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PROYECTO FIN DE CARRERA - Anexo técnico IV - Instalación Frigorífica Matadero de vacuno.
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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AGRÓNOMOS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS
PROYECTO FÍN DE CARRERA
“DISEÑO, CÁLCULO Y CONSTRUCCIÓN DE UN MATADERO PARA EL SACRIFICIO DE 300 CABEZAS DE GANADO VACUNO/DIA SITUADO EN
LA LOCALIDAD DE SOCUÉLLAMOS (CIUDAD REAL)”
Jaime Fisac Pongilioni
Madrid, Marzo de 2008
Anexo IV – Instalación Frigorífica I
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
LEGISLACIÓN
• REGLAMENTO
Real Decreto 3099/1977, de 8 de septiembre, por el que se aprueba el Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas.
Orden de 24 de Enero de 1978 por el que se aprueban las instrucciones complementarias denominadas Instrucciones Mi Fi con arreglo a lo dispuesto en el Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas.
Real Decreto 394/1979 de 2 de Febrero por el que se modifica el Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas.
Real Decreto 754/1981 de 13 de Marzo por el que se modifican los artículos 28, 29 y 30 del Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas.
• REGLAMENTACIÓN RELATIVA A INSTRUCCIONES TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS.
LEGISLACIÓN
ITC-MI-IF-001: Terminología
ITC-MI-IF-002: Clasificación de los Refrigerantes.
ITC-MI-IF-003: Clasificación de los Sistemas de Refrigeración.
ITC-MI-IF-004: Utilización de los diferentes refrigerantes.
ITC-MI-IF-005: Materiales empleados en la construcción de equipos frigoríficos.
ITC-MI-IF-006: Máquinas frigoríficas y accesorios.
ITC-MI-IF-007: Sala de máquinas.
ITC-MI-IF-008: Focos de calor.
ITC-MI-IF-009: Protección de las instalaciones frente a sobrepresiones.
IT-CMI-IF-010: Estanqueidad de los elementos de un equipo frigoríficos.
ITC-MI-IF-011: Cámaras de atmósfera artificial.
ITC-MI-IF-012: Instalaciones eléctricas.
LEGISLACIÓN
ITC-MI-IF-013: Instalaciones y conservadores frigoristas autorizados.
ITC-MI-IF-014: Dictamen sobre seguridad de plantas e instalaciones frigoríficas.
ITC-MI-IF-015: Inspecciones periódicas.
ITC-MI-IF-016: Medidas de protección personal y de prevención contra incendios.
ITC-MI-IF-017: Símbolos a utilizar en esquemas de elementos de equipos frigoríficos.
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO
EL SECTOR CÁRNICO EN EUROPA:
Unión Europea en 2001 (toneladas )
MAYOR MENOR España
Productores de carne de vacuno Francia
1.566.000
Dinamarca
153.400 642.033
Exportadores de carne de vacuno Alemania
609.975
Dinamarca
89.823 116.662
Importadores de carne de vacuno Reino Unido
403.683
Bélgica-Luxemburgo
46.650 66.009
Fuente: FAOSTAT.
Clasificación en función de la actividad que se desarrolla.
INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO
EL SECTOR CÁRNICO EN ESPAÑA:
ACTIVIDAD Nº DE ESTABLECIMIENTOS
Número de mataderos (excluidos los de excepción permanente) 589
Número de almacenes frigoríficos 2155
Número de salas de despiece 1938
Número de industrias de elaboración 4847
Número medio de empleados/empresa 11
Fuente: Ministerio de Sanidad y Consumo (MISACO) – Febrero de 2004.
Número de empresas a nivel nacional por actividad principal.
TOTAL 1 Industria de productos alimenticios y bebidas 31.847 2 Fabricación de otros productos alimenticios 15.129 3 Elaboración de bebidas 5.151 4 Industria cárnica 4.469 5 Industrias lácteas 1.643 6 Fabricación de grasas y aceites (vegetales y animales) 1.579 7 Preparación y conservación de frutas y hortalizas 1.382 8 Fabricación de productos para la alimentación animal 911 9 Elaboración y conservación de pescados y productos a base de pescado 808
10 Fabricación de productos de molinería, almidones y productos amiláceos 775
Fuente: Directorio central de empresas (DIRCE) año 2006
INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO
Número de industrias cárnicas por Comunidades Autónomas.
