diseño de una camara de refrigeración para pulpa de frutas

7/23/2019 Diseño de Una Camara de Refrigeración Para Pulpa de Frutas

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I. DISEÑO DE UNA CAMARA DE REFRIGERACIÓN PARA PULPA DE

FRUTAS:

1. Diseño de la paed de !"a #$%aa de e&i'ea#i(" paa p!lpa de &!)as.

T° interior de la camara = *1+ ,C

HR dentro de la camara= - /

αe = 25 Kcal/ m2 h°C coeficiente de transferencia de calor por convección desde el aire a

la pared en el sitio caliente (exterior

αi = !5 Kcal/ m2 h°C coeficiente de transferencia de calor por convección desde el aire

a la pared en el sitio frio (interior almac"n

#a constr$cción del m$ro tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad

t"rmica

Revo$e de cemento #= 2cm) * 0 +), Kcal/ mh°c

-$ro de ladrillo #= 2+cm) * 0 +). Kcal/ mh°carrera de vapor #= !cm) * 0 +)5 Kcal/ mh°c

Corcho p$ro expandido #= 0 cm) * 0 +)+5 Kcal/ mh°c

-ortero de cemento con malla met1lica #= 2cm) * 0 +) Kcal/ mh°c

1.1 Cal#!lo de la )e%pea)!a e2)eio del e#i")o 3 )e%pea)!as e" los dis)i")os

paa%e")os se'4" la si)!a#i(" de la paed o se'4" se )a)e de )e#5o o s!elo.

t e=0,4.t me+0,6.t max

3onde4



t e Temperat$ra exterior del recinto fri%or&fico

t me = Temperat$ra media del mes m1s c1lido del mes 6C

t max = Temperat$ra m1xima del mes m1s c1lido 6C

t e=0,4. (17 )+0,6.(35)

t e 67.- ¿ 6-8C

ORIENTACIÓN tme (ºC ) te (ºC )

Norte 0,6.tme =10,2 0,6.te =16,8

Sur tme= 17 te= 28

Este 0,8.tme= 13,6 0,8.te= 22,Oeste 0,!.tme= 1",3 0,!.te= 2",2Cu#$ert% ote&'o tme 12= 2! te 12= 0

sueo(tme 1")*12= 16

(te 1")*12=21."

1.6 C$l#!lo del espeso del aisla")e.

)i

i")eio

)ee2)eio



7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m 2

q=U . ∆ t

[ ]&)10º(&(28º+'m8,&%- 2 −−==

&'m0.211,&%*+

'8,&%*m38+2

2

°=

=

7l coeficiente %lo8al de transferencia de calor ser14

$"

"

%

%

3

3

2

2

1

1

e

1

/

/

/

/

/

1

+

1++++++=

12

1

0.!

0.02

0.0"

0."

0.01

0.7

0.2

0.8

0.02

20

1

+

1 %++++++=

0.0

0.86

0.211

1 %+=

=

0.21% =

97 7#:;7 7# 79<79R 37 2! C-)

7l valor de > para dicho espesor comercial ser1 de4

12

1

0.!

0.02

0.0"

0.21

0."

0.01

0.7

0.2

0.8

0.02

20

1

+

1++++++=

C'º*m0.213,&%+ .686+

1 2===

7ntonces el valor de ser14

q=U . ∆ t +961;. -

< -.1+=6 >#al?%658C

1. Cal#!lo de las )e%pea)!as e" #ada !"a de las #apas del #ea%ie")o so" loss')s4



C10.30ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C10.!8ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C11.16ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C22.!1ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C23.07ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C2".3!ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

C2".!"ºt)t20.(28)t(t8.10!2-

$$$6e

666"e

"""e

3e

3332e

2221e

111ee

−==−=−==

==−=−==

==−=−==

==−=−==

==−=−==

==−=−==

==−=−==

6. C$l#!lo paa )e#5o:

#a constr$cción del techo tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad

t"rmica

?i%$eta ' 8ovadilla #= !2cm) ' 0!)@ Kcal/ mh°cCorcho #= 0 cm) ' 0+)+5 Kcal/ mh°c

7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m 2 la

temperat$ra exterior del techo ser1 la fórm$la4

T6 exterior del techo= !2 A te=!2A2,=@+6C


$1

/

/

e1

+1

%

%

1

1+++=

12

1

0.0"

%

1.

0.12

20

1

+

1+++=

<or otra parte =, Bcal/m2h

q=U . ∆ t



&'0.16,&%*m10))((0

8

T

-+ 2

°=−−

==

=U

Reemplaando el valor de >)

0.30m%

12

1

0.0"

%

1.

0.12

20

1

0.16

1

=

+++=

97 7#:;7 7# 79<79R C-7RC:D# 37 E+ C-)

7l valor de > para dicho espesor comercial del aislante ser14

12

1

0.0"

0.30

1.

