proyecto cámara de refrigeración de uvas

Diseño de Plantas Industriales I

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DISEÑO DE UNA PLANTA DE REFRIGERACION DE UVAS EN EL DISTRITO DE LA JOYA- AREQUIPA”

“ANALISIS Y

1.1.

INTRODUCCION: En la actualidad la demanda de la uva peruana está en pleno crecimiento en los mercados extranjeros, por lo que el diseño de una planta de refrigeración se convierte en un factor importante para dicha exportación. Esta planta deberá contar con altos índices para el control de calidad, ya que las normas que rigen la exportación son más exigentes que las que normas para el traslado interno de los productos. Debido a esta premisa, el presente proyecto consiste en el estudio y diseño de una planta de empacado y refrigeración ubicada en el distrito de La Joya, Arequipa con fines de exportación (básicamente del tipo Thompson Seedles) hacia el mercado Europeo.

1.2.

OBJETIVOS:

1.2.1. OBJETIVOS GENERALES: Diseñar una Planta de refrigeración para Uvas la cual estará comprendida en un área de 9394 m 2, la cual cuente con todas las medidas necesarias para dicho diseño.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:


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DISEÑO DE UNA PLANTA DE REFRIGERACION DE UVAS EN EL DISTRITO DE LA JOYA- AREQUIPA”

“ANALISIS Y

1.1.

INTRODUCCION: En la actualidad la demanda de la uva peruana está en pleno crecimiento en los mercados extranjeros, por lo que el diseño de una planta de refrigeración se convierte en un factor importante para dicha exportación. Esta planta deberá contar con altos índices para el control de calidad, ya que las normas que rigen la exportación son más exigentes que las que normas para el traslado interno de los productos. Debido a esta premisa, el presente proyecto consiste en el estudio y diseño de una planta de empacado y refrigeración ubicada en el distrito de La Joya, Arequipa con fines de exportación (básicamente del tipo Thompson Seedles) hacia el mercado Europeo.

1.2.

OBJETIVOS:

1.2.1. OBJETIVOS GENERALES: Diseñar una Planta de refrigeración para Uvas la cual estará comprendida en un área de 9394 m 2, la cual cuente con todas las medidas necesarias para dicho diseño.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:


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Diseñar la mejor distribución de la planta para teniendo en cuenta la ampliación de la misma para un futuro. Brindar las mejores condiciones para que el producto pase un buen control de calidad y así se logre exportar en mayor cantidad.

1.3.

MEMORIA DESCRIPTIVA:

1.3.1. UBICACIÓN GEOGRAFICA: 

La planta de refrigeración de Uva estará ubicada en el Distrito de La Joya, provincia Arequipa, departamento Arequipa.



Los detalles de dicha ubicación se muestran en las siguientes imágenes:

Figura 1 - Vista 1 de la Planta de refrigeración de Paltas.


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Figura 2 - Vista 2 de la Planta de refrigeración de Paltas

Figura 3 - Vista 3 de la Planta de refrigeración de UVA


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1.3.2. DESCRIPCION DEL PROYECTO: El complejo frigorífico se realizara para UVAS THOMPSON SEEDLESS, un ambiente de 25°C que equivale a 77 °F y 55% de humedad relativa y un periodo de 8 días.

Figura 4. Plantación Uva Mesa Thompson Seedless.

Figura 5. Uva Mesa Thompson Seedless.


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2.1. BASE TEORICA: 2.1.1. CAMARA FRIGORIFICA: -

Un frigorífico o cámara frigorífica es una instalación industrial estatal o privada en la cual se almacenan carnes o vegetales para su posterior comercialización.

-

El producto agrícola (frutas y hortalizas) es en su gran mayoría perecedero. Después de la cosecha sigue un proceso llamado comúnmente "respiración" durante el cual los azúcares se combinan con el oxígeno del aire produciendo anhídrido carbónico y agua y despidiendo calor, hasta llegar a la completa maduración del fruto. Al mismo tiempo, los microorganismos que están presentes en los frutos a temperatura ambiente, se alimentan y reproducen a un ritmo exponencial, a medida que se acerca la maduración, destruyendo los tejidos.

