proyecto maní-nueces

5/14/2018 Proyecto Man -Nueces - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/proyecto-mani-nueces 1/43

CONSERVACIÓN DENUECES Y MANÍ PROYECTO

MEC-450

Molina Saavedra Oscar Alejandro

Ramirez Mendoza Daniel Eduardo



CONSERVACIÓN DE NUECES Y MANÍ MEC-450

2

ÍNDICE

I. Objetivos [3]

II. Objetivos específico [3]

III. Marco teórico [3]

IV. Desarrollo del proyecto [8]

V. Conclusiones y

recomendaciones [35]

VI. Bibliografía [36]

VII.

Anexos [37]




3

PROYECTO

CONSERVACIÓN DE NUECES Y MANÍ

I. Objetivos

Aplicar los conceptos y métodos de resolución de problemas aprendidos en la

materia, mediante la implementación de un proyecto de conservación de

alimentos.

Refrigerar maní y nueces sin cascara en la ciudad de Pando para su

comercialización industrial

II.

Objetivos específicos Obtener la carga total de la cámara de refrigeración

Dimensionar una cámara de refrigeración para cada producto del proyecto

Mediante un ciclo de compresión de presiones múltiples, poder seleccionar los

accesorios pertinentes.

III. Marco teórico

El maní y las nueces son frutos secos que para su almacenamiento y refrigeración tienen

características físicas similares, podemos citar algunas prácticas realizadas después de su

cosecha y algunas normas para el almacenamiento e higiene.

a) Almacenamiento: Las materias primas almacenadas en los locales del

establecimiento deberán mantenerse en condiciones que protejan contra la

contaminación y la infestación y reduzcan al mínimo los daños. El maní o nuez cuyo

uso inmediato no esté previsto debe ser almacenado en condiciones que impidan

la infestación y la formación de mohos. El almacén debe ser de construcciónrobusta, estar en buenas condiciones y construido y equipado de modo que

proporcione almacenamiento adecuado y protección conveniente. Deberán

repararse todas las grietas y orificios en las paredes, pisos o techos. Deberán

repararse o protegerse todas las grietas u orificios alrededor de puertas, ventanas




4

y aleros. Sólo se usarán protecciones en zonas del edificio no expuestas a la

penetración de la humedad por precipitación. El edificio deberá tener suficiente

ventilación para evitar que se acumule la humedad en las zonas donde pueda

condensarse y humedecer el maní o nuez. Hay que tomar disposiciones para

asegurar la impermeabilidad al gas en los almacenes ya existentes y en los que se

proyecte construir a fin de permitir la fumigación in situ. No deben usarse zonas

con suelos o muros nuevos de hormigón para el almacenamiento hasta que se

tenga la absoluta certeza de que el nuevo hormigón está bien curado y exento de

un exceso de agua. Durante el primer año lo más seguro es emplear una cubierta

de plástico apropiada que puede extenderse sobre todo el nuevo suelo de

hormigón como defensa contra la humedad antes de usarse para el maní o nuez.Sin embargo, puede recurrirse a otras formas de protección del maní contra la

humedad procedente de la "exudación" del hormigón. La cubierta de plástico debe

retirarse cuando el almacén está vacío. Este sistema protegerá contra la formación

de mohos en el maní a causa de la exudación del nuevo hormigón. Los productos

que influyen en la duración en almacén, en la calidad o en el sabor del maní no

deben guardarse en la misma cámara o compartimiento que este último. Por

ejemplo, los productos tales como fertilizantes, gasolina o aceites lubricantes nodeben almacenarse junto con el maní, y ciertas frutas u hortalizas aportan olores o

sabores objetables.

b) Identificación de lotes: Cada recipiente deberá estar permanentemente marcado

en clave o en claro para identificar el establecimiento productor y el lote. Un lote

es una cantidad de alimentos producida en condiciones idénticas, todos cuyos

envases deberán llevar un número de lote que identifique la producción durante

un determinado período de tiempo, y en general de una "línea" particular u otraunidad de elaboración importante.

c) Registros de elaboración y producción: De cada lote deberá llevarse un registro

permanente, legible y con fecha de los detalles pertinentes de elaboración y

producción. Estos registros deberán conservarse durante un período que exceda




5

de la duración del producto en almacén, pero salvo en caso de necesidad

específica, no será menester llevar los registros durante más de dos años. Deberán

llevarse también registros de la distribución inicial por lotes.