0.12

20

1

+

1+++=

+C'º*m0.16077,&%6.22

1+ 2

===


q=U . ∆ t +91@+77. ;+**1+BB

< -.+- >#al?%658C

. C$l#!lo paa s!elo:

7l diseFo del s$elo tiene las si%$ientes caracter&sticas de espesor ' cond$ctividad

t"rmica



Hormi%ón armado #= !+cm) ' 0+). Kcal/ mh°c

arrera de vapor #= !cm) ' 0+)5 Kcal/ mh°c

Corcho #= 0 cm) ' 0+)+5 Kcal/ mh°c

7ntonces estimamos $e las p"rdidas de calor no s$peran las , Kcal/ h m2

latemperat$ra exterior del techo ser1 la fórm$la4

T6 exterior del s$elo= (te A !5/2= 2!)56C


$

1

/

/

/

e

1

+

1

%

%

2

2

1

1++++=

121

0.0"

0."0.01

0.70.1

201

+1 %

++++=

<or otra parte =, Bcal/m2h

q=U . ∆ t

&',&%*m0.2"310))((21."

8

T

-+ 2

°=−−

==

=UReemplaando el valor de >)

m0.18%

12

1

0.0"

%

0."

0.01

0.7

0.1

20

1

0.2"3

1

=

++++=

97 7#:;7 7# 79<79R C-7RC:D# 37 !, C-)

7l valor de > para dicho espesor comercial del aislante ser14

12

1

0.0"

0.18

0."

0.01

0.7

0.1

20

1

+

1++++=

+C'º*m0.2"66,&%3.8!6

1+ 2

===




q=U . ∆ t +9 6@@. 619 **1+BB

< -.+- >#al?%658C

II. ALGUNOS DATOS DEL ALMACEN

!) determinar el ?ol$men de la c1mara)

TamaFo de las caGas 5+xE+x2,cm)

<eso de la p$lpa de fr$ta almacenada por caGa !2 B%) x CaGa

3imensiones de los palets = !++x!+5x!2 cm)

3istancia Iltima de caGa techo= @+cm)

Cantidad de p$lpa de fr$ta a almacenar

!++,+++ B%)

J de caGas = !++,+++ B%) = ,@+++ caGas

!2 B%)/caGa

cada palet tendr1 en planta caGa ' !+ caGas en alt$ra

$mero total de caGas x palet

t = x!+ = + caGas/ palet

$mero total de palet en recinto

,@+++ caGas = .++ palet

!2+ caGas/palet

9$poniendo $e se a%r$pan 2 palets en alt$ra el n$mero total de caGas para el

conG$nto de los 2 palets ser1 de !2+ caGas)

Imero total de palets en la planta 4,@+++ caGas/!2+ caGas/%r$po de 2 palets)

2) #a alt$ra del almac"n

H= (h caGas x J caGas J palet h A (dist) palet s$elo x J palet A dist) techo al palet

H= (+)2, m/caGax!+ caGas/palet 2A(+)!2x2A+)@ = )52 m) =). m

<or lo tanto tanto la alt$ra de edificación ele%ida ser1 de ). m) la distri8$ción de los

.++ palets en planta se realiar1 de la s%t) manera se dispondr1n 2+ %r$pos de E5 palets

cada $no disp$esto de la forma indicada en s%ts) Li%$ras)



7.@ %.

1.+% +.+%

1%

+.+%. .6+ %

Fi'!a a. Dis)i!#i(" de los pale)s e" '!pos

E) distancias a considerar entre los diferentes elementos la mercanc&a esta en E5

8lo$es de Ex2 palet

3imensiones de cada %r$po de palets4

D=( ancho de palet x Jpalet A ancho entre palet ' palet x J espacio entre palets

Dnch$ra = !++cm x 5 paletsA 5cm x @ palets = 52+cm= 5)2 m

#=(lar%o de palet x Jpalet A ancho entre palet ' palet x espacio entre palets

#on%it$d = !+5cm x .palets A 5cm x palets = .5cm= .)5 m)

#a distri8$ción de los 2+ %r$pos de palets ser14

@!)5m



@) distancias a considerar entre los diferentes elementos la mercanc&a esta en @ 8lo$es de

Ex@ palet

3istancia de pared a palet = +)2 m)

<asillo = Em)

lo$e a 8lo$e = +) m)

Dncho total del fri%or&fico ser14

D=(Jpalet x ancho de palet A J espacios x ancho espacioJr$masA espacio pasillo A

espacio de pared ' palet x J espacios

D = (@%r$pos x 52+mA +)m x 2%r$posAEmA+2m x2%r$pos = 255 m

#=(Jpalet x lar%o de palet A J espacios x ancho espaciosJr$mas A espacio pasillo A

espacio de pared ' palet x J espacios

# = (5%r$pos x .5mA +)m x @%r$posA+)2mA2%r$pos = @!5 m

5) 3imensiones de la c1mara ser14



D = 25)5 m)

