Diseño de Una Camara de Refrigeración Para Pulpa de Frutas
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7/23/2019 Diseño de Una Camara de Refrigeración Para Pulpa de Frutas
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I. DISEÑO DE UNA CAMARA DE REFRIGERACIÓN PARA PULPA DE
FRUTAS:
1. Diseño de la paed de !"a #$%aa de e&i'ea#i(" paa p!lpa de &!)as.
T° interior de la camara = *1+ ,C
HR dentro de la camara= - /
αe = 25 Kcal/ m2 h°C coeficiente de transferencia de calor por convección desde el aire a
la pared en el sitio caliente (exterior
αi = !5 Kcal/ m2 h°C coeficiente de transferencia de calor por convección desde el aire
a la pared en el sitio frio (interior almac"n
#a constr$cción del m$ro tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad
t"rmica
Revo$e de cemento #= 2cm) * 0 +), Kcal/ mh°c
-$ro de ladrillo #= 2+cm) * 0 +). Kcal/ mh°carrera de vapor #= !cm) * 0 +)5 Kcal/ mh°c
Corcho p$ro expandido #= 0 cm) * 0 +)+5 Kcal/ mh°c
-ortero de cemento con malla met1lica #= 2cm) * 0 +) Kcal/ mh°c
1.1 Cal#!lo de la )e%pea)!a e2)eio del e#i")o 3 )e%pea)!as e" los dis)i")os
paa%e")os se'4" la si)!a#i(" de la paed o se'4" se )a)e de )e#5o o s!elo.
t e=0,4.t me+0,6.t max
3onde4
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t e Temperat$ra exterior del recinto fri%or&fico
t me = Temperat$ra media del mes m1s c1lido del mes 6C
t max = Temperat$ra m1xima del mes m1s c1lido 6C
t e=0,4. (17 )+0,6.(35)
t e 67.- ¿ 6-8C
ORIENTACIÓN tme (ºC ) te (ºC )
Norte 0,6.tme =10,2 0,6.te =16,8
Sur tme= 17 te= 28
Este 0,8.tme= 13,6 0,8.te= 22,Oeste 0,!.tme= 1",3 0,!.te= 2",2Cu#$ert% ote&'o tme 12= 2! te 12= 0
sueo(tme 1")*12= 16
(te 1")*12=21."
1.6 C$l#!lo del espeso del aisla")e.
)i
i")eio
)ee2)eio
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7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m 2
q=U . ∆ t
[ ]&)10º(&(28º+'m8,&%- 2 −−==
&'m0.211,&%*+
'8,&%*m38+2
2
°=
=
7l coeficiente %lo8al de transferencia de calor ser14
$"
"
%
%
3
3
2
2
1
1
e
1
/
/
/
/
/
1
+
1++++++=
12
1
0.!
0.02
0.0"
0."
0.01
0.7
0.2
0.8
0.02
20
1
+
1 %++++++=
0.0
0.86
0.211
1 %+=
=
0.21% =
97 7#:;7 7# 79<79R 37 2! C-)
7l valor de > para dicho espesor comercial ser1 de4
12
1
0.!
0.02
0.0"
0.21
0."
0.01
0.7
0.2
0.8
0.02
20
1
+
1++++++=
C'º*m0.213,&%+ .686+
1 2===
7ntonces el valor de ser14
q=U . ∆ t +961;. -
< -.1+=6 >#al?%658C
1. Cal#!lo de las )e%pea)!as e" #ada !"a de las #apas del #ea%ie")o so" loss')s4
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C10.30ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C10.!8ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C11.16ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C22.!1ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C23.07ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C2".3!ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
C2".!"ºt)t20.(28)t(t8.10!2-
$$$6e
666"e
"""e
3e
3332e
2221e
111ee
−==−=−==
==−=−==
==−=−==
==−=−==
==−=−==
==−=−==
==−=−==
6. C$l#!lo paa )e#5o:
#a constr$cción del techo tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad
t"rmica
?i%$eta ' 8ovadilla #= !2cm) ' 0!)@ Kcal/ mh°cCorcho #= 0 cm) ' 0+)+5 Kcal/ mh°c
7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m 2 la
temperat$ra exterior del techo ser1 la fórm$la4
T6 exterior del techo= !2 A te=!2A2,=@+6C
7l coeficiente %lo8al de transferencia de calor ser14
$1
/
/
e1
+1
%
%
1
1+++=
12
1
0.0"
%
1.
0.12
20
1
+
1+++=
<or otra parte =, Bcal/m2h
q=U . ∆ t
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&'0.16,&%*m10))((0
8
T
-+ 2
°=−−
==
=U
Reemplaando el valor de >)
0.30m%
12
1
0.0"
%
1.
0.12
20
1
0.16
1
=
+++=
97 7#:;7 7# 79<79R C-7RC:D# 37 E+ C-)
7l valor de > para dicho espesor comercial del aislante ser14
12
1
0.0"
0.30
1.