d) Conservación del producto: El maní o nuez en cáscara o descascarado deberá

almacenarse en un grado de humedad suficientemente bajo como para que el

producto pueda conservarse en condiciones normales de almacenamiento sin que

se forme moho o sin deterioro notable por cambios oxidativos o enzimáticos. El

producto terminado puede: a) tratarse con antioxidantes cuyas concentraciones

sean aprobadas por el Comité del Codex sobre Aditivos Alimentarios según se

mencionan en la Norma del producto; y b) tratarse por calor y/o empaquetarse en

recipientes herméticos al gas bajo nitrógeno o en vacío, a fin de proteger la calidady retrasar la posible formación de moho.

e) Almacenamiento y transporte del producto terminado: El maní o nuez deberá

almacenarse y transportarse en condiciones tales que mantengan la integridad del

recipiente y del producto que éste contenga. Los medios de transporte deben ser

limpios, secos, impermeables, estar libres de infestación y ser herméticos para

impedir que el agua, lor roedores o los insectos lleguen al maní o nuez. El maní

debe cargarse, mantenerse y descargarse de modo que esté protegido contra losdaños o el agua. Para el transporte se recomienda el uso de vehículos bien aislados

y refrigerados, cuando las condiciones climáticas así lo aconsejen. Se deben tomar

precauciones extremas para impedir la condensación durante la descarga del maní

o nuez de un almacén frío o de un vehículo refrigerado. En tiempo caluroso y

húmedo, se dejará que el maní o nuez alcance la temperatura ambiente antes de

exponerlo a las condiciones externas. Esta aclimatación puede necesitar de uno a

tres días. El maní o nuez que haya caído de los recipientes es vulnerable a lacontaminación y no debe usarse para productos comestibles.

Todos los productos deberán almacenarse en edificios limpios y secos, protegidos contra

los insectos, ácaros y otros artrópodos, roedores, aves y demás parásitos, así como contra

los contaminantes químicos o microbiológicos, los residuos y el polvo.




6

f) Descarga: Una plataforma de descarga/carga puede facilitar el trabajo asociado

con el manejo de productos en destino. Los recipientes pueden ser transferidos

más rápidamente con menos esfuerzo.

Para grandes camiones funciona bien un plataforma de 117 a 122 cm de altura (46-48

pulgadas) mientras que para camiones pequeños o camionetas se recomienda una altura

de 66-81 cm (26-32 pulgadas).

Unas escaleras sencillas pueden construirse para facilitar el trabajo de carga y descarga

del producto. Las escaleras que a continuación se ilustran pueden plegarse y fijarse por

debajo del camión cuando el vehículo está en marcha. Los escalones pueden hacerse de

madera o de malla de acero y las barras de soporte de acero.

El uso de una rampa es un método simple y seguro para la descarga del producto. La

rampa deberá ser lo suficientemente ancha para prevenir accidentes y lo suficientemente

fuerte para soportar el peso del trabajador más el de la mercancía que se traslada. Los

remolques manuales o carretillas pequeñas pueden también facilitar el trabajo asociadocon la descarga.




7

Bueno podemos apreciar que se debe tener una ordenada forma de distribución para

poder comercializar nuestros productos.

g) Condiciones de almacenamiento controlado:

Control de la formación de mohos: Para proteger la calidad e impedir la formación de

mohos deberá mantenerse un ambiente con una humedad relativa entre 55% y 65%. Un

solo valor de actividad acuosa puede corresponder a diferentes niveles de humedad en

diferentes variedades de maní o nuez.

Por tanto, los países productores deberán determinar para cada una de sus variedades de

maní o nuez, el nivel de humedad que corresponda a un valor seguro de actividad acuosa,

indicado en el Código. Estos valores de humedad podrán después utilizarse como normas

locales para el control en el campo. No deberá almacenarse maní a una distancia menor

de 0,50 metros (1 1/2 pies) de cualquier pared exterior.




8

Deberá mantenerse un programa activo destinado a detectar y controlar los riesgos que

presentan las paletas húmedas, paredes y suelos húmedos, humedad en la parte superior

durante el almacenamiento, condensación, carga y descarga en condiciones de humedad,

factores todos el los que conducen a la absorción de humedad y formación de mohos.

