diseño de una camara frigorifica
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LISTA DE SIMBOLOS
Tmax. : Temperatura mxima. [C].
Tmed. : Temperatura media. [C].
Teb. : Temperatura base del proyecto. [C]
B : Base de la cmara de conservacin.[m.]
An : Ancho de la cmara de conservacin.[m.]
H : Altura de la cmara de conservacin.[m.]
v : Volumen [lts.]
m : masa [kg.]
: Densidad del producto [kg/m3]
cp : capacidad calorfica [J/Kg-K]
Q : Calor sensible [Kcal/h]
P : Potencia [W]Iflu : Iluminacin fluorescente [W/m2]
Ht : Tiempo de funcionamiento
V : velocidad [m/s]
K : conductividad trmica [Kcal/h*m-k]
A : Area [m2]
U : coeficiente global de transferencia de calor [Kcal/h*m2-K]
C.R. : Capacidad de refrigeracin. [KW]
h : entalpia [KJ/Kg]
f : coeficiente de conveccin [W/m2-K]
COP : coeficiente de operacin
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DISEO DE SISTEMA DE REFRIGERACION PARA CONSERVACION DE TRIPA
1. INTRODUCCION
1.1. Presentacin del proyecto
La mayora de los alimentos requieren estar a una temperatura determinada
para su conservacin a corto o largo plazo.
Cuando se necesita conservar alimentos tales como carnes, chorizos o
vegetales, se tiene que tomar en cuenta las condiciones climticas (tales como
temperatura, humedad, etc.) para que dichos alimentos no se deterioren y no
pierdan su poder nutritivo ni su calidad.
Por esta razn, en lugares como restaurantes, tiendas, supermercados, etc.
donde se comercializa esta clase de alimentos, es muy necesario tener un medio
para poder almacenar o refrigerar una gran cantidad de alimentos y disponer de
ellos en el tiempo que sea necesario
Este proyecto es realizado con el fin de dimensionar un sistema de refrigeracin
y conservacin de 9 toneladas de tripa en la ciudad de Cochabamba.
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1.2. Importancia del tema propuesto
De manera acadmica el proyecto nos permite tener una perspectiva detodos factores que influyen en el diseo de una cmara frigorfica para la
conservacin de un determinado producto.
1.3. Objetivo general
Disear un sistema de refrigeracin para almacenar 9 toneladas de tripa parala ciudad de Cochabamba y de esta forma poder conservar la calidad delproducto
1.4. Objetivos especficos
Dimensionar la cmara frigorfica siguiendo los clculos realizados en el diseo.
Aplicar los conocimientos de los principios bsicos de refrigeracin paradesarrollar el diseo eficiente de cmaras frigorficas.
Calcular la capacidad de refrigeracin de cada una de las cmaras
Seleccionar el refrigerante ms adecuado para el sistema de refrigeracin
Seleccionar y resolver el ciclo termodinmico ms adecuado para el sistema derefrigeracin.
Escoger los equipos a utilizar mediante catlogos, de acuerdo a los resultadosde diseo obtenidos
1.5. Planteamiento de la propuesta para el proyecto
El diseo de la cmara frigorfica ser orientado a la conservacin de tripas de
cerdo para el proceso de elaboracin de chorizo fresco en la ciudad de
Cochabamba.
Las propuestas del proyecto son:
Disear la cmara de conservacin para la tripa de cerdo, que estar en
recipientes de acero inox en estantes de metal y tendr que ser conservado a una
temperatura de 6C
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Disear la estructura de la cmara de refrigeracin, adems de la disposicin de
los estantes y el material de los recipientes para su almacenamiento.
Determinar el tipo de refrigerante a ser empleado segn parmetro econmicos y
de impacto ambiental.
1.6. Tamao y localizacin
Para determinar el tamao de la cmara se tomarn en cuenta que se cebe
almacenar 9000Kg de tripa de cerdo:
Se almacenarn en Recipientes rectangulares de 50kg de capacidad, de
acero inox, cuyas dimensiones son; 60[cm] de alto, 30[cm] profundidad y
50[cm] de ancho.
