Evaluación de la biodegradabilidad fungica por (Aspergillus ssp) en contaminantes de polietileno.

Contenido

5. Extracción de Calor (Refrigeración, Congelación y Ultracongelación)        3

5.1. Introduccion        3

5.2. Definición, características y fundamentos de un sistema de extracción de calor        4

5.2.1. Definición de generador de vapor y de caldera.        4

Figura 1: Caldera pirutubular con generador de vapor.        5

Clasificación        5

Principales sistemas del generador de vapor        6

Figura 2: Ventilador de tiro forzado.        7

Figura3: Ventilador de aire condensado.        7

Figura 4: Calentador de aire a vapor        8

Figura 5: Precalentador de aire regenerativo.        9

Figura 6: Caja de aire y registros.        9

Figura 7: Quemador.        10

Figura 8: Tubería con almas soldadas o membranas.        11

Figura 9: Corte longitudinal del evaporador del generador de vapor.        11

Circuito de gases de combustión        12

Sobrecalentadores:        12

Figura 10: Sobrecalentador 1        13

Figura 11: Sobrecalentador 3.        14

Figura 12: Recalentador.        15

Figura 13: Sobrecalentador 2.        16

Figura 14: Economizador.        17

Circuito de agua - vapor        18

Figura 15: Tambor de separación o Domo.        18

Figura 16: Circulación natural del agua-vapor.        20

5.3. Descripción de los sistemas de refrigeración, refrigerantes, ciclos de refrigerantes y diagramas de Mollier.        21

5.4. Instalaciones frigoríficas, elementos para el diseño de cuartos de refrigeración y preenfriado.        21

5.4.1. Diseño y construcción de cuartos de refrigeración y preenfriado.        21

Tipos de productos.        22

Tamaño de unidad de refrigeración.        22

Capacidad de almacenamiento        23

Empaques del producto        25

Ubicación y disposición de la instalación        25

Diseño y construcción        26

Cimiento y piso        27

Aislamiento        28

Valor R        28

Efectos de Humedad        29

Puertas y otros dispositivos        29

Calculo de la carga de calor        30

Calor de conducción        30

Calor de Campo        31

Medidas del sistema de refrigeración        31

Reduccion de la carga de refrigeración.        32

5.5. Calculo del tiempo de congelación y descongelación de los alimentos.        33

Tabla 1: Ecuaciones para el calculo de los tiempos de congelación y descongelación de distintos alimentos y rangos de validez.        35

Tabla 2: Valores de los factores de forma A* y V* en función de la geometría utilizada.        37

Figura 16: Grafica de dimensiones.        38

Tabla 3.- Constantes geométricas para el cálculo del factor de forma “E”        41

Figura 17:  Relación entre  y el numero de Biot para losa infinita, cilindro infinito y esfera.        42[pic 1]

Figura 18: Relación entre el valor  para temperatura central térmica y el número de Biot para varias esferas.        42[pic 2]

Método de Cleland and Earle        42

5.6. Diseño y selección de equipos de extracción de calor.        45

Referencias.        46

5. Extracción de Calor (Refrigeración, Congelación y Ultracongelación)

5.1. Introduccion

Los sistemas de refrigeracion

Existen dos tipos de conservación a través del frío: la congelación (largo plazo) y la refrigeración (días-semanas). El frío va a inhibir los agentes alterantes de una forma total o parcial. Al disminuir la temperatura se reduce considerablemente la velocidad de crecimiento de los microorganismos termófilos y la mayoría de los mesófilos.

Tanto la congelación como la refrigeración detienen o ralentizan la actividad bacteriana, no la eliminan; así, al calentarse, las bacterias reanudan su actividad. Si se vuelve a reducir la temperatura volverá a inhibirse la actividad bacteriana, pero contaremos con un número mucho mayor de bacterias que antes del aumento de temperatura.

Una nueva descongelación las volverá a activar. Cuanto mayor sea el número de bacterias, mayor es la probabilidad de que el alimento se deteriore o de que las bacterias produzcan toxinas. Cuando congelamos un alimento lo deterioramos por la formación de cristales de agua entre los intersticios celulares. Cuanto más lento sea el proceso de congelación, mayor es el deterioro. Por eso, hoy en día, se opta por la ultracongelación, una congelación muy rápida que apenas produce deterioro, ya que no da tiempo a que se formen los cristales. Esta ultracongelación supone un gasto extra elevado y puede no ser útil si se rompe la cadena del frío, ya que se formarían cristales.