Puede impedirse la formación de mohos toxígenos procediendo a embalar los productos

de manera que se hayan desecado hasta el "grado seguro de actividad acuosa" o

almacenándolos a una temperatura suficientemente baja para impedir la formación de

moho. Los productos de maní o nuez expuestos durante el almacenamiento pueden

mantenerse o desecarse hasta un "grado seguro de actividad acuosa" controlando la

humedad relativa del aire circulante. Cuando se use el almacenamiento refrigerado, se

debe tener en cuenta que la actividad acuosa del maní o nuez descascarado aumentaconforme sube la temperatura, cosa que no debe olvidarse cuando se cambian las

temperaturas de almacenamiento. Cuando la temperatura de almacenamiento del maní o

nuez se cambie, por ejemplo, maní o nuez frío que se transfiere a una zona de alta

humedad o viceversa, deberá tenerse mucho cuidado en evitar que la humedad se

condense sobre el maní.

IV. Desarrollo del proyecto

a) Determinación de propiedades de los productos

-Para la refrigeración de nuestros productos pudimos encontrar los siguientes datos:

Maní

Flujo del producto [ ]

Temperatura de

conservación

Calo específico [ ]

Densidad




9

Nuez

Flujo del producto [ ]

Temperatura de

conservación Calo específico [ ]

Densidad

-La temperatura ambiente en Pando:

b) Determinación de la cámara de almacenamiento

Antes de comenzar todos los cálculos debemos dimensionar las cámaras de refrigeración

para cada producto como también la caja en los que se almacenara:

-Caja: Esta caja simplemente está hecha de madera

-Cámara para el maní: Dimensionamos la cámara tomando en cuenta la densidad del

producto.




10




11

Dimensiones de la cámara:

Ancho 3,29 [m]

Largo 4,85 [m]

Altura 1,8 [m]

Ancho ladrillo 0,1 [m]

Ancho corcho 0,0253 [m]

Ancho de la puerta 1,2 [m]




12

Iluminación de la cámara

Para el cálculo de iluminación de la cámara y selección del tipo de luminaria se utilizó el

programa DIALUX obteniendo los siguientes resultados:




13

-Cámara para la nuez: De igual manera hacemos un cálculo del volumen que ocupa el

producto




14

Dimensiones de la cámara:

Ancho 3,29 [m]

Largo 4,24 [m]

Altura 1,8 [m]

Ancho ladrillo 0,1 [m]

Ancho corcho 0,0253 [m]

Ancho de la puerta 1,2 [m]




15

Iluminación de la cámara

Para el cálculo de iluminación de la cámara y selección del tipo de luminaria se utilizó el

programa DIALUX obteniendo los siguientes resultados:




16

c) Cálculo de carga

Cálculo de cargas nuez:

Producto

Cajas de almacenamiento

Transmisión a través de paredes y techo

Donde:

U=es el coeficiente total de transferencia de calor

A=Área de transferencia de calor

De tabla 22-6

=conductividad térmica ladrillo de construcción

=conductividad térmica corcho-planchas




17

De tabla 22-7 con

[ ]

El área de transferencia de calor será:

Ocupantes

De la tabla 22-10 para trabajo ligero en fabricas

Y si tomamos con:




18

Equipos eléctricos

- Iluminación

Usaremos luminarias fluorescentes de potencia 40 W

Según norma boliviana NB777 hallamos:

Infiltración

Donde:

= densidad del aire =del aire

=caudal de aire infiltrado

De tabla 22-15

Interpolando: Sustituciones=20.21




19

- Por gritas y ranuras en la puerta

Donde: [ ]

Ventilación

De la tabla 22-16 para un almacén:

Carga latente




20

Del ábaco psicométrico:

Carga total:

Calculo de cargas maní

Producto

Cajas de almacenamiento




21

Transmisión a través de paredes y techo

Donde:

U=es el coeficiente total de transferencia de calor

A=Área de transferencia de calor

De tabla 22-6

=conductividad térmica ladrillo de construcción

=conductividad térmica corcho-planchas

De tabla 22-7 con

[ ]

El área de transferencia de calor será:




22

Ocupantes

De la tabla 22-10 para trabajo ligero en fabricas

Y si tomamos con:

Equipos eléctricos

- Iluminación

Usaremos luminarias fluorescentes de potencia 40 W

Según norma boliviana NB777 hallamos:

Infiltración




23

Donde:

= densidad del aire =del aire

=caudal de aire infiltrado

De tabla 22-15

Interpolando: Sustituciones=18.87

- Por gritas y ranuras en la puerta

Donde: [ ]




24

Ventilación

De la tabla 22-16 para un almacén:

Carga latente

Del ábaco psicométrico:

Carga total:




25

d) Determinación del refrigerante a usar

En el presente proyecto se ha determinado usar refrigerante R-134a por las siguientes

características:

-No contiene átomos de cloro, por lo tanto, no produce ningún deño a la capa de ozono.

