Carga de calor para cebolla

Depto: Metal-Mecánica

Carrera: Ingeniería Mecánica

Proyecto: Calcular la carga de refrigeración para 5,000 kg de Cebolla, además del dimensionamiento de la cámara necesaria para refrigerarse por 1 mes. Posteriormente se seleccionarán los equipos necesarios.

Catedrático: Ing. Hugo Izaguirre.

Alumnos

Nombre No. de control:

Alexis Vladimir Favela Enríquez 15130911

Michel Maximiliano Ríos Gutiérrez 15130919

Torreón Coahuila, México

Fecha de Entrega: 12 de Abril del 2019

CONTENIDO

Dimensionamiento De La Cámara 3

Vista Superior 3

Datos De La Tarima 4

Distribución De Las Cajas En La Tarima 4

Cálculo De La Carga De Refrigeración. 4

Datos Del Producto 4

Selección De Material Y Espesor Para El Diseño De La Cámara. 4

Carga Térmica Del Producto 5

Calor Por Transmisión (Envolvente De La Cámara) 5

Calor Ganado Por La Paredes Y Techumbre De La Cámara 5

Calor Ganado Por El Piso 6

Carga Interna Total De La Cámara 6

Montacargas R-300 6

Tarima 6

Ventilador 6

Cartón Corrugado 6

Iluminación 7

Carga Por Personas 7

Carga Térmica Por Infiltración 7

Carga térmica Total de la Cámara de Refrigeracion 7

Selección de Equipos 8

Condensador 9

Evaporador 9

Válvula Termostática De Expansión 10

Filtro Secador 11

Dimensionamiento De La Cámara

Se selecciono la siguiente caja:

Datos de la caja seleccionada del siguiente link: https://www.abc-pack.com/productos/caja-normal-para-frutas-y-verduras/

Capacidad: 5 Kg

Volumen por caja: A.b.h= (0.3) (0.4) (0.13) = 0.0156 m3

Vista Superior

Para poder llevar a cabo el dimensionamiento de nuestra cámara se considero que el radio de giro del montacargas que se empleará es de 3 metros, asimismo, se le agrego un metro mas de distancia entre tarimas para poder realizar maniobras adecuadamente. Las dimensiones de las tarimas se definen mas delante. Y a la puerta se le dio el valor de 3 metros también debido a las dimensiones de nuestro montacargas.

Cantidad de cajas a almacenar: (5,000 Kg)/5= 1000 cajas

Volumen de la cámara con todas las cajas amontonadas y sin espacios: 15.6 m3

Para estibar nuestras cajas se selecciono del siguiente link (https://es.uline.mx/Product/Detail/H-1218/Pallets/New-Wood-GMA-Pallet-48-x-40?pricode=WB7042&gadtype=pla&id=H-1218&gclid=CjwKCAjwhbHlBRAMEiwAoDA348roP2Ya5TAISjz42xcgUICBsZ97bV-PzuCAQZY3HdS3am4hPnBmVhoCGisQAvD_BwE&gclsrc=aw.ds) una tarima de madera nueva GMA-48x40”.

Entonces, deducimos que nuestra capacidad a almacenar es de 5,000 Kg y a cada tarima solo le estibaremos 450 Kg, lo que nos da: 5000 kg/450 Kg= 11.11 tarimas con 90 cajas de 5 kg cada una.

Datos De La Tarima

Madera nueva GMA-48x40”

Dimensiones: 48” =121.90 cm= 1.22 m

40” =101.6 cm= 1.02 m

Capacidad de carga: 2,500 lb= 1134 kg.

Distribución De Las Cajas En La Tarima

Agregaremos 3 cajas a lo largo de la tarima y al igual con el ancho, osease que por cada estiba tendremos 9 cajas de 5 kg cada una.

Conociendo la altura de cada caja (0.13m) y contando solo con la capacidad de 10 estibas, tendremos una altura de 1.3 m por tarima.

Cálculo De La Carga De Refrigeración.

Datos Del Producto

Almacenamiento: 5,000 kg de bulbos de cebolla madura, secos.

Llega con una temperatura de 15°C.

Selección De Material Y Espesor Para El Diseño De La Cámara.

Se lee de la tabla 1-208 ASHRAE handbook- Refrigeration:

Condiciones de almacenamiento:

Tiempo de almacenamiento: 1 mes

Temperatura de almacenamiento: 0°C

Punto de congelación: -0.8°C

Humedad relativa: 65 a 70%

De acuerdo con estas condiciones se selecciono de la tabla 2- “Guía térmica para el diseño de cuartos fríos” un aislamiento de 75mm de polisocianato expandido.

Espesor del piso de concreto= 15cm = 0.15m

Carga Térmica Del Producto

Carga de conservación de cebollas: Masa del producto: 5,000 kg por día: (m)

C1= calor especifico arriba del punto de congelación: 3.95 KJ/kg-K

T1= temperatura inicial del producto: 15°C

T2= temperatura por encima del punto de congelación: 0°C

Q_1=mC1(T1-T2)=(5,000)(3.95)(15-0)=296,250 KJ/dia

Dividiendo entre 24 y luego entro 3600 para obtener el calor en Watts obtenemos:

Q_producto=3.43

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