-

Se comprobó que si se mantiene el producto cosechado a temperatura menor que la del ambiente, se consigue alargar el período de maduración un tiempo que varía desde 3-4 días hasta 6-8 meses, de acuerdo a la especie y a la variedad.

-

La posibilidad de ofrecer los frutos y las carnes durante un período más largo tiene una importancia alimenticia y económica muy grande. para ello se almacenan los productos en cuartos frigoríficos a temperatura apropiada que permite ofrecerlo al consumidor mucho tiempo después de la cosecha. Hay tablas que indican a qué temperatura y humedad relativa y cuál es el tiempo máximo que es necesario mantener cada uno antes de enviarlos al mercado.


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Figura 6. Cámara Frigorífica

2.1.2. EQUIPO DE REFRIGERACION: -

El equipo de refrigeración comprende un compresor de gas movido por un motor eléctrico, un intercambiador de calor con un caño en forma de zigzag llamado condensador, otro con caño en forma de serpentín llamado evaporador y una válvula de expansión, todos interconectados por caños de cobre formando un circuito cerrado. En el interior de la cañería se introduce el gas refrigerante por medio de una válvula. El compresor y el condensador están fuera de la cámara frigorífica mientras que la válvula de expansión y el evaporador dentro de la cámara, generalmente sobre el marco de la puerta de entrada. Al trabajar el compresor eleva la presión del gas que llega caliente de la cámara por las calorías que tomó de los productos almacenados. Cuando el gas llega a los valores de presión y temperatura previstas le corresponde al gas pasar por el condensador a la fase liquida emitiendo calor latente de fusión. El condensador está provisto de aletas que transmiten el calor que pasa por las paredes del caño al aire. Si es necesario se instala un sistema de lluvia de agua en circuito cerrado que ayuda a disipar el calor. El largo del serpentín está calculado para que el gas licuado salga del condensador a temperatura ambiente. Pasa entonces por la válvula de expansión, ya en el interior de la cámara, y pierde presión. Al llegar al evaporador el gas esta frío y sin presión. le


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corresponde volver a su estado gaseoso. Necesita calor latente de evaporación. Éste lo toma del caño de cobre que por ello se enfría y este a su vez toma calor del aire. Con ayuda de un ventilador se establece una corriente de aire caliente de la cámara que pasa por el serpentín del evaporador entregando calorías del aire y de los productos almacenados. El gas llega caliente al compresor completando el circuito.

-

El proceso continúa enfriando el aire y los productos almacenados hasta que la temperatura llega a +/-1 °C más baja que la fijada. Un termostato cierra la válvula de expansión y un presostato cierra la corriente del compresor. Pasado un tiempo la temperatura sube por el calor que pasa por las paredes y por la apertura de la puerta de la cámara. Cuando llega a +/-1 °C más alta que la fijada se abre la válvula y la corriente. El ciclo vuelve a trabajar. Desde fines del siglo XIX se usaba amoníaco como gas refrigerante, pero es tóxico y por lo tanto peligroso cuando hay pérdidas de gas. En los años 70 del siglo XIX se lo remplazó por gas de la familia de los cloro-flúorcarbono CFC llamados comercialmente Freón o R11. Hace unos años se descubrió que estos gases son unos los principales causantes del agujero de la capa de ozono, y desde entonces se busca un reemplazante que tenga las mismas características que el Freón pero que se descomponga antes de llegar a la capa de ozono. En el ínterin se sigue usando gases de la misma familia pero que son menos dañinos. En instalaciones grandes con personal de control, se sigue usando amoníaco, también denominado R717.


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Figura 7. Compresor de Tornillo.

Figura 8. Unidades Condensadoras.