La cmara estar localizada en las afueras de la ciudad de Cochabamba,
la cual se utilizar para el proceso de elaboracin de chorizo fresco. La
cmara se encontrar expuesta al medio ambiente.
1.7. Justificacin
El siguiente proyecto fue pensado y realizado con el objetivo de obtener una mayor y
mejor preservacin de la tripa de cerdo bajo condiciones ptimas con el menor costo
posible.
Para esto utilizamos los materiales ms adiabticos (aislantes) posibles, as como un
buen clculo matemtico que nos harn ver a ciencia cierta los valores aproximados
que se usan en el campo de la refrigeracin para la seleccin de equipos de nuestrosistema de refrigeracin.
Aunque este no es un proyecto real; ya que no tenemos la experiencia laboral que
quisiramos; lo sealamos de manera terica y con catlogos verdicos como si
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estuviramos empleando en la industria, con la finalidad de llevar este esbozo lo ms
cercano posible a la realidad laboral.
2. MARCO TEORICO
2.1. FACTORES DE INFLUENCIA EN CONSERVACIN DE ALIMENTOS
2.1.1. Factores de influencia en la conservacin de carnes
La refrigeracin, como medio de conservacin de las carnes a corto plazo, est
influenciada por varios factores tanto intrnsecos (como son las caractersticas de las
carnes) como los extrnsecos (temperatura, humedad, tipo de embalaje
principalmente).
Caractersticas y tipo de carne a conservar.- existe una serie de parmetros que
influye y determina variaciones en los tiempos de refrigeracin y conservacin de las
carnes.
Estos parmetros empiezan desde la edad, raza, alimentacin, cantidad de grasa y
estado fisiolgico que haya tenido el cerdo antes de conservacin.
Las propiedades termodinmicas de la carne tambin influyen en la conservacin de
las mismas. Por ejemplo la carnes con grado de acidez ms elevado, es decir con un
ph ms bajo, se conservan ms tiempo. Cuando el PH supera los valores de 6,
tenemos un aumento en la velocidad de degradacin, debido a los agentes bacterianos
enzimticos.
AI comienzo de un periodo de almacenamiento el PH se mantiene bajo, a causa de el
desarrollo de los lacto bacilos y por tanto la carne se encuentra en buenas condiciones,
pero con el paso del tiempo las bacterias anaerobias se superponen a las aerobias,
subiendo el ph, con lo que se liberan olores anormales y comienza la descomposicin.
Las bacterias son muy susceptibles a la acidez y no pueden vivir en un medio como
este, por eso requieren ambientes ya sea neutros o ligeramente alcalinos.
Para mantener las carnes en buenas condiciones sin disminuir su calidad original, es
necesario usar mtodos que destruyan las bacterias ya sea aplicando calor, sustancias
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qumicas o radiacin. Algunas veces es factible usar mtodos para inhibir el
crecimiento bacteriano y para esto se usan sustancias qumicas, ingredientes del
curado, deshidratacin, fermentacin, refrigeracin y congelacin. El mtodo usado en
nuestro caso ser el de la refrigeracin, este evita el crecimiento de los grmenes
mesfilos y psicrfilos, determinando un alargamiento de la fase de lactancia y
reduciendo su velocidad de crecimiento. Estos grmenes son ms susceptibles a la
refrigeracin rpida que a la refrigeracin lenta.
La conductividad trmica es otra propiedad termodinmica al tener en cuenta ya que
varia ampliamente con la temperatura en que se encuentra la carne, es as que al
disminuir la temperatura la conductividad trmica aumenta, esto se debe a que el hielo
formado en la carne tiene mayor conductividad que el agua. La velocidad de
enfriamiento de la carne tambin est afectada por la conductividad.
La variacin de la entalpia es otra propiedad que influye en la conservacin del
alimento en general, la cual consiste en el calor extrado para el enfriamiento de la
carne y depende la temperatura inicial y de la temperatura final de refrigeracin.
La temperatura es el factor ambiental que ms afecta el crecimiento de los
microorganismos. Por esta razn es uno de los factores a considerar en la
conservacin tanto de carnes como de vegetales.
