NOMBRE: MUÑOZ MUÑOZ GARCIA GARCIA ALEXIS CURSO: 5° REFRIGERACION
PROYECTO DE REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL “DISEÑO DE UNA CÁMARA FRIGORÍFICA PARA EL ALMACENAMIENTO Y LA
CONSERVACIÓN DE PAPAYAS” OBJETIVO GENERAL:
Realizar el diseño de una cámara frigorífica para el almacenamiento y la conservación de papayas utilizando guías y manuales de refrigeración.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Calcular la cantidad de carga de refrigeración necesaria para la cámara frigorífica, tomando en cuenta todos los aspectos necesarios. Dimensionar en base a la carga de refrigeración total calculada los elementos del sistema como son el compresor, condensador, evaporador, evaporador, válvulas, etc. Utilizar datos que correspondan al medio donde se implementará la cámara fría para poder aplicar este diseño en caso de ser necesario.
DISEÑO DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA. DATOS: UBICACIÓN DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA:
Lugar: Ciudad Lugar: Ciudad de Latacunga, provincia de Cotopaxi, ECUADOR. Temperatura Diaria Promedio: 59°F (15°C). Humedad Relativa: 76%.
DIMENSIONES DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA:
Altura: 20 ft (a).
Ancho: 30 ft (b).
Largo: 25 ft (c).
Aislamiento: Poliuretano Aislamiento: Poliuretano
Espesor: 4 pulgadas.
Espesor de la pared: 6 pulgadas.
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CONDICIONES DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA:
Aplicación de la cámara: Refrigeración de Papayas.
Temperatura en el medio exterior: 59°F (15°C).
Temperatura de almacenamiento: 45 °F (7,2 °C).
Diferencia de Temperatura: 14 °F
Carga eléctrica de luces y motores: 1000 watts (10horas/dia).
Número de ocupantes de la cámara: 2.
Peso total del producto almacenado: 8000 libras.
Información del producto: Papayas frescas llegan desde Santo Domingo a 70°F.
CÁLCULO DE LA CARGA DE REFRIGERACIÓN:
A) CARGA DE TRANSMISIÓN EN PAREDES. a) Superficie de las paredes exteriores. [( ) ( ) ( )] [( ) ( ) ( )]
b) De la Tabla 2 Btu loads/ft2/24 hours= 13,44 (INTERPOLACIÓN).
B) CARGA POR INFILTRACIÓN DE AIRE O APERTURA DE PUERTAS. a) Volumen en el interior de la cámara.
b) De la Tabla 3 cambio de aire por cada 24 horas= 3,226 (INTERPOLACIÓN). c) De la Tabla 4 Btu/ ft3= 0,72.
C) CARGA DEL PRODUCTO. 1. Carga debido a la reducción de temperatura del producto. 2
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a) Peso total del producto= 8000 lbs. b) Reducción de la temperatura del producto a helar= 25 °F. c) De la Tabla 5 Calor específico sobre el congelamiento= 0,82.
2. Carga de Calor de Respiración. a) Peso total del producto= 8000 lbs. b) De la Tabla 6 calor de respiración por libra= 0 Btu/lb.
D) CARGAS DIVERSAS. a) Carga Eléctrica (Watts).
b) De la Tabla 8 Calor equivalente por el número de ocupantes.
E) CARGA TOTAL SIN AGREGAR EL FACTOR DE SEGURIDAD.
F) FACTOR DE SEGURIDAD (10% C.T.).
G) CARGA TOTAL INCLUIDO EL FACTOR DE SEGURIDAD.
H) CARGA TOTAL DE REFRIGERACIÓN: ( )
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SELECCIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
SELECCIÓN DEL EVAPORADOR.
Por lo tanto necesitamos un evaporador que tenga una capacidad de 6,35 KW y de 1,81 TONR, con el fin de absorber todo ese calor de la cámara fría. Humedad relativa: 76%.
DISEÑO DE EVAPORADOR CON DT.
FACTOR DT= 16. Seleccionamos el evaporador cúbico AIRCOIL serie “DE” 17E-S, paso de aleta 8mm, deshielo eléctrico.
SUPERFICIE DEL EVAPORADOR.
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SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE.
Se utiliza el refrigerante R-134a (tetrafluoretano), utilizado para refrigeración comercial, reemplazo ecológico del R-12.
SELECCIÓN DEL COMPRESOR.
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A esto se debe adicionar un factor de seguridad del 20%. Esto se debe a que el compresor nunca trabaja al 100% de su capacidad.
POR LO TANTO SE NECESITA UN COMPRESOR DE: 7,62 KW.
TEMPERATURA DEL EVAPORADOR: º T T aobtener T ebullicióndelrefrigerante º T 7,22 26,3 19,07º C
Se utiliza un compresor de la marca CARRIER, modelo 06 VR 412Y. Temperatura de condensación 50°C. Potencia mecánica 3 Hp. Temperatura de evaporación (-5°C).
SELECCIÓN DEL CONDENSADOR.
Para poder determinar la capacidad del condensador tenemos que tomar en cuenta los siguientes parámetros: Carga frigorífica: 6,35 KW Carga por potencia al freno: 3 HPx
0,746 KW
Hp
2,23 KW
Factor de seguridad: 6,35 Factor por incrustaciones en los tubos:
CAPACIDAD DEL CONDENSADOR: 10,8 KW. DT de diseño: 40°F DT, se escoge este factor porque la diferencia de temperatura de diseño es de 10°C (50°F, debido a la tabla de condensadores). FACTOR DE CORRECCIÓN POR DT: 0,75.
Temperatura de condensación: 50°C (122°F). Temperatura de evaporación: -22,3°C (-8,14°F). Factor de rechazo del calor: 1,57
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Carga frigorífica corregida = carga frigorífica*factor de corrección por DT*factor de rechazo del calor
CARGA FRIGORÍFICA CORREGIDA = 12,7 KW. Se utiliza un Condensador FRASCOLD, Modelo USA-C16M, para una carga de 12,7 KW (especificaciones de la tabla).
SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE EXPANSIÓN.
La válvula de expansión deberá tener una capacidad de 1,81 TONR para R-134a. Se utiliza una válvula de expansión termostática SPORLAN, tipo C-S, capacidad nominal 1,81 Toneladas, temperatura de evaporación -20°C, para el refrigerante 134a. Descripción y aplicación de la válvula Rango de capacidad nominal (TONR): 1/2 a 2 para R-134ª. Cuerpo de bronce fundido, ajustable externamente y conexiones con bridas. La entrada tiene un filtro de malla número 12. Esta válvula ofrece capacidades mayores que la Tipo H y es apropiada para aplicaciones de aire acondicionado y refrigeración.
SELECCIÓN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR.
Capacidad del sistema: 6,35 KW (8,5 Hp). Refrigerante: R-134a Se utiliza un intercambiador de calor Packless, modelo HXR-350A, especificado en la tabla de selección.
SELECCIÓN DEL ACUMULADOR DE SUCCIÓN.
Capacidad del sistema: 1,81 TONR. Refrigerante: R-134a. Se utiliza un acumulador de succión ANTARTIC, modelo 2846-AS-6126-7.
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SELECCIÓN DEL SEPARADOR DE ACEITE.
Capacidad del sistema: 1,81 TONR. Refrigerante: R-134a. Se utiliza un separador de aceite ALCO, Tipo SA abierto con bridas, modelo SA-501.
SELECCIÓN DEL RECEPTOR DE LÍQUIDO.
Refrigerante: R-134a. Se utiliza un receptor de líquido Frascold, modelo S8063.
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