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2.1.3. UVA: 2.1.3.1. DESCRIPCION: La uva es el fruto de la parra o vid, conocida en botánica como Vitis vinífera , una planta trepadora que puede llegar a superar los 20 metros pero que por la acción del ser humano, con podas anuales, suele presentar alturas de 1 o 2 metros. La uva es una fruta carnosa que nace en largos racimos formados por granos redondos u ovalados, cuyo diámetro medio es de 1,6 centímetros y su peso 200-350 gramos (tanto el tamaño como el peso se refieren a los estándares ajustados a las normas de calidad de la comercialización de las uvas). El color de su piel es diferente según variedades, pudiendo lucir tonos verdosos, rojizos, púrpuras, azulados o amarillentos. Su pulpa es jugosa y dulzona, presentando diversas pepitas pequeñas y duras en su interior.

2.1.3.2. UVA DE MESA THOMPSON SEEDLES: Uva ovoide alargada, de color verde cremosa, jugosa, sin semilla.   

Racimos: De tamaño medio a grande, alados y excesivamente compactos. Bayas: Pequeñas de color verde amarillo y de sabor neutro. Calibre Promedio: 18 – 19mm.

Figura 7. Granos de Uva Thompson Seedless.


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2.1.4. CULTIVO DE UVA EN PERU: La uva se cultiva tradicionalmente en la costa sur del país, principalmente en Ica, Lima, Moquegua, Arequipa y Tacna; siendo la época de cosecha entre noviembre y febrero.

Figura 8. Producción de Uva en Perú.

2.1.5. CONSERVACION DE UVAS: En general las uvas, soportan los rigores de la manipulación del transporte y del almacenamiento en las cámaras frigoríficas. Casi toda esta fruta se pre-enfría, y gran cantidad de ella se almacena durante períodos variables antes del consumo. La uva se desarrolla con relativa lentitud y debe estar madura antes de su recolección, ya que toda su maduración tiene lugar en las viñas. Sin embargo no debe estar madura en exceso, ya que esto la predispone a dos desórdenes posteriores a la cosecha: uno es el debilitamiento de los tallos, y otro es la sensibilidad progresiva a los organismos de deterioro. La uva es vulnerable al efecto desecante del aire, por ello, es tan importante el estado del tallo, éste es un factor de calidad y un indicador del tratamiento anterior de la fruta. El tallo de la uva, a diferencia de otras frutas, es el que sostiene la fruta, debido a esto, hay que poner énfasis en el tema acerca de las operaciones que hacen mínimas la pérdida de humedad. La temperatura recomendada para el almacenamiento de la uva tipo vitis vinífera (Europa o California) en la cámara frigorífica es de -1 grado C. La humedad relativa debe estar entre los 85 y 90%.


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A su temperatura óptima de conservación (-0,5 a 0º C), la uva de mesa podría ser almacenada por un tiempo de 50 a 100 días dependiendo de las características de la variedad, estado de madurez al momento de la cosecha y el control fitosanitario del huerto en pre cosecha.

2.1.6. EMBALAJE DE UVA: La caja debería tener un área de ventilación de ventilación apropiada para reducir el tiempo de enfriamiento y permitir la ventilación cuando sea necesaria. Luego colocar una bolsa de polietileno cubriendo el fondo y costados de la caja de tal forma que después pueda cubrir la superficie de la uva. La bolsa sin perforaciones producirá un exceso de condensación que puede causar daño de blanqueado. Por otro lado, el exceso de ventilación reduce la concentración de anhídrido sulfuroso (SO2) dentro de la caja, causando el desarrollo de la pudrición. Luego colocar en ambos lados de la caja papel envoltorio frutero para absorber el exceso de humedad. Se puede colocar adicionalmente en el fondo de la caja un material de embalaje absorbente. Embalar cada racimo dentro de bolsas plásticas estas deben tener la suficiente ventilación para permitir el contacto del SO2 con toda la uva. Envolver el papel sobre las uvas y coloque un material absorbente como una hoja de papel envoltorio frutero doblado o una lamina de papel gofrado. Luego colocar el generador de anhídrido sulfuroso, luego colocar sobre la superficie de este un material absorbente tal como una lamina de papel absorbente o cartón corrugado, para mantener un nivel de humedad constante en su entorno, cierre la bolsa de polietileno, tape la caja y llevar a túnel de enfriamiento. Almacene y embarque evitando las variaciones de temperatura.