La temperatura afecta la velocidad de crecimiento, exigencias nutricionales y
composicin qumica y enzimtica de los microorganismos. Los efectos letales de la
congelacin y refrigeracin dependen del microorganismo en cuestin y de las
condiciones de tiempo y temperatura de almacenamiento. Algunos microorganismos
pueden estar viables durante largo tiempo en alimentos congelados.
La humedad relativa influye directamente en la actividad de agua del alimento. El
trmino "actividad de agua" se refiere al agua disponible para el crecimiento
microbiano. A mayores valores de actividad de agua, se incrementa el crecimiento
bacteriano. Si un alimento con bajo contenido de agua se guarda en una atmsfera con
humedad relativa alta, la actividad de agua de este alimento aumentar permitiendo el
deterioro debido a los microorganismos. La combinacin entre la humedad relativa y
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temperatura no puede despreciarse. Generalmente, cuanto mayor es la temperatura de
almacenamiento, menor ser la humedad relativa, y viceversa.
La velocidad y tiempo de refrigeracin es uno de los principales factores fsicos. Para
determinar el tiempo de refrigeracin se consideran 2 tipos de factores:
Los factores concernientes a la calidad del producto y los factores concernientes a la
instalacin frigorfica.
Las consideraciones ms importantes a tomar en cuenta en el producto son:
Dimensin y forma del producto
Variacin de entalpia
Conductividad trmica
Temperatura inicial y final del producto
Y las consideraciones ms importantes en lo concerniente a la instalacin
frigorfica son:
Temperatura del medio refrigerante
Humedad relativa
Medio o procedimiento de refrigeracin utilizado.
En la prctica la velocidad de enfriamiento se obtiene dividiendo la mitad del espesor
de la carne en el punto ms grueso de la masa muscular por el tiempo efectivo en
alcanzar la temperatura final deseada.
La forma y caracterstica del embalaje es otro factor a tomar en cuenta. El tipo de
embalaje afecta muy diferentemente a las carnes. En el aspecto bacteriolgico se
encuentran diferencias considerables en el nmero de bacterias y la naturaleza de la
flora microbiana, para un mismo vaco y una misma temperatura de conservacin,
segn el tipo de embalaje utilizado.
De forma general en todos los envases plsticos al vacio se produce una cierta prdida
de jugos, que determina un perjuicio econmico como consecuencia de la prdida de
peso.
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Con los materiales impermeables puede decirse que se mantiene al principio toda lahumedad inicial, permitindose as una mejor maduracin de la carne, que favorece laternura y el sabor, dando una presentacin ms agradable. De otro lado los materialesretrctiles favorecen el aspecto visual y puede decirse que en los almacenamientos a
largo plazo perjudica a todas las caractersticas organolpticas.
2.1.2. CONDICIONES DE CONSERVACIN DEL PRODUCTO
Se elaboran a partir de carne cruda, curada o no, de vacuno o de porcino, grasa deporcino, sal, condimentos y especias, que luego de su procesamiento son llenados entripas naturales y artificiales sin necesidad a someterlos a la accin del calor directo,logrando su acabado en funcin del tiempo. Su punto de congelacin es de 1.7 a2.2C (Tabla 22-2 Stoecker)condimentos como el ajo, tienen propiedades antioxidantes.
TripasSon un componente fundamental puesto que van a contener al resto de los
ingredientes condicionando la maduracin del producto. Se pueden utilizar variostipos:
Tripas animales o naturales:o Han sido los envases tradicionales para los productos embutidos. Este tipo
de tripas antes de su uso deben ser escrupulosamente limpiadas ysecadas ya que pueden ser vehculo de contaminacin microbiana.
o Las tripas naturales pueden ser grasas, semigrasas o magras. Tripas artificiales:
o Tripas de colgeno: Son una alternativa lgica a las tripas naturales ya queestn fabricadas con el mismo compuesto qumico.
o Tripas de celulosa: se emplean principalmente en salchichas y productossimilares que se comercializan sin tripas.
