diseño camra frio res congelada
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7/25/2019 diseo camra frio res congelada
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7) PRESENTACION DEL CASO
Usted es tcnico de una empresa consultora de servicios en ingeniera mecnica,
a su oficina llega el caso de una empresa frigorfica, que como parte del proceso
de manejo de carne de vaca necesita un ambiente para subcongelamiento en
tendedero de 40ton/da de carne de vaca de 10 a !"# $ almacenaje de200 toneladas de carne de vaca a "#
%&'(')*+ ' &'-.'&
+eleccionar $ dimensionar el aislante trmico
imensionar reas operativas $ complementarias alcular carga trmica de la instalaci2n stablecer un ciclo de refrigeraci2n eterminar costos operativos del ciclo de refrigeraci2n
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8) DESARROLLO DEL PROYECTO
8.1 Calculo del espeso del a!sla"#e #$%!co
E" do"de &
3 4 coeficiente de conductividad trmica
Q
A=CLASIFICACION DEL AISLANTE
'I(. 7 PARAETRO RECOENDADO PARA DISE*O DE 'RI(ORI'ICO
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'I(.8 coeficiente de conductividad trmica
+e elije poliuretano e5pandido con 6 4 070"# 8 /9:3
L=0.025
w
mk((25)(33)C)
14 w
m
-4 10cm
-a colocaci2n de aislante ser en capas con barreras de vapor en el lado caliente,
construida de filtro asfltico revestido de aluminio7
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8.2 DIENSIONAIENTO DE LA C+ARA 'RI(ORI'ICA
Ta,la "- 1 poce"#ae de peso de es e" ca"al
;artiendo de que luego de averiguar en el matadero municipal de santa cru< que
el peso medio de una res es de "#0 6g por unidad, $ sabiendo que por norma
mnimamente los canales en forma lineal deben de tener una separaci2n de 07= m
$ de 07> m en forma transversal7 ?uestras medidas sern
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/! CRO3IS DEL ESPACIO POR RE'RI(ERAR
5terior @mA .nterior @ m A
-argo 1#
'ncBo 1C'ltura #
Dolumen total @ mE A 10#0
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8. ) CALC3LO DE CAR(A T5RICA POR CALE'ACCION
Ped!da de calo po pe"e#ac!6"
QCub Qpav Qpan
Ped!da de calo po !"/!l#ac!6"
Caa #$%!ca de,!do al poduc#o Qpro=Q sa+h+Qsd+Q v
Caa #$%!ca po d!esos /ac#oes
CALOR l!,eado po !lu%!"ac!6".
Qilum=pfocA oal+p!A oal
Calo l!,eado po peso"as.Q"#r=n$r
Calo l!,eado po %o#oes
Qmo=Qmo+v#nilador=pmo
%moi#mpo
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8..1 Ped!da de calo po pe"e#ac!6"
8..1.1 PERDIDA DE CALOR ATRAES DE LA C39IERTA QCub
La cu,!e#a se: /!,oce%e"#o ; a!sla"#e #$%!co po#e!do adecuada%e"#e.