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2.1.7. GENERACION DE SO2. El generador de anhídrido sulfuroso genera un gas de Anhídrido Sulfuroso (SO2) que elimina las esporas de Botrytis en la superficie de la uva, sella heridas y cortes producidos durante el embalaje y detiene el desarrollo de pudriciones en la uva de mesa embalada durante su almacenaje y transporte. Su funcionamiento de este generador consiste cuando la caja de uva es embalada y se produce una mínima humedad en su interior se activa la fase rápida produciendo una alta concentración de SO2 gas por un corto tiempo. Luego cuando la caja se almacena en frío a 0 °C (32 °F) la fase lenta produce una baja concentración de SO2 gas por varias semanas. El adecuado control de la temperatura es uno de los factores más importantes en el almacenaje. La Botrytis se propaga el doble a 2 °C (35,6 °F) que a 0 °C (32 °F). Manteniendo un adecuado nivel de humedad dentro de la caja se previene el daño producido por blanqueado y el agotamiento anticipado del generador. La condición final de la uva depende de otros factores tales como calidad de la uva, procedimiento de embalaje, almacenaje y condiciones de transporte, etc.

Figura 9. Caja de exportación Uva.


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3.1. ANALISIS DEL PROCESO: 3.1.1. DIAGRAMA DE OPERACIONES: El empacado de la uva pasará por los siguientes procesos para su exportación: 

Recepción de la Materia Prima:

Luego de que se realiza la cosecha, la fruta se recibe en la planta de empaque para la limpieza y clasificación de racimos. 

Selección:

La jaba pasa al área de trabajo para realizar la clasificación de los racimos sobre la base de las observaciones de variedad, color y tamaño o calibre. Las personas encargadas de hacer esta labor son mujeres, debido a que presentan mayor habilidad y delicadeza al momento de manipular la fruta. 

Pesado:

La pesadora separa los racimos o los corta hasta alcanzar el peso que el formato exige de cada racimo. Los trozos cortados son separados a un lado para luego ser embalados e otra caja cuando fuese necesario. Para el caso de la exportación a Inglaterra se hará en ajas de 9 kg. 

Empaque:

La fruta se pone dentro de empaques apropiados, de acuerdo con la variedad y mercado de destino. Para el mercado de Inglaterra se utilizan cajas de 9 Kg. Antes de cerrar la caja, se coloca un generador de anhídrido sulfuroso, el cual tiene como finalidad evitar el crecimiento de algunos microorganismos causantes de enfermedades, como ya lo explicamos en el capitulo anterior. 

Paletizado:

Las cajas de uva son colocadas en pallets de madera. En la siguiente tabla veremos el número de cajas que se colocan en un pallet.

Empaque

Peso


Presentación

Embalaje Página 16

Caja cartón



9 Kg

9-10 Bolsas individuales tipo 108 cajas/pallet. V-shape, ziploc, slider

Fumigación:

En esta etapa se realiza el tratamiento con fumigantes químicos destinados a eliminar la presencia de posibles plagas. 

Enfriamiento Rápido:

Este golpe de frío disminuye la temperatura de la fruta. Se hará por medio de un túnel de aire forzado con sistema de pallets individuales, el cual permite disminuir la temperatura de la fruta hasta un nivel de -1 °C antes de su temperatura de congelación de la uva, lo que facilitara su ingreso posterior a la cámara de almacenamiento.

Figura 10. Túnel de Enfriamiento. 

