calculo camara frigorifica

7/24/2019 calculo Camara Frigorifica

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Introduccion:

Mediante el presente trabajo prctico se proceder al diseo y clculo deuna cmara frigorca para el almacenamiento de medias reses vacunas,con las condiciones que esta necesita para la correcta conservacinteniendo en cuenta las condiciones climticas del Nordeste Argentino

!ara ello, determinaremos las dimensiones interiores de la cmara teniendocomo dato la demanda de medias reses a almacenar, para luego reali"ar elclculo de las cargas t#rmicas presentes, el tipo de refrigerante msconveniente y otros factores que in$uyen en la condicin de refrigeracindentro de la cmara para una correcta conservacin

DATOS PARA EL DISEO:

%a demanda de carne vacuna a almacenar ser de &' animales, lo quecorresponde a 160 medias reses

(e considerar como temperatura del producto unos 30 C

%a temperatura de conservacin deber ser de 0 C

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)l peso de cada media res se considera de unos 10 !"m*imos

+e acuerdo con las condiciones climticas de la regin se tomara comotemperatura e*terior promedio unos 3 C

DIMENSIONES INTERNAS DE LA CMARA:

!ara el clculo de las dimensiones internas de la cmara tomamos encuenta las disposiciones del ()NA(A para almacenamiento de mediasreses, que cita -%a distancia no ser menor de &' cm y se .allarn a nomenos de /' cm de las paredes, equipo de enfriamiento o cualquier otroelemento contractivo o funcional que .aya dentro de la cmara, los rielesse colocarn a no menos de 0' cm del tec.o y las reses suspendidasdebern .allarse a no menos de 0' cm del suelo1

-)ntre rieles debe e*istir un pasillo que tenga un anc.o de 2 m comomnimo, y para media reses de .asta un m*imo de 3'' 4g se puedenalmacenar .asta dos medias reses por metro de riel (e considera un largo

promedio de la media res de 5,6 m1a# Cantidad $ %on"itud de rie%:

%a longitud de riel requerido para el total ser de

160medias reses

2 res /m =80 [ m ]

7onsiderando 2' rieles

Longitud de cada riel=80m

10=8 [ m ]

Lar"o de c'mara:8omando como dato la disposicin del ()NA(A consideramos ',/ m de larielera a la pared

Largo de c mara=8 [ m ]+1,2 [ m ]=9,2 [ m ]

c# Anc(o de c'mara:!ara el anc.o se toman las mismas consideraciones, ',& m entre rieles y',/ m desde la pared al riel con 6 pasillos

Anc h o de c mara=0,6 m x2+1 m x5+0,8 m x 4=9,4 m

d# A%tura de c'mara:!ara el clculo de la altura de la cmara debemos tener en cuenta variosfactores

%argo de media res 9 5,6 [ m ]

(eparacin del piso 9 ',/ [ m ]

)quipo evaporador 9 2,5[ m ]

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(eparacin del tec.o 9 ',0 [m]

Anc.o del riel y el largo del ganc.o 9 ',6 [ m ]

Altura de c mara=(2,5+0,6+1,2+0,5+0,3 )[ m ]=5,1 [ m ]

e# )o%umen de c'mara:

V=5,1 [ m ]9,4 [ m ]9,2 [ m ]=441,05 [ m3 ]

AISLAMIENTO

!ara el clculo de aislamiento necesitamos saber primero que $ujo de calordebemos aislar !ara ello nos ayudamos de la frmula para el clculo del$ujo de calor que atraviesa una supercie

q=K(TeTi )

+e dondeq :lujo de calor por trasmisin ;

? 7oeciente global de trasmisin de calor ;

8e temperatura e*terior ;@7>

8i temperatura nterior ;@7>

coeciente global de calor

1

K=

1

hi

+e

+1

he

+onde

!or cuestiones prcticas suprimiremos el uso de los coecientessuperciales por conveccin Beempla"ando la e*presin del coeciente

4

= Conductividad trmica del aislante [W/m2 C].

e = Espesor del aislante [m].

hi , he= Coeficientes superficiales de conveccin interior


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global de calor en la de $ujo de calor y siendo q 9 & ; el valor m*imoutili"ado para cmaras de conservacin, podemos obtener el espesor delaislante

q=

e(TeTi )

e=

q(TeTi )

%as paredes de la cmara sern de paneles de acero con un aislante depoliuretano de 0' ;4g=m0> de densidad y una conductividad t#rmica de C 9','50 ;

!or lo tanto, el espesor necesario para mantener el $ujo de calor por debajode la m*ima ser

e=

q(TeTi )=

0.023[ Wm C]8 [ Wm2 ]

(350 )[ C]=0.1006 [ m ]=10.06 [ cm ]

!or lo tanto, se adoptara un espesor de aislante de 22 ;cm>

Nota: propiedades del poliuretano de tabla de la pag. 99 de Refrigeracinde Miralles

CARGAS TRMICAS DE LA CMARA DE FRO

a# Transmisi*n de ca%or +or +aredes $ cerramientos:%a tasa de calor que entra a la cmara por transmisin a trav#s de lasparedes y tec.o es

Qt=K A T

!ara determinar el coeciente global de trasmisin del calor se emplea

ieie hKKhh

ee

h

K!