Co%ose puede ver en la figura7
Cubierta de fibrocemento
Fig 11 fibrocemento
on las siguientes condiciones del ambiente recopilados $ las propiedades de los
materiales7
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Co"duc#a"c!a de la pel?&
I"#e!o, casi sin movimiento deh1=9
&
m3
k
E@#e!o, paredes e5puestas a vientos Basta "C 6m/Bh#=34
&
m3
k
Qcub= A' T
1
h#+
L fib
(fib+
Lpol
(pol+
Lal
(al+1
hi
=
210m2((25)42)
1
34 &
m2
+ 0.01m
0.93 &
m
+ 0.06m
0.025 &
m
+ 0.001m
209.3 &
m
+ 1
9 &
m2
=5514&
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PERDIDA DE CALOR A TRA5S DEL PAIENTO Qpav
+er concreto de 10cm de espesor $ grava de G0 cm de espesor7
Qpav= A' T
L!ra
k!ra+
Lcon
(con+
Lpol
(pol+
L al
(al+1
hi
=
210((25)32)
0.3
1.21 &
m
+ 0.1m
1.63 &
m
+ 0.07m
0.025 &
m
+ 0.001m
209.3 &
m
+ 1
9 &
m2
=3716&
PERDIDA DE CALOR A TRAES DEL PANEL Qpan
+ea del cea%e"#o ' 4 2 (515)+2 (514 )=290m2
Qpan= A' T
1h#+ Lp an(pan
+ Lpol(pol+Lal(al
+ 1hi
=
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((145 )+2(155))m2((25)32)
1
34 &
m2
+ 0.16m
0.17 &
m
+ 0.07m
0.025 &
m
+ 0.001m
209.3 &
m
+ 1
9 &
m2
=3230&
((145)1.9)m2((15))1
34 &
m2
+ 0.16m
0.17 &
m
+ 0.07m
0.025 &
m
+ 0.001m
209.3 &
m
+ 1
9 &
m2
=263.1&
Qpan= GC>G H
PERDIDA DE CALOR A TRAE DE LAS P3ERTAS
(pu# B0.0w
mc coe/!c!e"#e de co"duc#!!dad #$%!ca e" pue#as
Apu# 4 17>0mI
Qpu# B (pu# Apu# : Jt
Qpu# B 0.0w
mc 1. % F1G -C)
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Qpu# B 1.8 H
CAR(A TERICA TOTAL POR PENETRACIN
Qp#n=Qcub+Qpav+Qpan+Qpu#=5514&+3716&+3493+2=12725&
8..2 POR IN'ILTRACIN
ebida al aire de ventilaci2n que llega a la cmara a travs de sus aberturas K
cuando se Bace renovaci2n de aire ;ara lo cual nos apo$aremos en la siguiente
tabla7
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%abla n" indice de renovaci2n del aire por dia
%abla n G de calores especficos de los alimentos
P!%ea le;&
camra)air#' hQinf=n*
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De"s!dad del a!e
)= p
+T=
94 kN
m2
0.287 (,
(! k248.
k
=1.32k!
m3
olu%e" de la c:%aa
*cam=15m14m5m=1050m3
D!/ee"c!a de e"#alp!as
Ta,la 18 pop!edades del as !deal a!e
Paa la #e%pea#ua !"#e!o saca%os la J1 B 0G.22k,
k!
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Paa la #e%pea#ua e@#e!o saca%os la J2 B 248.04k,
k!
K B J1 J2
KB G7.18k,
k! B MJ
' h=57.18k,
k! B
Re"oac!6" de a!e po d
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Ta,la " - 4 caloes espec
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Qpro=Q sa=mc (if)
Qpro=40000 k!dia3.13 k,
k! ((10)(25 ))=
k,
dia1dia
24h
1h
3600 s1000&1(.
Qpro=21736&
DIERSOS
s la porci2n de carga trmica debida al calor producido por equipos, iluminaci2n,personas, etc7, que pasa a travs de las paredes, pisos $ forros de la cmara7
Colo l!,eado po !lu%!"ac!6".
Qilum=pfocA oal+p!A oal
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Qilum=10 w
m2210m24
h
dia1dia
24h +2
w
m2210m224
h
dia1dia
24h =770&
Calo l!,eado po peso"as.
Q"#r=n$r
Q"#r=5p#r h
dia 1507 k,
h p#r=7535
k,
dia1dia
24 h 1h
3600 s 1000&
1(. =87.21&
Ta,la " - G calo de las peso"as
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Calo l!,eado po %o#oes
Qmo=Qmo+v#nilador=pmo
%moi#mpo
Qmo=
10C*
1745.7&
1C*
0.858
h
dia=70183
&h
dia1dia
24h =2924&
CAR(A TOTAL
ITE CAR(A TERICA =?