Almacenamiento:

La fruta ingresa a la cámara de almacenamiento refrigerado, a -1°C donde el control de la humedad relativa debe estar entre 85% y 90%. La uva al ser un fruto muy delicado, el transporte debe de ser muy cuidadoso. Así, a lo largo de todas las etapas logísticas, desde la cámara hasta el consumidor final no debe de romperse la cadena de frío. Diseño de Plantas Industriales I

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3.2. BASE DE CALCULOS: 3.2.1 ACOPIO DE UVA: 

Para el proyecto obtendremos un acopio de 60 Ton/dia.

3.2.2. CANTIDAD DE UVAS A CONSERVAR:  

El periodo de conservación de nuestra planta será de 8 días. El capacidad total de nuestra planta en 8 días será de 480 ton.

Cantidad a Conservar Diario En 8 dias

60 ton 480 ton

3.2.3. DIMENSIONES DE LA CAJA: Dimensiones de Caja 600mm Largo Ancho 400mm Alto 130mm Peso x caja = 9Kg. 3.2.4. PALLET:  

Tipo de Pallet: Dimensiones:

Base de Pallet tipo taco. 1200x1200x140mm.


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Figura 11. Dimensiones de Pallet de madera.

La ubicación de las cajas en los pallets será: 6 cajas/base x 18 cajas/alto = 108 cajas/pallet.

3.2.5. TUNEL DE ENFRIAMIENTO:     

Capacidad: 15 ton N° cajas por pallet: 108 cajas. Peso por pallet: 972kg. Total pallets: 16 pallets. N° turnos: 2.

3.2.5.1. Dimensiones Internas: Largo = 14 m = 45.93 pies. Ancho = 4.5 m = 14.76 pies. Alto = 4.5 m = 14.76 pies.

3.2.5.2. Numero de Túneles: Debido al acopio diario de nuestro producto se determino que se utilizaran 2 túneles. N° túneles = 2

3.2.5.3. Dimensiones Externas: Diseño de Plantas Industriales I

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Producto Uva Valores Asumidos

Temperatura (°F) 30 - 32 30

Humedad Relativa (%) 85-90 85

De tabla N° 12:

Temperatura Túnel (°F) 25 – 35

Espesor de Corcho Requerido 5¨

Usamos poliestireno:    

 



 

 

e= 4"

3.2.5.3.1. Dimensiones de la Pared: Cuadro. Espesor de Pared de Túnel de enfriamiento. Espesor Pared Componente Medida Enlucido exterior 0.75 muro de ladrillo 6 barrera de vapor 0.125 Aislante 4 enlucido interior 0.75 11.625 Total 0.969

Unidad pulg pulg pulg pulg pulg pulg pies

3.2.5.3.2. Dimensiones de la Techo: Cuadro. Espesor de Techo de Túnel de enfriamiento. Diseño de Plantas Industriales I

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Espesor Techo Componente Medida Concreto 6 barrera de vapor 0.125 Aislante 4 enlucido interior 0.75 10.875 Total 0.906 

Unidad pulg pulg pulg pulg pulg pies

Debido a que la temperatura requerida en nuestro túnel es de -1°C, no se tomo en cuenta el cálculo del aislante en el piso.

Cuadro. Dimensiones Interiores y Exteriores. Dimensiones Dimensiones Interiores Exteriores (pies) (pies) Largo 45.930 47.868 Ancho 14.760 16.698 Alto 14.760 15.666 3.2.5.4. Calculo de Cargas Térmicas Túnel de Enfriamiento: 3.2.5.4.1. Por Pared, Techo y Piso: -

Por pared, techo y piso:      

Donde: 

F1 = 67.8 BTU / (día* pie 2)

Ti =

30 °F

Te =

77 °F

Te-Ti =

47 °F



    (  )    (  )  


Página 21

     

Por lo tanto:

q1

= 245538.922 BTU/día

3.2.5.4.2. Carga Solar: -

Para el proyecto se no hará el cálculo sobre el techo, ya que cuenta con un sobretecho, por lo tanto esta carga es nula: q2

=

0

BTU/día

3.2.5.4.3. Carga por cambio de Aire: -

Se tiene:        

