m. metlica cemento barrera hormign

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6.9

Clculo de la carga trmica.

Calor de pared: este y oeste.T = 32C 13C = 19C * 1.8 = 34.2F Xc = 3 pulg Fp = 34.2 * 2.4 = 82.08 BTU/pie2.24h

A = 2.45m * 14.3m = 35.035 m2

Qp = Fp * AQp = 82.08 BTU * 35.035 m2 * 3.28 2 pie2 pie2.24h 24h

Qp = 2 x 30 937.64 BTU = 61 875.28 BTU = 15 585.71 kcal 24h 24h 24h22

Tabla 19: ganancia de calor de pared.

Calor de pared: norte y sur.A = 2.45m * 11m = 26.95 m2

Qp = Fp * AQp = 82.08 BTU * 26.95 m2 * 3.28 2 pie2 pie2.24h 24h

Qp = 2 x 23 798.18 BTU = 47 596.37 BTU = 11 989.01 kcal 24h 24h 24h

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Calor piso.T = 15C 13C = 2C * 1.8 = 3.6F Fp = 3.6 * 2.4 = 8.64 BTU/pie2.24h A = 11m * 14.3m = 157.3 m2

Qp = Fp * AQp = 8.64 BTU * 157.3 m2 * 3.28 2 pie2 pie2.24h 24h

Qp = 14 621.44 BTU = 682.98 kcal 24h 24h

Tabla 19: ganancia de calor de pared.24

Calor de techo.A = 11m * 14.3m = 157.3 m2

Qp = Fp * AQp = 82.08 BTU * 157.3 m2 * 3.28 2 pie2 pie2.24h 24h

Qp = 138 903.68 BTU = 34 988.33 kcal 24h 24h

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Calor producto.

Qp = m * Cp * T fr * teQ Qp = 31 680 kg * 0.91 Kcal * (20 13)C kg C

0.62 * 22 h / 24 h

Qp = 14 794.84 Kcal = 58 735.51 BTU 24 h 24 h

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Tabla 27: datos de diseo para almacenamiento de frutas.

Calor de personas.1 operario ingresa cada 4 horas durante 5 minutos por vez. Entonces tenemos 25 minutos en 24 horas.

2 conductores de montacargas entran 33 veces / 30 segundos por vez. Entonces tenemos 16.5 minutos = 17 minutos en 24 horas.

Q=1 persona * 25 min * 172.23 Kcal 24 h h-persona * 1h 60min = 71.82 Kcal 24 h

2 personas * 17 min * 172.23 Kcal 24 h h-personaQ = 169.42 Kcal 24 h = 672.58 BTU 24 h

*

1h 60min

= 97.60 Kcal 24 h

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Tabla 26: equivalente calorfico de ocupantes (AR)

Calor de infiltracin.V cmara = 14.3m * 2.45m * 11m = 385.385 m3 aire a 32C = 0.899 m3 kg

Tbs = 13C Tbh = 11.9C h= 8.15 Kcal/kg %HR = 90% Tbs = 32C Tbh = 28.8C h= 22.7 Kcal/kg %HR = 80%

Qinfiltracin = volumen * #cambios de aire * cmara 24h Qinfiltracin = 385.385 m3 * 4.15 24 h Qinfiltracin = 25 884.89 Kcal 24 h *

kg * (he hi)aire aire entrada

kg * (22.7 8.15) Kcal 0.889 m3 kg

= 102 763.01 BTU 24 h

Tabla 23: cambio promedio de aire, por 24 horas para cuarto de almacenamiento arriba de 0C debido a abertura de puertas y filtracin. Tabla psicromtrica28

Calor de iluminacin.

Qluces = WH pie2Qluces = WH pie2 *

*

rea de la cmara * Kcal * 20h WH-h 24h

1 693.16 pie2 * 20h 24h = 134 436.9 BTU 24 h

Qluces = 33 863.2 Kcal 24 h

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Calor total (supuesto).

calores = 559 604.77 BTU daDividimos el calor total entre 20 Obtenemos:

27 980.24 BTU h

30

Calor de motores. DT 9.9 10 Capacidad 27 980.24 28 262.87

3 evaporadores del modelo BC4 314 (12 300 cada uno)

Potencia total de motores.