Pe"e#ac!6" 1"L"#
I"/!l#ac!6" 17M#
Poduc#o "1LGM
Ilu%!"ac!6" LL0
Peso"as =L7"1
o#oes ">"C
#o#al 824
Caa #o#al de calo a e@#ae
Qoal=Qf=38243&
0.86(CAL
/
1& -32889
(cal
h
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'ac#o de Seu!dad F10)
;ara continuar con los clculos debemos sumar un factor de seguridad del 10N
para asegurarnos que la potencia de los equipos pueda suplir una carga e5tra
inesperada7
Qoal=Qf=38243&1.1-42067& 000
0.86(CAL
/
1& -36177
(cal
h
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CALC3LO DE LOS E3IPOS
C!clo de e/!eac!6"
Fig 12 Ciclo bsico de refrigeracin
se empleara refrigerante 1GCa , cu$os valores estan obtenidos de la tabla de 11
de refrigerantes moran M.J y shapiro fundamentos de termodinamica tecnica.
'L3O DEL RE'RI(ERANTE
Re/!ea"#e B 14a
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%1 4 !GM OO7P1 4"##7C
(.
(1 OOOOO77+1 4 07>#0M(.
(1 OOOOO77+14 +"
%G4 C" OOO7PG 4 10>71>
(.
(10000"3=10.72
OOOOPG4f3=/ 4 PC
O77;G4;"
-' %'(-' D';*& +'%U&'* '*;%'9*+ -' 10 ('& @ % 4 G>7G> A
?%'-;.'
(.
(1 ?%&*;.'(.
(1
"=071> 07>C"=
282.7G F J2) 07>#0M">17GM 07>LM=
P1(.
(1 P"(.
(1 PG(.
(1 PC(.
(1
"##7C "="7L# 10>71> 10>71>
Tabla 8. Propiedades del refrigerante saturado R-134a (lquido-vapor)
tabla de te!peraturas
'L3O DEL RE'RI(ERANTE
$f=h1h4=146.21k,
k!
QT=m+$ f
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m+=QT
$f=
42 2067( &
146.21k,
k!
=0.2877k!
s
POTENCIA DEL COPRESOR
&cs=h2h1=27.35 k,
k !
&cs=m+&C=0.2877k!
s27.35
k,
k!=7.8690( &
&Cr=&cs
%=
7 2869( &
0.8=9 2836( &
COE'ICIENTE DE OPERACIN
CO"+=Q f
&cr=
42 2067( &
9 2836( &=4.27
DESPRENDIIENTO DE CALOR EN EL CONDENSADORQc=m+$c=m+(h3h2r )=m+' h
Qc=0,28771k!
s(109.19 k,k!282. k,k! )=49.71( & 0 0 ..49717&
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E3IPO
Caa #$%!ca 49717& -42777
kcal
h
Te%pea#ua de co"seac!6" depoduc#o
Q2G-C
Te%pea#ua a%,!e"#e 2-C
Re/!ea"#e 14a
Ju%edad ela#!a eKue!da delpoduc#o
8G
Te%pea#ua de eapoac!6" Q10-C
Datos principales para la seleccin del equipo
equipos
42777kcal
h
8398kcal
h" #$%&'P
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Fig M compresor
!nidad seleccionada del condensador
aca& 'RI(3S Q 9OJNodelo& 9JQ040J2
Te%pea#ua de succ!6"& Q.4-C
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Capac!dad& 72
Re/!ea"#e& R14a
Co%peso& Copela"d #!po >e%$#!co
odelo& CR"0G00
JP& 1.G
Datos del equipo a adquirir
42777kcal
h
1647kcal
h
" *+$%&'P
"#$#C%&' D#$ #()*&+)D&+
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arga trmica& 88(cal
h
%emperatura de evaporaci2n& 80C
%omando en cuenta que se emplea una unidad condensadora de88(cal
h
utili
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'! 8 alula selecc!o"ada