Tripas de plstico: Se usan en embutidos cocidos
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2.1.3. PROCESO DE ELABORACIN DE EMBUTIDOS
El proceso est descrito mediante el siguiente esquema:
2.2. SELECCIN DE MATERIALES PARA SU CONSTRUCCIN
2.2.1. Dimensionamiento y ubicacin de las cmaras
Las dimensiones sern establecidas teniendo en cuenta la cantidad de tripas y envases que se va a refrigerar as
como la adecuada disposicin para un desempeo normal dentro de la misma.
2.2.2. Materiales a utilizar
Los materiales a utilizar para la construccin de nuestras cmaras son los siguientes:
Poliuretano como aislante.
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Lmina de acero inoxidable y PVC como barrera anti vapor para las paredes
laterales.
Piso de acero inoxidable en serie. El fondo de las cmaras de mantenimiento
fro o frigorfico est previsto de un suelo anticorrosivo e higinico de acero
inoxidable.
De esta manera, se facilitarn las conexiones de tuberas con los evaporadores y se
evitar una demasiada longitud de tubera que aumenta las caldas de presin y el
costo de instalacin.
Por lo tanto, el diseo del tumbado deber estar hecho de tal forma que pueda
soportar las cargas estticas de los equipos y adems, las cargas dinmicas por
efecto del funcionamiento de los equipos. (Por esta razn, se recomienda colocar
aisladores de vibracin sobre los equipos).
Adems se pondrn bandejas metlicas en la cmara, en forma de repisa para colocar
el producto que se va a almacenar, teniendo en cuenta en no amontonar las tripas en
ciertas partes de la cmara (evaporador) para conseguir una adecuada distribucin del
aire dentro de la misma.
2.3. Seleccin del refrigerante
2.3.1. Conceptos Importancia
Los refrigerantes o fluidos frigorferos, son sustancias que circulan cclicamente por las
instalaciones frigorficas, actuando como agente refrigerante del cuerpo sustancia a
enfriar para lo cual adaptamos las normas:
AHSRAE 9433 - Diseo fundamentos para instalaciones de almacenamiento
refrigerado
AHSRAE 90427 Tendencias de alimentacin para equipos y aplicaciones de
refrigeracin
AHSRAE 23 Mtodos de prueba para valoracin de refrigerantes y unidades
condensadoras.
2.3.2. Clasific acin de los refrigerantes
Los refrigerantes se clasifican en dos grandes grupos:
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Refrigerantes Primarios
Refrigerantes Secundarios
Refrigerantes Primarios. - Son sustancias que se caracterizan por utilizar su calor
latente de vaporizacin para absorber calor del cuerpo o sustancia a enfriar. Estos
refrigerantes son usados en los sistemas de refrigeracin directa.
Los refrigerantes primarios ms comunes son:
El amoniaco. R717
Refrigerante 12, R12
Refrigerante 22, R22
Refrigerante 134a, R134A
Las principales caractersticas para seleccionar un refrigerante primario son:
Caractersticas Termodinmicas
La razn de compresin debe ser poco elevada, en lo posible.
La temperatura de evaporacin debe ser superior de la temperatura de ebullicin.
La temperatura critica debe ser lo ms alta posible con respecto a la temperatura de
condensacin
Carac tersti cas de Segur id ad La toxicidad debe ser la menor posible.
La inflamabilidad tambin debe ser lo ms baja posible.
La accin sobre los productos perecederos debe ser nula, es decir,no debe
contaminar la carga en caso de existir fuga.
Carac te rsti cas Tcni cas
La accin sobre los metales que se utiliza en la instalacin frigorfica debe ser nula.
La accin sobre los aceites de lubricacin debe ser positiva en toda proporcin en el
sentido de miscibilidad entre el refrigerante y el aceite para facilitar su retorno al
compresor.
Su comportamiento en presencia del agua debe ser nulo.
Poca aptitud con respecto a las fugas.
Carac tersti cas Eco nm icas
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Su precio debe ser lo ms bajo posible
Debe ser de fcil disponibilidad en el mercado.
PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES PRIMARIOS MASUTILIZADOS
PROPIEDADES R717 R12 R22 R134a
NOMBRE AmoniacoDiclorodifluor-
metano
Cloradifluor-
metano
Tetrafluor-
Etano
Razn de
Compresin
(tc=30C, te=-
15C)
4,936 4,071 4,06 4,7
Frmula qumica NH3 CH Cl2 F2 C Cl2 F2 CH2F-CF3
Temperatura
Ebullicin (a 1
atm)
-33.3C -29.8C -40.8C -26.06C
Temperatura
Crtica132.4C 112C 96C 101.1C
Produccin
Frigorfica (Kcal/
m3)
723.50 425.03 691.01 427.50
Toxicidad muy txico no txico No txico no txico
Inflamabilidad Inflamable No inflamable No inflamable No inflamable
Accin sobre
productos
perecederos
muy fuertesensiblemente
nula
sensiblemente
nula
sensiblemente
nula
Accin sobremetales
ataca el
cobre ysus
aleaciones
toleran la
mayora de
metales
toleran la
mayora de
metales
toleran la
mayora de
metales
Potencial
Agotamiento
ozono (base R12)
0 1 0.055 0
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Aptitud a las
fugasLigera muy grande Muy grande muy grande
Precio bajorelativamente
alto
relativamente
alto
relativamente
alto
Refrigerantes Secundarios -Son aquellas sustancias que han sido previamente
enfriadas por un refrigerante primario para posteriormente ser utilizados como
agentes de enfriamiento para absorber calor del cuerpo. Estos refrigerantes son
usados en los sistemas de refrigeracin indirecta.
Los refrigerantes secundarios ms comunes son:
Las Salmueras, siendo la ms utilizada la salmuera de cloruro de Calcio y
Cloruro de Sodio.
Refrigerantes No. 11 y 1 13
Los glicoles, los cuales se mezclan con el agua, pero se requiere mayor
bombeo por ser un lquido viscoso.
Los alcoholes, cuya principal desventaja es que son inflamables.
Los principales requisitos que deben cumplir los refrigerantes secundarios son:
Un punto de congelacin netamente inferior a la ms baja temperatura a la cual
debe ser circulado el liquido.
Masa calorfica por unidad de volumen elevada, lo cual permite limitar el caudal
volumtrico en circulacin.
Tensin de vapor moderado (Punto de ebullicin elevado).
Ligera viscosidad:
para limitar las caldas de presin en los circuitos
para obtener coeficientes de intercambio trmico elevados.
Aptitud mnima para provocar corrosiones. Esto exige que el lquido sea un mal
electrolito y que su conductividad elctrica sea pequea.
Buen comportamiento con el agua, tanto sobre el plan qumico (evitar la formacin
de compuestos corrosivos), como sobre el plan qumico (evitar la formacin de
compuestos que se solidifiquen a las temperaturas de empleo)
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Buen comportamiento qumico en presencia del refrigerante (en caso de fuga en el
evaporador).
Precio moderado.
2.3.3. Seleccin del Sistema Refrigerante
El refrigerante que vamos a utilizar es el R134a para un sistema primario. Es del
grupo de los hidrocarburos. Su nombre es Tetrafluormetano y su formulacin qumica
es CH2F-CF3. Actualmente se est imponiendo en las instalaciones modernas de
refrigeracin domstica debido a que no influye nocivamente a la capa de ozono, es
decir, es un refrigerante "ecolgico". Su potencial agotamiento de ozono (ODP) es
nulo y su potencial peligro global (GWP) es 1500, en comparacin con el del R12
cuyo GWP es 8100. A pesar de que su disponibilidad no es muy grande, es el
reemplazante de otros refrigerantes (principalmente del Fren R 12) a mediano y
largo plazo.