# = @!)5 m)

H = ). m)

7l vol$men total de la c1mara es

? = D x # x H = .++)2.5 mE

) Calc$lo de la s$perficie total del recinto fri%or&fico

S=(25,5.6.7)

a) #a temperat$ra del medio am8iente promedio es de 2,°C

8) #a temperat$ra interior M!+°C

c) ?ol$men de la c1mara es 4 @5 mE

d) 9$perficie de paredes s$elo techo4 @+ m2

e) Capacidad total 4 @!.!2f) :n%reso diario4 !2 B%)

!) Calc$lo de la car%a t"rmica de8ido a perdida por transmisión de calor por paredes

techo ' s$elos)

N!= > x 9 x OT

3onde4

N! 4 Calor total $e atraviesa el cerramiento por $nidad de tiempo Kcal/h)

> 4 Coeficiente %lo8al de transferencia de calor f$nción de los materiales $tiliados

en el cerramiento en Kcal/ m2 h°C)9 4 9$perficie en m2

OT4 diferencia de temperat$ra (exterior interior

> promedio= tanto del s$elo techo ' paredes

>=+)2!+2 Kcal/ m2 h°C)

N! = +)2!+2 Kcal/m2 h °C x @+ m2 x (2,M2°C

N! = E2)5@ Kcal/h

N! = E),E@ KP

2) Calc$lar la car%a t"rmica de8ido a las necesidades por la renovación de aire

2)! Calc$lo de la car%a t"rmica de8ido a las necesidades renovación

N! = m x OH = (Q x ? (OH x m

m4 masa K%/dia

d=n$mero de renovaciones de aire por dia

?4 vol$men del recinto mE

Q 4 densidad media

OH 4 variación de entalp&a entre aire exterior ' aire interior



N! = m x OH = (Q x ?( OH x n

N! = !)22..B%/mE0 @5mEx(!!M2).Bcal/B%x!

N!= 5+@@)2Bcal/dia

N!=+)2@@@Batt

N22= m x OH0 d

N22= 5+@@)2Bcal/dia 0 2),

N22=!@!2@Bcal/dia

N22=+),@@ BP

-@11.+66

5oa?#al+;.7;66

[email protected]@[email protected]

166

dHi

e15A

1J 66

N2t=!).B

E) Calc$lar la Car%a T"rmica de8ido a la refri%eración

E ! Car%a t"rmica de8ido a la refri%eración del prod$cto

d = n$mero de renovaciones de aire por dia

NE)! = m x Cp x OT

NE)! = !2 K%/d&a x +)2 Kcal/K% °C x (25M2 °C

NE)! = !@25.)2 Kcal/d&a

NE! = .)+K

E)2) Calor latente de con%elación

NE)2 = m x #c #c 4 Calor latente

NE)2 = !2 B%/d&a x Kcal/K%

NE)2 = @.2, Kcal/d&a

NE2=2E)!!K

NET=E+)2 B

@) Car%a t"rmica de8ido a las necesidades de conservación del prod$cto)

N@ = m x Cr Cr 4 calor de respiración

N@ = @!)@.2ton x +)@+ Kcal/ton diaN@ =!)5+ Kcal/d&a



N@=+),! BP

5) Car%a t"rmica de8ido al calor desprendido por los ventiladores

potencia ventiladores =E++atts =25.)5Bcal/h=!+).EBcal/dia

N5 = ,+ x < x 4 J horas de d&as de f$ncionamiento de los motores

< 4 potencia $nitaria de los motores c)v)

N5 = ,+ x !2)5+/h x ,

N5 = ,B

N5 = ? x C

? 4 vol$men de la c1mara

C 4 calor desprendido por los ventiladores

N5 = @5 mE x !+ Kcal/mEdia

N5 = @5+ Kcal/dia

N5=+)2@ K

N5T=,)2@K

) Calor desprendido por la circ$lación de las operaciones

N = n x c x

n 4 n$mero de personas en el recinto fri%or&fico

c 4 calor emitido por cada operario

4 tiempo de permanencia en el interior de la c1mara o recinto

N = @ x 22!) Bcal/h x @

N = E5@5) Kcal/ hora

N =,5+@)@ BcaB/dia

N=@)!2 K

.) Car%a t"rmica de8ido a las l$minariasN. = ,+ x < x

< 4 potencia de las l$minarias

4 tiempo de f$ncionamiento

N. = ,+ x !)+@x !+

N. = ,)K

,) Car%as diversas α =+)!2

N, = α (N! A N2 A NE

N,= +)!2 (E),E@ AE+)2 A!).B

N,=@)E B



Nt= !@+)25@B

diseño de una camara de refrigeración para pulpa de frutas

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