Donde:

q3

=

0

BTU/día

3.2.5.4.4. Carga por Producto: -

Se tiene:    [    (    )]    

m = 33069.345 lb/día Ca= 0,88 BTU/lb°F Te=77°F Ti=30°F Diseño de Plantas Industriales I

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F= 0.8

q4

=

4103244.33 BTU/día

3.2.5.4.4. Cargas Diversas: 

Por Personas:       

Pero:



q5a 

=

0

BTU/día

Por Iluminación:         

Pero:



q5b 

=

0

BTU/día

Por Envases:

 

             

N° envases= 1728 Peso=

9kg

q5c 

=

296032.32 BTU/día

Por Motores:


Página 23

q5d 

=

0

BTU/día

Por Respiración:     

M Fr

33069.345 0.42

q5e



=

13889.13 BTU/día

=

309921.44 BTU/día

Cargas diversas total: q5t

3.2.5.4.5. Carga Total:           

qt

=

4658704.69 BTU/día

Considerando un factor de 10% por motores y otros:

qt

=

5124575.164 BTU/día

3.2.6. CAMARA DE CONSERVACION:    

Capacidad: 120 ton N° cajas por pallet: 108 cajas. Peso por pallet: 972kg. Total pallets: 128 pallets.


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3.2.6.1. Dimensiones Internas: Largo = 14 m = 45.93 pies. Ancho = 23 m = 75.46 pies. Alto = 4.5 m = 14.76 pies.

3.2.6.2. Numero de Cámaras: Debido al acopio diario de nuestro producto, y el total de días de conservación se calculo un total de 4 cámaras.

3.2.6.3. Dimensiones Externas: Producto Uva Valores Asumidos

N° Cámaras = 4

Temperatura (°F) 30 - 32 32

Humedad Relativa (%) 85-90 85

De tabla N° 12:

Temperatura Cámara (°F) 25 - 35



 



 

 

e= 4"

3.2.6.3.1. Dimensiones de la Pared: Cuadro. Espesor de Pared de Cámara de Conservación. Espesor Pared Componente Medida Enlucido exterior 0.75 Diseño de Plantas Industriales I

Unidad pulg Página 25

muro de ladrillo barrera de vapor aislante enlucido interior total

6 0.125 4 0.75 11.625 0.969

pulg pulg pulg pulg pulg pies

3.2.6.3.2. Dimensiones de la Techo: Cuadro. Espesor de Techo de Cámara de Conservación. Espesor Techo Componente Medida concreto 6 barrera de vapor 0.125 aislante 4 enlucido interior 0.75 10.875 total 0.906 


Debido a que la temperatura requerida en nuestra cámara es de 0°C, no se tomo en cuenta el cálculo del aislante en el piso.

Cuadro. Dimensiones Interiores y Exteriores. Dimensiones Dimensiones Interiores Exteriores (pies) (pies) Largo 45.930 47.868 Ancho 75.459 77.397 Alto 14.760 15.666 3.2.6.4. Calculo de Cargas Térmicas Cámara de Enfriamiento: Diseño de Plantas Industriales I

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3.2.6.4.1. Por Pared, Techo y Piso: -


Donde: 

F1 = 67.8 BTU / (día* pie 2)

Ti = Te = Te-Ti = 

32 °F 77 °F 45 °F

    (  )    (  )      



Por lo tanto:

q1

= 736735.23 BTU/día



=

0

BTU/día


Se tiene:        

Donde:


Página 27

F2 = F3 = V=

q3

1.984 0.291 BTU/ pie3 51155.678 pie3

=

29524.2747 BTU/día


Se tiene:    [    (    )]    

q4

=

0 BTU/día


Por Personas:        

Pero: Nf = F= T=

q5a 

=

2 928 2

3712

BTU/día

Por Iluminación:


Página 28

         

Pero:

proyección pie cuadrado piso Nf = F= T=

q5b





47315.537 BTU/día

Por Envases:

 



=

3465.832 2 3.413 2

             

q5c

=

0

BTU/día

q5d

=

0

BTU/día

Por Motores:


q5e 

=

111112.99 BTU/día

=

162140.53 BTU/día



Página 29

3.2.6.4.5. Carga Total:           

qt

=

928400.04 BTU/día


qt

=

1021240.048 BTU/día

3.2.7. CACULO ANTECAMARA: 3.2.7.1. Dimensiones Internas: Largo = 9 m = 29.528 pies. Ancho = 7 m = 22.966 pies. Alto = 4.5 m = 14.76 pies.