3. INGENIERIA DEL PROYECTO
3.1. Datos del proyecto
Los datos para el proyecto son:
Produc to a almacenar Tripa
Cantidad de prod ucto a
almacenar9000 [kg]
Ubi cac in geo grfic a de
la cmara f ri go rfi caCiudad de Cochabamba
Adicionalmente se cuenta con el historial mensual de humedad relativa media y
velocidad media del viento:
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Ao MesHumedad Relat iva
(% )
Velocidad del
Viento [km/hr]
2011
Enero 61.1 8.6
Febrero 72.8 6.7
Marzo 68 6.5
Abril 59.1 6.8
Mayo 50.8 5.2
Junio 45.1 4.8
Julio 48.6 5.6
Agosto 43.3 7.3
Septiembre 45.8 8.4
Octubre 46.9 9.2
Noviembre 48.7 9.4
Diciembre 59.8 8.4
2012
Enero 63.7 7.8
Febrero 71.6 5.8
Marzo 67.9 5.6
Abril 58.2 5.5
Fuente:http://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/852230.htm
http://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/852230.htm -
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3.2. Clculo de temperaturas del proyecto
Se cuenta con los historiales de temperatura en la ciudad de Cochabamba:
Ao MesTemperatura
Med ia [C]
Temperatura
Mxim a [C]
Temperatura
Mnima [C]
2011
Enero 19 27,7 14
Febrero 16,9 24,9 12,6
Marzo 17,5 26,3 12,5
Abril 17,6 27,5 10,3
Mayo 15,8 27,2 6,6
Junio 14,7 27,4 4,8
Julio 14,6 25,7 5,3
Agosto 16,6 28 6,7
Septiembre 17,6 27,8 9,1
Octubre 19 28,9 11,8
Noviembre 20,1 30,2 13,2
Diciembre 18,6 28 13,1
2012
Enero 17,9 25,7 12,9
Febrero 17 25,6 12,3
Marzo 16,8 26,3 11,5
Abril 15,7 25,1 10,2
Fuente:http://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/01-2012/852230.htm
Procesando esta informacin, se obtiene la temperatura media de todos los meses:
http://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/01-2012/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/01-2012/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/01-2012/852230.htmhttp://www.tutiempo.net/clima/Cochabamba/01-2012/852230.htm -
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Temperatura
Media17 C
Temperatura
Mxim a27.02 C
Temperatura
Mnima10.43 C
El calor vara con la temperatura exterior, si consideramos constante la temperatura
interior, si consideramos constante la temperatura interior del recinto frigorfico. Para
determinar el valor de .
Donde:
= Temperatura exterior base o temperatura de proyecto exterior.
= Temperatura mxima de la zona.
= Temperatura media de la zona.
Remplazando estos datos tenemos que:
3.3. Clculo de las dimensiones de la cmara
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ESTANTES PARA RECIPIENTES DE TRIPA
Para la refrigeracin de tripas, emplearemos recipientes de acero inox, los cuales sernalmacenados en estantes metl icos.
CALCULO DEL ESPACIO QUE OCUPA LA TRIPA
En la prctica se puede obtener este dato con un trabajoexperimental:
MATERIALES EMPLEADOS:
1) Recipiente de plstico2) Romana3) Recipiente de prueba de 33 cm x 25cm x
7,5cm4) Tripa de cerdo5 Re las l ices otros
Determinacin de la masa de tripas
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Pesado de la masa de la tripa de cerdo
Medicin del volumen que ocupa el producto
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Como resultado de esta prueba, el volumen que ocupa las tripas son en base y ancho, lasmismas del recipiente y en altura, un es timado de:
htp 15mm
Por tanto, para
mtp 2.5lb
Vtp 33cm 25 cm htp Vtp 0.001 m3