Fuente: Directorio central de empresas (DIRCE) año 2006
NÚMERO
1 Castilla y León 833
2 Cataluña 740
3 Andalucía 695
4 Castilla La Mancha 287
5 Comunidad Valenciana 286
6 Madrid (Comunidad de) 285
7 Extremadura 268
8 Galicia 194
9 Aragón 156
10 Murcia (Región de) 137
11 País Vasco 134
12 Asturias (Principado de) 103
13 La Rioja 95
14 Navarra (Comunidad Foral de) 86
15 Islas Baleares 77
16 Canarias 56
17 Cantabria 36
18 Ceuta y Melilla 1
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
EL FRÍO EN LA CARNE
REFRIGERACIÓN DE LA CARNE:
La carne tiene: actividad enzimática endógena + actividad proteolítica (maduración del músculo en carne).
Composición de la carne: proteínas, lípidos, agua favorecer el crecimiento microbiano
Actividad enzimática
Crecimiento microbiano Procesos que dependen directamente de la Tª
Evitar el crecimiento microbiano de dos maneras: 1) bajando la temperatura de la canal tras el faenado.
2) enfriando la canal a Tª superior a la Tª congelación
TRANSFORMACIÓN POST MORTEM:
Se producen transformaciones tras el sacrificio del animal (reacciones a velocidad en f de Tª).
Acortamiento por frio: Tª de la canal en pre-rigor < 10-15 ºC
Modificaciones Físicas: - pérdida de peso (mermas en la refrigeración)
- deshidratación superficial.
MODIFICACIONES DURANTE LA REFRIGERACIÓN:
Modificaciones producidas por microorganismos:
- Superficie de la canal caliente y húmeda enfriamiento canal fría Microorganismo psicrotrofo
- Superficie parcialmente desecada microorganismo tolerantes de baja actividad de agua.
- pH de la canal tras la refrigeración : 5,8
(A)
(B)
EL FRÍO EN LA CARNE
Flora microbiana : bacterias psicrotrofas
levaduras.
mohos.
Velocidad de crecimiento de los microorganismos en función de:
- pH final de la carne
- Tª de la carne
- aw superficial en función de la humedad durante la refrigeración : HR Velocidad crecimiento
HR Pérdida de peso
Deshidratación superficial
Enranciamiento oxidativo:
Proceso químico autocatalítico que afecta a los ácidos grasos insaturados ( esterificados y libres)
Cambios en la coloración de la carne
(C)
(D)
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
“ESTACIONAMIENTO LIMITADO”
putrefacción
Tiempo (horas)
“PASO PROHIBIDO”
contractura por el
frío
Temperatura (ºC)
C
B
A
CURVAS TEÓRICAS DE REFRIGERACIÓN DE LAS CANALES DE VACUNO
( Rosset, R., 1979)
4 8 12 20 32
40
A: Refrigeración ultra-rápida (tiempo de semienfriamiento: 4 horas) : RIESGO DE CONTRACTURA POR EL FRÍO
B: Refrigeración rápida (tiempo de semienfriamiento: 8 horas) : NINGÚN RIESGO
C: Refrigeración lenta (tiempo de semienfriamiento: 20 horas): RIESGO DE PUTREFACCIÓN
PLANTA GENERAL
INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
REFRIGERACIÓN RÁPIDA: Tiempo de semienfriamiento : 8 horas
3 etapas 3 cámaras:
Cámara 1: Temperatura de las canales a la entrada: 37ºC
Tiempo de permanencia de las canales en la cámara: 2 horas 45 minutos
Temperatura de las canales a la salida: 27ºC
Raíl aéreo mecanizado con velocidad de desplazamiento :45 animales/hora
Dimensiones de la cámara:
• Largo: 24 m.
• Ancho:20 m.
• Alto:5.5 m.
Raíles aéreos:
• Número de raíles: 10
• Separación entre raíles: 2m.
• Separación entre el raíl y la pared…
… norte: 1 m.
… sur: 2 m.
… este: 1 m.
… oeste: 1 m.
Temperatura interior: -2 a -4 ºC.
Temperatura exterior a la cámara:
pared norte: 10 ºC.
pared sur: 10 ºC.
pared este: 10 ºC.
pared oeste: 10 ºC.