...!!!

!

!...

!

!

2!2

2

!

!++++

=

++++

=

.ey .i coef de conveccin e*terior e interior

"

Qt # $asa de Calor.

%# Coeficiente &lo'al del transmisin del calor.

(# )uperficie del Cerramiento.T # )alto trmico de la c*mara en C.


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e2, e5, D espesores de los elementos que constituyen la pared o el tec.o

C2, C5,D conductividades t#rmicas de estos elementos

?2,?5,D coef de transmisin calorca de los distintos materiales

)l cociente 2=. denominado -resistencia supercial1 presenta un valorvariable en funcin del sentido del $ujo, pero puede utili"arse un valorapro*imado de ',22 ;m5@7=

)n cada cerramiento se calcula la carga de calor entrante (umando lascargas de cada cerramiento se obtienen la carga total de calor portransmisin de la cmara

K= 1

1

hi+

e

+1

he

= 1

0.11[m2

C

W ]+ 0.11 [ m ]0.023

[

W

m C

]

+0.11[m2

C

W ]=0.2[ Wm2 C]

A=A techo y iso+ALaterales+A !rente y !ondo

A=29,2 [ m ]9,4 [ m ]+29,2 [ m ]5 ,1 [ m ]+25 ,1 [ m ]9,4 [m ]=362,68 [m2 ]

T=(350 )[ C]=35 [ C]

!or lo tanto, la tasa de calor ser

Qt=0.2362,6835=2538,76 [ W]

Aire e,terior entrante a %a c'mara:)s importante reali"ar una aireacin o renovacin del aire de la cmara!ara una renovacin diaria de acuerdo con la siguiente e*presin

Qa=V h " n

86.4

Adoptamos un valor de n 9 3,2 para volumen de 3'' E 6'' ;m 0> Ftabla de lapag/G de Befrigeracin de MirallesH

!ara 06 ;@7> y /'I Jr

.29 G5 ;4K=?g de aire seco>

+

,# ,ol. -e la c*mara [m3].

n# nmero de renovaciones de aire por da# h=h1h2 # Calor del aire 0de psicromtrico1 [/m3].

"# !.2 [&/m3].


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!ara ' ;@7> y G'I Jr Fpara carne vacuna tabla de pagL0 de Befrigeracinde MirallesH

.59 /5' ;4K= 4g de aire seco>

# h=h1h2=(926.20 )[ $%$gaireseco]=85.5[ $%

$gaire seco]

)ntonces

Qa=V h " n

86.4=

441,05 [ m3 ]85.5 [ $%

$gaireseco]1.28[$g

m3 ]4,1

86.4=2290,52 [ W]

c# Ca%or %i&erado +or %a i%uminaci*n interior:

%as lmparas e*istentes en el interior de la cmara liberan un calorequivalente a

Qi=&t24

Adoptamos un nivel de iluminacin de 6' lu* dentro de la cmara, deacuerdo con ()NA(A

)l rea de la cmara a iluminar ser de A=9,29,4=86,48 [m2] '

!or lo tanto los lmenes necesarios sern de

L( menes n ecesarios=50 [ lux ]86,48[ m2 ]=4324 [ lumen ]

+e acuerdo a la siguiente tabla adoptamos 3 tubos $uorescentes de 2& 26 84%os e*tremos roscados para facilitar el mantenimiento

8emperatura y presin de evaporacin F+iagrama de MollierH E6 ;@7> y 6;bar>

8emperatura y presin de condensacin F+iagrama de MollierH 36 ;@7> y 55;bar>:actor de presin para +p 9 2L ;bar> fcp 92,3G6:actor de lquido para 36 ;@7> 9 ',G%a capacidad requerida ser

59260

1,4950,9=44043,11W=44,043 $W

:actor de !resin :actor de %quido

!"


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%a vlvula seleccionada ser4arca: (portland

4ode%o: Ti+o 4 +ara 2>7 !9 de 1 Ton=

)l equipo se colocara en la parte superior de la cmara con su debidoconducto de aspiracin e impulsin (u ubicacin ser a lo largo de lacmara para que la distribucin de $ujo sea lo ms parejo posible

!+

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