P = #evaporadores * #motores * potenciaP=3*3*1 15 P = 0.6 HPTabla 33: DT de diseo del evaporador. Tabla A para fren 10DT: tabla de capacidades (BTU/h)

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Qmotores = potencia total * Kcal * 20h HP h 24hQmotores = 0.6 HP * 932.40 Kcal * 20h HP h 24h Qmotores = 11 188.8 Kcal = 24h 44 419.54 BTU 24h

Tabla 25: equivalente calorfico de motores elctricos (Kcal/HP-h)

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Calor total (real).

calores = 604 024.31 BTU daDividimos el calor total entre 20 Obtenemos:

30 201.21 BTU h

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DT 9.9 10

Capacidad 30 201.21 30 506.28

Los 3 evaporadores del modelo BC4 314 cubren la capacidad.

Capacidad total.Q total = 30 201.21 BTU h Tomamos un 10% como seguridad, entonces tenemos: Q total = 33 221.33 BTU = 8 368.1 Kcal h h34

Refrigerante.Es un fluido de alta presin, (punto de ebullicin: -40.8C), lquido, incoloro con ligero olor a ter. Es un refrigerante de alta seguridad, no txico, no inflamable, descomponindose en productos txicos en contacto con la llama. Sus fugas se detectan con antorcha hlida. Su principal ventaja es su mayor produccin frigorfica volumtrica, utilizndose en instalaciones agroindustriales y de aire acondicionado, debido a que el volumen de refrigerante es menor, reducindose el tamao de las instalaciones y la seccin de las conducciones. Se utiliza con compresores de pistn, de tornillo y centrfugos.

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SELECCIN DEL COMPRESOR.Condiciones de trabajo: Temperatura de condensacin: TK TK = 32C + 5.5C = 37C Temperatura de evaporacin: To To = 13C 5.5C = 7.5C Pk = 14.24 bar Po = 6.312 bar 2.26 (ciclo simple)

= Tambiente + 5C

= Tcmara DT

Tabla 33: DT de diseo del evaporador.

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Refrigerante R 22

h1 = 406.8 KJ/Kg

h3 = h4 = 239.2 KJ/Kg= 1 m3 24.79 Kg37

qv = qo V=Q = qv

(406.8 239.2) KJ =

* 1Kcal KJ = 999.84 Kcal m3

kg 4.1678 0.0403 m3 kg = 9.17 m3 h

9 170 Kcal/h 999.84 Kcal/m3

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h1 = 407.7 KJ/Kg h3 = h4 = 245.7 KJ/Kg

= 1 m3 26.745 Kg

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cap = Vt * qoCap = 9.17 m3/h * (407.7 245.7) KJ * 0.0374 m3/kg kg 1 Kcal 4.1678 KJ

Cap =

9 530.28 Kcal h

Modelo de compresor segn catalogo de COPELAMETIC C3AH 0303 de capacidad de 9 530.28 Kcal/h40

SELECCIN DEL CONDENSADOR.Segn catalogo de COPELAMETIC: Cap. Total + Cap. Compresor 8 368.1 Kcal + 9 530.28 Kcal = 17 898.38 Kcal h h h Fc segn tabla de bulbo hmedo = 0.778 17 898.38 Kcal * 0.778 = 13 924.94 Kcal h h Por lo tanto el modelo del condensador ser: VXC 10 de 37044 Kcal/h

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CONCLUSIONESLa cantidad de mango por caja resulto ser de 8 unidades, ya que la variedad de mango kent es grande (peso promedio = 500 g).

El refrigerante a utilizarse es el fren 22 por tener las propiedades que se ajustan mas al diseo.Un punto a considerar es la cadena de frio que debe seguir el alimento de consumo cuya importancia radica en conservar y prolongar el tiempo de vida til del producto. El principio de refrigeracin en la industria alimentaria es el mismo para todos los equipos a utilizarse aun cuando emplean distintos tipos de refrigerantes.

El diseo de la cmara se hizo en funcin al producto que se v refrigerar utilizando como principal aislante el poliuretano.Las dimensiones obtenidas para el diseo de las cmaras se realizo en funcin a la capacidad requerida.

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BIBLIOGRAFA http://frutas.consumer.es/documentos/tropicales/mango/intr o.phpv http://www.adexperu.org.pe/agro/boletin/BOLETIN%20MENSU AL%20ENERO_archivos/page0010.htm Prez Ocaihua, Sonia (1998): Diseo de cmara para la conservacin de leche pasteurizada. Sanchz, Teresa; Pineda de las Infanta (2001): Ingeniera del fro. Cueva, Juan (2001): Calculo y dimensionamiento de una cmara de Refrigeracin para mango.

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