0.12
20
1
+
1+++=
+C'º*m0.16077,&%6.22
1+ 2
===
7ntonces el valor de ser14
q=U . ∆ t +91@+77. ;+**1+BB
< -.+- >#al?%658C
. C$l#!lo paa s!elo:
7l diseFo del s$elo tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad
t"rmica
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Hormi%ón armado #= !+cm) ' 0+). Kcal/ mh°c
arrera de vapor #= !cm) ' 0+)5 Kcal/ mh°c
Corcho #= 0 cm) ' 0+)+5 Kcal/ mh°c
7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m2
latemperat$ra exterior del techo ser1 la fórm$la4
T6 exterior del s$elo= (te A !5/2= 2!)56C
7l coeficiente %lo8al de transferencia de calor ser14
$
1
/
/
/
e
1
+
1
%
%
2
2
1
1++++=
121
0.0"
0."0.01
0.70.1
201
+1 %
++++=
<or otra parte =, Bcal/m2h
q=U . ∆ t
&',&%*m0.2"310))((21."
8
T
-+ 2
°=−−
==
=UReemplaando el valor de >)
m0.18%
12
1
0.0"
%
0."
0.01
0.7
0.1
20
1
0.2"3
1
=
++++=
97 7#:;7 7# 79<79R C-7RC:D# 37 !, C-)
7l valor de > para dicho espesor comercial del aislante ser14
12
1
0.0"
0.18
0."
0.01
0.7
0.1
20
1
+
1++++=
+C'º*m0.2"66,&%3.8!6
1+ 2
===
7ntonces el valor de ser14
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q=U . ∆ t +9 6@@. 619 **1+BB
< -.+- >#al?%658C
II. ALGUNOS DATOS DEL ALMACEN
!) determinar el ?ol$men de la c1mara)
TamaFo de las caGas 5+xE+x2,cm)
<eso de la p$lpa de fr$ta almacenada por caGa !2 B%) x CaGa
3imensiones de los palets = !++x!+5x!2 cm)
3istancia Iltima de caGa techo= @+cm)
Cantidad de p$lpa de fr$ta a almacenar
!++,+++ B%)
J de caGas = !++,+++ B%) = ,@+++ caGas
!2 B%)/caGa
cada palet tendr1 en planta caGa ' !+ caGas en alt$ra
$mero total de caGas x palet
t = x!+ = + caGas/ palet
$mero total de palet en recinto
,@+++ caGas = .++ palet
!2+ caGas/palet
9$poniendo $e se a%r$pan 2 palets en alt$ra el n$mero total de caGas para el
conG$nto de los 2 palets ser1 de !2+ caGas)
Imero total de palets en la planta 4,@+++ caGas/!2+ caGas/%r$po de 2 palets)
2) #a alt$ra del almac"n
H= (h caGas x J caGas J palet h A (dist) palet s$elo x J palet A dist) techo al palet
H= (+)2, m/caGax!+ caGas/palet 2A(+)!2x2A+)@ = )52 m) =). m
<or lo tanto tanto la alt$ra de edificación ele%ida ser1 de ). m) la distri8$ción de los
.++ palets en planta se realiar1 de la s%t) manera se dispondr1n 2+ %r$pos de E5 palets
cada $no disp$esto de la forma indicada en s%ts) Li%$ras)
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7.@ %.