3.2.7.2. Dimensiones Externas:

Antecámara

Temperatura (°C) 1

Temperatura (°F) 34

De tabla N° 12:

Temperatura Antecámara (°F) 25 - 35


Usamos poliestireno: Diseño de Plantas Industriales I

Página 30

   

 



 

 

e= 4"

3.2.7.2.1. Dimensiones de la Pared: Cuadro. Espesor de Pared de Antecamara. Espesor Pared Componente Medida Enlucido exterior 0.75 muro de ladrillo 6 barrera de vapor 0.125 aislante 4 enlucido interior 0.75 11.625 total 0.969

Unidad pulg pulg pulg pulg pulg pulg pies

3.2.7.2.2. Dimensiones de la Techo: Cuadro. Espesor de Techo de Antecamara. Espesor Techo Componente Medida concreto 6 barrera de vapor 0.125 aislante 4 enlucido interior 0.75 total 10.875 Diseño de Plantas Industriales I

Unidad pulg pulg pulg pulg pulg Página 31

0.906



pies

Debido a que la temperatura requerida en nuestra antecámara es de 1°C, no se tomo en cuenta el cálculo del aislante en el piso.

Cuadro. Dimensiones Interiores y Exteriores. Dimensiones Dimensiones Interiores Exteriores (pies) (pies) 29.528 31.466 Largo 22.966 24.904 Ancho 14.760 15.666 Alto

3.2.7.3. Calculo de Cargas Térmicas de Antecamara: 3.2.7.3.1. Por Pared, Techo y Piso: -


Donde: 

F1 = 67.8 BTU / (día* pie 2)

Ti = Te = Te-Ti = 

34 °F 77 °F 43 °F

    (  )    (  )       



q1


Por lo tanto:

= 207336.47 BTU/día

Página 32



=

0

BTU/día


Se tiene:        

Donde: F2 = F3 = V=

q3

4.9 2.76 BTU/ pie3 10009.34 pie3

=

135366.41 BTU/día


Se tiene:    [    (    )]    

q4


=

0 BTU/día

Página 33


Por Personas:        

Pero: Nf = F= T=

q5a 

2 906 2

=

3624

BTU/día

Por Iluminación:          

Pero:

proyección pie cuadrado piso Nf = F= T=

q5b



=

9257.967

678.14 2 3.413 2

BTU/día

Por Envases:

 

q5c Diseño de Plantas Industriales I

             

=

0

BTU/día Página 34



Por Motores: q5d



=

0

BTU/día


q5e 

=

0

BTU/día

=

12881.96

BTU/día


3.2.7.3.5. Carga Total:           

qt

=

355584.854 BTU/día


qt

=

462260.309 BTU/día

3.2.8. CACULO DESPACHO: 3.2.8.1. Dimensiones Internas: Largo = 46 m = 150.918 pies. Ancho = 7 m = 22.966 pies. Alto = 4.5 m = 14.76 pies.