-Es seguro de usar, ya que es ignifugo, no explosivo, no tóxico, no irritante y no corrosivo.

-Comparado con el R-12, el R-134a tiene una mejor conductividad de calor. Esto reduce el

consumo de refrigerante.

Para una mejor comprensión de por qué se escogió este refrigerante, puede consultar la

tabla A.1 adjunta en los anexos

e) Ciclo de compresión de vapor

-Se ha optado por usar un solo compresor, con dos evaporadores, debido a que la

diferencia de temperaturas entre ambos es pequeña y no se justifica el uso de dos

compresores.

-Las capacidades de ambos evaporadores se hallarán sumando las cargas ya calculadas.




26

El ciclo elegido será:

El diagrama Presión vs. Entalpía:




27

Cálculo de los flujos másicos de refrigerante

[ ]

[ ]

Determinación de las entalpias h1 y h2:

Realizamos un balance energético entre los estados 1, 6 y 8

[]

Para el cálculo de la entalpía h2, en el caso de no contar con el software de cálculo,

realizamos dobles interpolaciones en el área de sobrecalentamiento, tomando en cuenta

que, idealmente, el proceso de compresión es isoentrópico

0,2 MPa 0,21704 Mpa 0,24 MPa

241,38 kJ/kg 0,9256 kJ/kgK 0,9222 kJ/kgK 244,09 kJ/kg

244,53 kJ/kg 0,93738 kJ/kgK 0,9316 kJ/kgK 0,92382 kJ/kgK 244,53 kJ/kg

250,1 kJ/kg 0,9582 kJ/kgK 0,9399 kJ/kgK 248,89 kJ/kg

1,2 MPa 1,2219 Mpa 1,4 MPa

0,9164 kJ/kgK 275,52 kJ/kg 283,1 kJ/kg 0,9297 kJ/kgK

0,9316 kJ/kgK 280,51 kJ/kg 280,86 kJ/kg 283,74 kJ/kg 0,9316 kJ/kgK

0,9527 kJ/kgK 287,44 kJ/kg 295,31 kJ/kg 0,9658 kJ/kgK




28

Por último, para hallar el volumen específico en la succión del compresor, también

realizamos una interpolación

0,2 MPa 0,21704 Mpa 0,24 MPa

241,38 kJ/kg 0,09938 m3/kg 0,08343 m3/kg 244,09 kJ/kg

244,53 kJ/kg 0,10119 m3/kg 0,093715 m3/kg 0,083642 m3/kg 244,53 kJ/kg

250,1 kJ/kg 0,10438 m3/kg 0,08574 m3/kg 248,89 kJ/kg

Resumimos los datos hallados en una tabla:

Estado P [kPa] T [⁰C] h [kJ/kg] s [kJ/kgK] v [m3/kg]

1 217,04 244,53 0,9316 0,093715

2 1221,9 283,86 0,9316

3 1221,9 47 116,82

4 292,82 0 116,82

5 292,82 0 247,23

6 217,04 247,23

7 217,04 -8 116,82

8 217,04 -8 242,54

f) Determinación del compresor

Para comenzar, calculamos el trabajo del compresor:




29

Dimensionamiento del compresor:

Realizamos el cálculo correspondiente a un compresor cuadrado

Tomando los siguientes datos:

n=1800rpm Z=1

V=0.093715m3/kg

Reemplazando las ecuaciones y despejando:

Del catálogo de EMBRACO, seleccionamos un compresor

Modelo Voltaje/ Desplazamiento Rango del voltaje Tipo de Viscosidad Capacidad

Frecuencia de operación [V] enfriamiento del aceite [W]FFI 12HBX 220[V] 50[Hz] 11.14[cm3] 198-242 S/F ISO22 1510

h) Determinación del evaporador

Para el evaporador de la cámara de nuez

Tomamos una tubería es de cobre

⁄ pulgada y los datos necesarios para las aletas

Diámetro externo es:

Longitud de cada tubo: Número de aletas por tubo:




30

Longitud de la aleta: Espesor de la aleta:

Guiándonos solo en un tubo y con los datos ya obtenidos:

Encontramos h para el aire mediante:

[ ]

El siguiente grafico nos muestra una tubería con alertas

Donde: √ √




31

√

)

Tenemos la capacidad de la nuez:

El número de tubos será:

El modelo seleccionado para el evaporador en función de la capacidad requerida es:

Modelo Capacidad Ventiladores Superficie Caudal aire Largo Código

[W] Nº Diam. [mm] [m2] [m3/h] [mm] ANTARTIC

DE 34 E-S 2832 2 300 13,2 3020 1310 5500GA-016

De la empresa: “Antartic Refrigeration”

Para el evaporador de la cámara de maní

Se usara los mismos datos para las tuberías y aletas pero cambiara la transferencia decalor y la composición de aire:





32

[ ]


)

Tenemos la capacidad de la nuez:


El modelo seleccionado para el evaporador en función de la capacidad requerida es:

Modelo Capacidad Ventiladores Superficie Caudal aire Largo Código

[W] Nº Diam. [mm] [m2] [m3/h] [mm] ANTARTIC

DE 26 E-S 2117 1 300 9,9 1450 810 5500GA-008

De la empresa: “Antartic Refrigeration”




33

i) Determinación de la válvula de expansión

Para las válvulas de expansión se vio conveniente el uso de válvulas termostáticas con

palpador.

Las series termostáticas de las válvulas de la extensión de Castel regulan el flujo de líquido

refrigerante en evaporadores; la inyección líquida se controla cerca el refrigerante

sobrecalentado.

Refrig. Tipo Capacidad Orificio Igualación Conexión Entrada x Salida

[kW] nº de presión pulg Código mm Código

R-134a TUBE 8,2 8 Ext. 3/8 x 1/2 068U2025 10 × 12 068U2016

De la empresa: “Danfoss”

j) Determinación del condensador

Tomamos una tubería es de cobre ⁄ pulgada y los datos necesarios para las aletas

Diámetro externo es:

Longitud de cada tubo:




34

Número de aletas por tubo:

Longitud de la aleta: Espesor de la aleta:



[ ]

El siguiente grafico nos muestra una tubería con alertas




35

Donde: √ √

√

)

Tenemos el calor a disipar:


V. Conclusiones y recomendaciones

El desarrollo del proyecto muestra la viabilidad de la implementación de una

cámara de conservación en el departamento de Pando.

Los cálculos fueron realizados aplicando los conceptos aprendidos en clases de la

materia.




36

Como se vio, la conservación de estos frutos debe ser cuidadosa, debido a la

facilidad del crecimiento de moho en su superficie. Con la cámara evitamos este

peligroso inconveniente para la salud del consumidor.

Los resultados del proyecto pueden ser fácilmente aplicados en la práctica.

VI. Bibliografía

“Refrigeración y acondicionamiento de aire” W.F. STOECKER

“Transferencia de calor” YUNUS ÇENGEL

CYBERGRAFÍA

http://www.lyrefrigerant.es/1-r134a-refrigerant-1.html

http://www.directindustry.es/prod/castel/valvula-de-expansion-termostatica-34549-227603.html

www.embraco.com/



http://www.embraco.com/

http://www.embraco.com/






37

VII. Anexos

Tabla A.1 Propiedades del refrigerante R-134a

Propiedades Magnitud Unidades

Nombre químico Tetrafluoroetano

Fórmula molecular CH2FCF3

Peso molecular 102 g/mol

Punto de ebullición -26,1 C

Densidad del líquido 1,207 kg/dm3

Densidad del vapor saturado 5,28 fg/m3

Temperatura crítica 101,06 C

Presión crítica 40,7 bar

Densidad crítica 511,9 kg/m3

Volumen crítico 0,00195 m3/kg

Calor latente de vaporización 215,9 kJ/kg

Conductividad térmica del

vapor 13,8 W/mC

Calor específico a 25C

Líquido 1,46 kJ/kgK

Vapor 0,858 kJ/kgK

Límite de inflamabilidad Ninguno %vol

Solubilidad en agua 0,15 %agua

GWP (Potencial

calentamiento) 1300

ODP (Destrucción del ozono) 0

Todas las medidas han sido tomadas a 25⁰C y 1.013bar




38

Tipos de luminarias usadas en la iluminación:




39




40




41




42




43

proyecto maní-nueces

Documents