Sin embargo, no todos los alimentos perecederos son iguales, por lo que la cadena del frío debe ser específica para cada tipo de alimento. En el caso de los vegetales frescos, que aún respiran, al romperse la cadena de frío se aceleran los procesos metabólicos de la maduración. Por cada 10 grados de aumento de la temperatura (de 0 a +10°C), la velocidad de las reacciones de deterioro enzimático se duplica, lo que se traduce en una reducción del período de conservación en igual medida. En la carne y pescado, productos muertos, el objetivo de la refrigeración es frenar la acción de los microorganismos y los procesos químicos y físicos que afectan a la calidad. En el caso de ser congelados, la rotura de la cadena del frío es mucho más grave, porque se alteran fácilmente las proteínas por los cambios de temperatura y se generan olores y pardeamientos extraños. Además, proliferan bacterias patógenas cuando la temperatura de conservación no se garantiza continua entre -18 y -24°C

5.2. Definición, características y fundamentos de un sistema de extracción de calor

• Como es bien sabido, la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma, y el hombre en su afán de aprovechar mejor la energía que extrae de la naturaleza, para mejorar y garantizar su calidad de vida, ha originado diversas formas de realizarlo desde hace mucho tiempo, pero emplea parte de la misma energía para lograrlo, con variados dispositivos, sistemas y/o equipos, por ejemplo, en las centrales termoeléctricas.
• Esta forma de transformar la energía química de un combustible en energía calorífica, se realiza en el dispositivo llamado caldera o generador de vapor (GV).  

5.2.1. Definición de generador de vapor y de caldera.

El termino de generador de vapor está siendo utilizado en la actualidad para reemplazar la denominación de caldera, e indica al conjunto de equipos compuestos por: horno (u hogar), cámaras de agua (o evaporador), quemadores, sobrecalentadores, recalentadores, economizador y precalentador de aire (Fig. 1). Las calderas son dispositivos de ingeniería diseñados para generar vapor saturado (vapor a punto de condensarse) debido a una transferencia de calor, proveniente de la transformación de la energía química del combustible mediante la combustión, en energía utilizable (calor), y transferirla al fluido de trabajo (agua en estado líquido), el cual la absorbe y cambia de fase (se convierte en vapor). El término de caldera ha sido por mucho tiempo utilizado y los dos términos se usan indistintamente. Es común la confusión entre los términos de caldera y generador de vapor, pero la diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado (vapor seco) y el otro genera vapor saturado (vapor húmedo). La producción de vapor a partir la combustión de combustibles fósiles se utiliza en todo tipo de industrias de transformación de materias primas y en las centrales termoeléctricas.

[pic 3]

Figura 1: Caldera pirutubular con generador de vapor.

Clasificación

Entre la clasificación de las calderas se puede catalogar:

• Por la naturaleza del servicio pueden ser: Fija, Portátil, locomotora o marina.
• Por el tipo de combustible: Caldera de carbón, de combustible líquidos, de combustibles gaseoso, mixtos y de combustibles especiales (residuos, licor negro, cascara de frutos).
• Por el tiro: Tiro natural o tiro forzado.
• Por la transmisión de calor: Calderas de convección, Calderas de radiación, Caleras de radiación-convección.
• Por la disposición de los fluidos: Calderas de tubo de agua y calderas de tubo de humo.

La caldera de vapor pirotubular generalmente tienen un hogar integral (denominado caja de fuego) limitado por superficies enfriadas por agua. Las horizontales con hogar integral se utilizan en instalaciones de calefacción a baja presión. Estas calderas, diseñadas especialmente para el aprovechamiento de gases de recuperación, presenta las siguientes características: El cuerpo de la caldera, está formado por un cuerpo cilíndrico de disposición horizontal, incorpora interiormente un paquete multitubular de transmisión de calor y una cámara superior de formación y acumulación de vapor (Figura 1.). La circulación de gases se realiza desde una cámara frontal dotada de brida de adaptación, hasta la zona posterior donde termina su recorrido en otra cámara de salida de humos.

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