Indicar las condiciones de temperatura y humedad de la cámara frigorífica para una conservación óptima de la mercancía.
Washington DlcDocumentos de Investigación1 de Mayo de 2017
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Escuela Politécnica Nacional
Facultad de Ingeniería Mecánica
Refrigeración Industrial
Integrantes: Washington De La Cruz
Kevin Navarrete
Josué Palacios
Grupo: Gr1
Fecha: 2017/02/21
Actividad 1:
- Indicar las condiciones de temperatura y humedad de la cámara frigorífica para una conservación óptima de la mercancía.
Las condiciones de temperatura y humedad de la cámara frigorífica están dados por la tabla 1, en donde se nota que la misma estará a -18 oC, esta es una temperatura lógica considerando que la cámara corresponde a una cámara de congelación y debe tener temperaturas bajo cero.
Tabla 1. Condiciones de temperatura y humedad
Temperatura de la cámara (oC) | -18 |
Humedad relatividad (%) | 90 |
b) Determinar espesor de aislamiento de las paredes, suelo y techo de la cámara frigorífica. Asumir paredes y techos iguales.
El aislamiento es muy importante en el diseño de una cámara frigorífica para reducir las pérdidas lo más posible, por lo cual se ha determinado en las tablas 2 y 3 factores importantes como la superficie que va a ocupar, el tipo de material recomendado y las potencias térmicas.
Tabla 2. Características del suelo | ||
Superficie | 38 m2 | |
Al terreno | ||
Hormigón 12 cm + Aislante 11.15 cm | ||
Potencia térmica pérdida | 0.34 kW | 9 W/m2 |
K | 0.202 W/m2 oC | |
T eq | 26.5 oC | |
Tabla 3. Características del suelo y techo | ||
Superficie | 139 m2 | |
Interior | ||
Poliuretano expandido 12.73 cm | ||
Potencia térmica pérdida | 1.25 kW | 9 W/m2 |
K | 0.176 W/ m2 oC | |
T eq | 33.20 oC |
c) Determinar las dimensiones de la cámara frigorífica.
Las dimensiones interiores vienen dadas por la tabla 4, donde se muestran las dimensiones de alto, largo y ancho.
Tabla 4. Dimensiones interiores
Alto | 4m | ||
Ancho propuesto | 5m | Ancho real | 5m |
Largo propuesto | 7.6 m | Largo real | 7.6 m |
d) Calcular las necesidades de refrigeración.
En este punto se establecen las cargas para la cámara en base a los productos que va a almacenar, que en este caso se trata de camarones, en la tabla 5 se van a mostrar las potencias necesarias para poder conseguir la carga deseada.
Tabla 5. Necesidades de refrigeración
Carga de productos | |
Enfriamiento de productos | 17.2 kW |
Respiración del producto | 0 kW |
Enfriamiento embalajes | 0.142 kW |
Enfriamiento palets | 0 kW |
Total de productos | 17.4 kW |
Cargas propias de la instalación | |
Pérdidas por las paredes, techo y suelo de la cámara | 1.59 kW |
Pérdidas debidas a ventiladores | 1.24 kW |
Pérdidas debidas a renovación de aire | 1.08 kW |
Pérdidas debido a iluminación | 0.19 kW |
Pérdidas debido a personal | 0.38 kW |
Pérdidas debidas a otros motores | 0 kW |
Total de cargas propias | 4.48 kW |
Carga total | |
Carga total de la cámara | 21.8 kW |
Carga total mayorada | 24 kW |
Potencia frigorífica de la cámara | 28.8 kW |
Potencia frigorífica tota por m^3 | 190 kW |
e) Seleccionar el refrigerante.
Se seleccionó el refrigerante R404a que es un gas incoloro muy estable y que se usa muy frecuentemente en las instalaciones de refrigeración, además es utilizado para baja y media temperatura.
f) Calcular el salto térmico del evaporador. Recordar que para las cámaras de conservación el salto térmico depende de la humedad requerida por el producto a conservar.
El salto térmico del evaporador de acuerdo a las necesidades de la cámara es de 5.
g) Dibujar el ciclo de compresión de vapor en el diagrama P-h, indicando los puntos de operación. Asumir un ciclo simple de compresión de vapor, sin intercambiador de recalentamiento-subenfriamiento y con un único tipo de evaporador.
El ciclo P-h se muestra en la figura 1, donde se detallan los puntos de operación que comprenden entre -18 y 48 oC.
Fig.1 Diagrama P-h[pic 1]
h) Indicar la potencia del compresor, del condensador, del evaporador y el COP.
En la figura 2 se muestra el sistema de refrigeración que se va a utilizar, donde se tiene un compresor que debe tener una potencia eléctrica aproximada de 33.49 kW, con un caudal de 97.13 m3/h, mientras que la temperatura de condensación rodea los 48 oC con una potencia de 60.5 kW. También se debe mencionar que se tiene un recalentamiento útil de 4 oC. El sistema tiene un COP de 1.32, un valor adecuado considerando que debe ser mayor a 1 para que sea beneficioso.
Fig. 2 Ciclo de refrigeración
[pic 2]
- Seleccionar el compresor y/o la unidad condensadora.
Tabla 6. Modelo de la unidad condensadora
Modelo | Tecnología | Configuración | Refrigerante | Control de capacidad | Velocidad (rpm) |
MTZ320T4 | Alternativo | Tándem | R404a | Velocidad fija | 3500 |
Refrigeración (kW) | COP refrigeración | Calefacción (kW) | |||
22.74 | 1.12 | 43.11 |
Tabla 7. Características de la unidad condensadora
COP calefacción | Potencia (kW) | Corriente (A) | Frecuencia (Hz) | Fuente de alimentación | Flujo másico (kg/h) | Match |
2.12 | 20.36 | 29.74 | 60 | 460V 3ph* | 947.5 | 104% |
Actividad 2:
- Seleccionar el condensador.
En la tabla 8 se detallan las características del condensador. Se puede ver una capacidad de 35 kW a una temperatura de condensación de 48 oC.
Tabla 8. Características del condensador
Capacidad | 35.053 kW | Número | 2 |
T. Condensación | 48 oC | Diámetro | 500 mm |
T. Ambiente | 26 oC | rpm | 675 Δ |
Refrigerante | R 404a | rpm | 520 Y |
Batería | Potencia total | 258 W Δ | |
Superficie | 58 m^2 | Potencia total | 142 W Y |
Conexión de entrada | 22 mm | Consumo total | 0.8 A Δ |
Conexión de salida | 16 mm | Consumo total | 0.4 A Y |
Volumen interior | 9.3 dm^3 | ||
Peso total | 100 kg |
- Seleccionar el evaporador.
En la tabla 9 se muestran las principales características del evaporador donde se puede ver el modelo y capacidad del mismo, además se incluyen el número de ventiladores a usarse.
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