Empricamente:
tp
mtp
Vtp tp 916.348
kg
m3
Esquemticamente nuestro recipiente tendr las siguientes
dimensiones:
h
a
b
a 500mm
b 300mm
h 600mm
Volumen que ocupa cadarecipiente:
Vr a b h Vr 0.09 m3
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Capacidad de cada recipiente
mr tp Vr mr 82.471kg
Sin embargo, el recipiente no estar totalmente cubierto y debemos dejar un espacio paralos agarradores, as que adoptaremos la siguiente cantidad de peso por recipiente
mtr 50kg
Cantidad Total de tripas que deseamos refrigerar: mTt 9000kg
Cantidad de recipientes necesarias para la anteriorcondicin:
Nr
mTt
mtr Nr 180 Recipientes
Para cumplir con la condicin de refrigeracin, el Volumen total de recipientes necesarioscubrir:
VTr VrNr VTr 16.2 m3
Asumiremos una separacin entrerecipientes de:
sr 5cm
Para la estructura del estante emplearemos tubo de seccin cuadrada de las siguientesdimensiones; Fuente: catalogo aceros Arequipa, los cuales son ms empleado en Bolivia
sa
sb
sb 48mm
sa 28mm
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DIM ENSIONES DEL ESTANTE:
ALTURA DE LA ESTRUCTURA
B
H
Hs
sb
sa
sb
sb
Hs h 2 sr
Ht 2 sb 3 sa 4 Hs
Ht 2.98m
Por tanto; emplearemos
HT 3m
LA RGO DE LA ESTRUCTURA
Bt 2 sb 8 a 9 sr
Bt 4.546m
Por tanto emplearemos:
BT 4.6 m
ANCHO DE LA ESTRUCTURA:
Colocaremos dos hileras de recipientes, por tanto:
At 2 b 3 sr 2 sa At 0.806 m
Por tanto emplearemos:
AT 0.85m
Nmero de recipientes por estructura Nre 64
Para cubrir el mnimo de 180 recipientes para 9 Toneladas de tripa:
Nmero de estantes:
Ne
Nr
Nre Ne 2.813
Por tanto; emplearemos: Tres estantes con las mismasdimensiones
Con ello cubriremos cmodamente las 9 Toneladas y tendremos aun un espacio paracubrir una cantidad adicional de recipientes:
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DIMENSIONES INTERIORES DE LA CAMARA FRIGORIFICA:
Espacio entre las paredes y los estantes
1,34
1,
50
1,
50
1,34
BIC
AIC
0,55
EC 5cm
BASE INTERIOR DE LA CAMARA
BIC BT 2 EC
BIC 4.7m
Por tanto, tomaremos:
BASE 5 m
ANCHO INTERIOR DE LA CAMARA
AIC BT AT 2 EC
AIC 5.55m
Por tanto, tomaremos:
ANCHO 6 m
ALTURA INTERIOR DE LA CAMARA
ALTURA HT
ALTURA 3 m
3.4. Clculo del balance trmico de la instalacin frigorfica
-
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Te 23.012 C Tempera en el exterior (Obtenido mediante calculo previo delhistorial de temperaturas)
Tc 6 C Temperatura de conservacin
Ct 0.85kJ
kg C
Calor especifico de las
tripas
mr 1 kg Peso de los recipientes de aceroinox.
Cr 0.456kJ
kg C Calor especifico del acero inoxidable (TABLA A-5, Pg. 725,
TRANSFERENCIA DE CALOR, YUNUS CENGEL, 2ED)
Cu 0.5 Coeficiente deUtilidad
Ctol 1.2 Coeficiente detolerancia
npers 3 Nmero depersonas
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qpers 840BTU
hr Calor que emite cada persona
t 24 hr Tiempo que pasa el producto en la cmara frigorfica
CARG A TERM ICA D EB IDA A LA S P AREDES, P ISO Y TECHO:
CARGA DEBIDA A LAS PAREDES LA TERALES:
Para el presente, emplearemos paneles de aislamiento de poliuretano, los cuales estnformados por:
Dp Da
p 100mm Espesor de poliuretano (Dato de CatalogoInstalack para temperaturas has ta -20 C)
kp 0.023W
m C Conductividad trmica de poliuretano
(Fuente: TABLA A-5, Pg. 725,TRANSFERENCIA DE CALOR, YUNUSCENGEL, 2ED)
a 0.6mm Espesor de A cero inox
ka 15.6W