1.+% +.+%
1%
+.+%. .6+ %
Fi'!a a. Dis)i!#i(" de los pale)s e" '!pos
E) distancias a considerar entre los diferentes elementos la mercanc&a esta en E5
8lo$es de Ex2 palet
3imensiones de cada %r$po de palets4
D=( ancho de palet x Jpalet A ancho entre palet ' palet x J espacio entre palets
Dnch$ra = !++cm x 5 paletsA 5cm x @ palets = 52+cm= 5)2 m
#=(lar%o de palet x Jpalet A ancho entre palet ' palet x espacio entre palets
#on%it$d = !+5cm x .palets A 5cm x palets = .5cm= .)5 m)
#a distri8$ción de los 2+ %r$pos de palets ser14
@!)5m
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@) distancias a considerar entre los diferentes elementos la mercanc&a esta en @ 8lo$es de
Ex@ palet
3istancia de pared a palet = +)2 m)
<asillo = Em)
lo$e a 8lo$e = +) m)
Dncho total del fri%or&fico ser14
D=(Jpalet x ancho de palet A J espacios x ancho espacioJr$masA espacio pasillo A
espacio de pared ' palet x J espacios
D = (@%r$pos x 52+mA +)m x 2%r$posAEmA+2m x2%r$pos = 255 m
#=(Jpalet x lar%o de palet A J espacios x ancho espaciosJr$mas A espacio pasillo A
espacio de pared ' palet x J espacios
# = (5%r$pos x .5mA +)m x @%r$posA+)2mA2%r$pos = @!5 m
5) 3imensiones de la c1mara ser14
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D = 25)5 m)
# = @!)5 m)
H = ). m)
7l vol$men total de la c1mara es
? = D x # x H = .++)2.5 mE
) Calc$lo de la s$perficie total del recinto fri%or&fico
S=(25,5.6.7)
a) #a temperat$ra del medio am8iente promedio es de 2,°C
8) #a temperat$ra interior M!+°C
c) ?ol$men de la c1mara es 4 @5 mE
d) 9$perficie de paredes s$elo techo4 @+ m2
e) Capacidad total 4 @!.!2f) :n%reso diario4 !2 B%)
!) Calc$lo de la car%a t"rmica de8ido a perdida por transmisión de calor por paredes
techo ' s$elos)
N!= > x 9 x OT
3onde4
N! 4 Calor total $e atraviesa el cerramiento por $nidad de tiempo Kcal/h)
> 4 Coeficiente %lo8al de transferencia de calor f$nción de los materiales $tiliados
en el cerramiento en Kcal/ m2 h°C)9 4 9$perficie en m2
OT4 diferencia de temperat$ra (exterior interior
> promedio= tanto del s$elo techo ' paredes
>=+)2!+2 Kcal/ m2 h°C)
N! = +)2!+2 Kcal/m2 h °C x @+ m2 x (2,M2°C
N! = E2)5@ Kcal/h
N! = E),E@ KP
2) Calc$lar la car%a t"rmica de8ido a las necesidades por la renovación de aire
2)! Calc$lo de la car%a t"rmica de8ido a las necesidades renovación
N! = m x OH = (Q x ? (OH x m
m4 masa K%/dia
d=n$mero de renovaciones de aire por dia
?4 vol$men del recinto mE
Q 4 densidad media
OH 4 variación de entalp&a entre aire exterior ' aire interior
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N! = m x OH = (Q x ?( OH x n
N! = !)22..B%/mE0 @5mEx(!!M2).Bcal/B%x!
N!= 5+@@)2Bcal/dia
N!=+)2@@@Batt
N22= m x OH0 d
N22= 5+@@)2Bcal/dia 0 2),
N22=!@!2@Bcal/dia
N22=+),@@ BP
-@11.+66
5oa?#al+;.7;66
[email protected]@[email protected]
166
dHi
e15A
1J 66
N2t=!).B
E) Calc$lar la Car%a T"rmica de8ido a la refri%eración
E ! Car%a t"rmica de8ido a la refri%eración del prod$cto
d = n$mero de renovaciones de aire por dia
NE)! = m x Cp x OT
NE)! = !2 K%/d&a x +)2 Kcal/K% °C x (25M2 °C
NE)! = !@25.)2 Kcal/d&a
NE! = .)+K
E)2) Calor latente de con%elación
NE)2 = m x #c #c 4 Calor latente
NE)2 = !2 B%/d&a x Kcal/K%
NE)2 = @.2, Kcal/d&a
NE2=2E)!!K
NET=E+)2 B
@) Car%a t"rmica de8ido a las necesidades de conservación del prod$cto)
N@ = m x Cr Cr 4 calor de respiración
N@ = @!)@.2ton x +)@+ Kcal/ton diaN@ =!)5+ Kcal/d&a
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N@=+),! BP
5) Car%a t"rmica de8ido al calor desprendido por los ventiladores
potencia ventiladores =E++atts =25.)5Bcal/h=!+).EBcal/dia
N5 = ,+ x < x 4 J horas de d&as de f$ncionamiento de los motores
< 4 potencia $nitaria de los motores c)v)
N5 = ,+ x !2)5+/h x ,
N5 = ,B
N5 = ? x C
? 4 vol$men de la c1mara
C 4 calor desprendido por los ventiladores
N5 = @5 mE x !+ Kcal/mEdia
N5 = @5+ Kcal/dia
N5=+)2@ K
N5T=,)2@K
) Calor desprendido por la circ$lación de las operaciones
N = n x c x
n 4 n$mero de personas en el recinto fri%or&fico
c 4 calor emitido por cada operario
4 tiempo de permanencia en el interior de la c1mara o recinto
N = @ x 22!) Bcal/h x @
N = E5@5) Kcal/ hora
N =,5+@)@ BcaB/dia
N=@)!2 K
.) Car%a t"rmica de8ido a las l$minariasN. = ,+ x < x
< 4 potencia de las l$minarias
4 tiempo de f$ncionamiento
N. = ,+ x !)+@x !+
N. = ,)K
,) Car%as diversas α =+)!2
N, = α (N! A N2 A NE
N,= +)!2 (E),E@ AE+)2 A!).B
N,=@)E B
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Nt= !@+)25@B