diseño de una camara frigorifica

7/28/2019 diseo 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


28/29

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


29/29

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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diseño de una camara frigorifica

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