m C Conductividad trmica del Acero inox
(Fuente: TABLA A-5, Pg. 725,TRANSFERENCIA DE CALOR, YUNUSCENGEL, 2ED)
pvc 0.8mm Espesor de PVC como recubr imiento
Conductividad trmica del PVCk
pvc
0.078W
m C
Segn Komarov he 15kcal
hr m2
C
hi 10kcal
hr m2
C
Ap BASE ALTURAPor otro lado:
Qp
Te Tc
1
heAp2
a
kaAp
p
kpAp
pvc
kpvcAp
1
hiAp
Qp 56.688W
-
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CARGA DEBIDA A LOS MATERIALES DEL TECHO
Puesto que la conformacin es la misma para el techo:
Qt Qp Qt 56.688W
CARGA DEBIDO AL PISO:
Da
Dp
Tep 10 C Temperatura en los alrededores del piso
Qps
Tep Tc
1
heAp2
a
kaAp
p
kpAp
pvc
kpvcAp
1
hiAp
Qps 13.329W
CARGA TERM ICA DEBIDA AL PRO DUCTO:
QProd
mTt Ct Te Tc t QProd 1.506 kW
CARGA TERM ICA P OR EL EM BA LAJE :
QEmb
Nrmr Cr Te Tc t
QEmb 0.016 kW
CARGA POR ILUM INACION:
Ailum BT BT AT
nf 2 Nmero defocos
Pinst nf8W
m2
Ailum
QIlum Pinst Cu Ctol QIlum 0.241 kW
CARGA POR OCUPANTES:
QOcup npers qpers QOcup 0.739 kW
-
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CARGA POR INFILTRAC ION:
Volumen de la cmara
VC BASE ANCHO ALTURA VC 3178.32 ft3
Nren 9 Nmero de renovaciones de aire segnCOPELAND
QE 1.94BTU
24 hr f t3
Calor eliminado segn Tabla 22-15 Stoecker
QInf Nren VC QE QInf 0.678kW
CARGA POR M OTORES ELECTRICOS
fmot 4250BTU
hp hr Segun manual de COPELAND
PMOT 0.9kW
QMot PMOT fmot
QMot 1.503kW
CARGA TOTAL :
QT 4Qp Qt Qps QProd QEmb QIlum QOcup QInf QMot
FINALMENTE:
Carga por transf erencia de calor (techo paredes suelo) Qt Qp Qps 0.127 kW
Carga del producto QProd 1.506 kW
Carga por embalaje QEmb 0.016 kW
Carga por Iluminacin QIlum 0.241 kW
Carga por Ocupantes QOcup 0.739 kW
Carga por Motor Electrico QMot 1.503kW
Carga por inf iltrac in QInf 0.678 kW
Carga total QT 4.979 kW
CARGA TOTAL; Asumiendo un 10% por prdidas no consideradas
QTOTAL 1.1 QT QTOTAL 5.477 kW
-
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3.5. Criterios de eleccin de componentes del sistema de refrigeracin
Ver acpite 2.3.
3.6. Eleccin del refrigerante
Para el presente proyecto se asumi el refrigerante R 134a, porque es el ms
comercial y utilizado en Bolivia.
El R134a era hasta hace poco el gas refrigerante ms utilizado en el sector del aire
acondicionado, tanto para instalaciones de tipo industrial como domsticas,
aunque est prohibido su distribucin por ser altamente perjudicial para la capa de
ozono.
No daan la capa de ozono
Tienen bajo efecto invernadero No son txicos ni inflamables
Son estables en condiciones normales de presin y temperatura
Son eficientes energticamente
Los candidatos ms importantes son, el R717C y el R12.
La normativa al respecto indica que desde el 1 de enero de 2004: prohibicin de
fabricar todo tipo de equipos con HCFCs (Hidroclorofluorocarbon) El 1 de enero de
2010 estar prohibido por la UE, segn Reglamento (CE) n 2037/2000 sobre
sustancias que agotan la capa de ozono, importar, producir, vender y/o usar R-22virgen. An se permitir el uso de R-22 regenerado hasta el 2015. Para cubrir la
demanda de R-22 en instalaciones existentes, como posibles fugas, han nacido
varios productos sustitutos como el R-427A que aseguran una transicin sencilla y
no son destructoras de la capa de ozono.
El R22 tambin es usado como agente espumante para el poliestireno extruido, y
como esterilizante.
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