3.2.8.2. Dimensiones Externas: Diseño de Plantas Industriales I

Página 35

Temperatura (°C) 5

Despacho

Temperatura (°F) 41

De tabla N° 12:

Temperatura Antecámara (°F) 35 – 50



 



 

 

e= 3"

3.2.8.2.1. Dimensiones de la Pared: Cuadro. Espesor de Pared de Despacho. Espesor Pared Componente Medida Enlucido exterior 0.75 muro de ladrillo 6 barrera de vapor 0.125 Aislante 3 enlucido interior 0.75 10.625 Total 0.885

Unidad Pulg Pulg Pulg Pulg Pulg Pulg Pies

3.2.8.2.2. Dimensiones de la Techo:


Página 36

Cuadro. Espesor de Techo de Despacho. Espesor Techo Componente Medida Concreto 6 barrera de vapor 0.125 Aislante 3 enlucido interior 0.75 9.875 Total 0.823




Debido a que la temperatura requerida en nuestro Despacho es de 5°C, no se tomo en cuenta el cálculo del aislante en el piso.

Cuadro. Dimensiones Interiores y Exteriores. Dimensiones Interiores (pies) 150.918 22.966 14.760

Largo Ancho Alto

Dimensiones Esteriores (pies) 152.689 24.737 15.583

3.2.8.3. Calculo de Cargas Térmicas de Despacho: 3.2.8.3.1. Por Pared, Techo y Piso: -


Donde: 

F1 = 64.8 BTU / (día* pie 2)

Ti Te Te-Ti Diseño de Plantas Industriales I

41°F 77°F 36°F Página 37



    (  )    (  )      



Por lo tanto:

q1

= 847823.449 BTU/día



=

0

BTU/día


Se tiene:        

Donde: F2 F3 V

q3 Diseño de Plantas Industriales I

=

2 2.5 51157.91

255789.53 BTU/día Página 38


Se tiene:    [    (    )]    

q4

=

0 BTU/día


Por Personas:        

Pero: Nf = F= T=

q5a 

=

2 828 2

3312.0

BTU/día

Por Iluminación:          

Pero:

proyección pie cuadrado piso Nf = Diseño de Plantas Industriales I

3465.983 2 Página 39

F= T=

3.413 2

q5b





47317.597 BTU/día

Por Envases:

 



=

             

q5c

=

0

BTU/día

q5d

=

0

BTU/día

Por Motores:


q5e 

=

0

BTU/día


=

50629.597 BTU/día

3.2.8.3.5. Carga Total:           


Página 40

qt

=

1154242.576 BTU/día


qt

=

1500515.348 BTU/día

3.3. SELECCIÓN DE EQUIPOS: 3.3.1. SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE: R-134a para una temperatura de funcionamiento entre -7 °C y 7°C Características P. Condensación 0.6 Mpa P. Evaporación 0.18 Mpa P. Critica 4 Mpa

3.3.2. SELECCIÓN DE CONDENSADOR: Sumando todas las cargas de nuestra planta se obtiene una carga total de: Qt= 16296886.2 BTU/dia. Tiempo de funcionamiento 24 hrs (Hot Gas).

CAP = 679036.924 BTU/hr. CAP = 198.87 = 200 KW Diseño de Plantas Industriales I

Página 41

Para la selección del condensador se supone un ∆T=10 °F Fans Model No.

HP

Weights

CFM

ATC150E-1g (2)3 23,800

Refrigerant Coil Operating Volume heaviest shipping Operating Charge lbs ft3 Seccion 6,490

5,670

8,860

T. ambiente =

314.82

22

Spray Pump HP

GPM

11/2

270

Remote Pump Gallons Conn. Operating Req'd Size Weight 230

8''

77 °F

T. condensación = 87 °F Factor de corrección = 3.084          3.084 = 2094149.87 BTU/hr = 2094 MBH 

Seleccionando el modelo, obtenemos un condensador de marca EVAPCO modelo:

ATC -150E-1g CAP=2205MBH

Datos técnicos:

3.3.3. SELECCIÓN DE COMPRESOR: Sumando todas las cargas de nuestra planta se obtiene una carga total de: Qt= 16296886.2 BTU/dia. Tiempo de funcionamiento 24 hrs (Hot Gas).

CAP = 679036.924 BTU/hr. 169759.231

Btu/hr por cada condensador

Para la selección del compresor se tiene: Diseño de Plantas Industriales I

Página 42

8080

proyecto cámara de refrigeración de uvas

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