Humedad Relativa interior: 90%
INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
Cámara 2: Temperatura de las canales a la entrada: 27ºC
Temperatura de las canales a la salida: 10ºC
Tiempo de permanencia de las canales en la cámara: 16 horas
Dimensiones de la cámara:
• Largo: 21,5 m.
• Ancho:20 m.
• Alto:5,5 m.
Raíles aéreos:
• Número de raíles: 18
• Separación entre raíles: 1,1 m.
• Separación entre el raíl y la pared…
… norte: 0,875 m.
… sur: 0,875 m.
… este: 1,4 m.
… oeste: 1,4 m.
Temperatura interior: 1ºC.
Temperatura exterior a la cámara:
pared norte: 10 ºC.
pared sur: 10 ºC.
pared este: 10 ºC.
pared oeste: 10 ºC.
Humedad Relativa interior: 90 - 95%
INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
Cámara 3: Temperatura de las canales a la entrada: 10ºC
Temperatura de las canales a la salida: 7ºC
Tiempo de permanencia de las canales en la cámara: > 16 horas
Dimensiones de la cámara:
• Largo: 21,5 m.
• Ancho:20 m.
• Alto:5,5 m.
Raíles aéreos:
• Número de raíles: 18
• Separación entre raíles: 1,1 m.
• Separación entre el raíl y la pared…
… norte: 0,875 m.
… sur: 0,875 m.
… este: 1,4 m.
… oeste: 1,4 m.
Temperatura interior: 1ºC.
Temperatura exterior a la cámara:
pared norte: 10 ºC.
pared sur: 10 ºC.
pared este: 10 ºC.
pared oeste: 10 ºC.
Humedad Relativa interior: 90 – 95 %
PLANTA GENERAL
CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3
CÁMARAS FRIGORIFICAS: Planta
CÁMARAS FRIGORIFICAS: Secciones
1 1’
2
2’
1 1’
1’ 1
CÁMARA 1 CÁMARA 2
2 2’
CÁMARA 3
PLANTA
SECCIONES
INSTALACIÓN FRIGORÍFICA
MATERIAL AISLANTE: Poliestireno extrusionado:
Coeficiente de conductividad: 𝛌 = 0,032 (W/m*°C) = 1,17 *10-4 ( W/m*K)
Densidad aparente: 𝛒a = 33 (Kg/m3)
Espesor de pared (homogénea): e = 𝛌 * (ΔT/ρrefrigeración)
ρrefrigeración = 8~9
PARED ESPESOR COMERCIAL DEL AISLANTE (m)
CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3
Norte 0,04 0,04 0,04
Sur 0,04 0,04 0,04
Este 0,04 0,04 0,04
Oeste 0,04 0,04 0,04
Techo 0,04 0,04 0,04
Suelo 0,04 0,04 0,04
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Carga térmica: cantidad de calor que debe ser extraído durante una unidad de tiempo, para compensar la cantidad de
calor que entra o se desarrolla en su interior.
El calor tiene distintos orígenes:
CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS (paredes y techos) : Q1
RENOVACIÓN DEL AIRE POR APERTURA DE PUERTAS: Q2
CARGAS TÉRMICAS DEBIDAS A LA REFRIGERACIÓN DEL PRODUCTO: Q3
CALOR CEDIDO POR LAS PERSONAS EN EL ESPACIO REFRIGERADO: Q6
CALOR CEDIDO POR LA ILUMINACIÓN DEL ESPACIO REFRIGERADO: Q7
DESESCARCHE DE LOS EVAPORADORES: Q8
EQUIVALENTE TÉRMICO DEL TRABAJO DE LOS VENTILADORES: Q9
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q1 CALOR A TRAVÉS DE CERRAMIENTOS (paredes y techos)
Q1 = S * Ø = S * K * 𝚫T
•Q1 (KJ/h) = calor que se produce a través de los cerramientos. Es calor sensible. •S (m2) = superficie total. •Ø (W/m
2) = flujo de calor.
•λ (KJ/h*m2) = coeficiente de transmisión de calor. •𝚫T (°C) = diferencia de temperaturas de proyecto corregidas (=Tp – Tpc).
•Temperatura de proyecto = 0,6 * Tª máx. + 0,4 * T media de ese mes
Ø real (W/m2) = (λ * ΔT ) / e comercial elegida (m)
Q1 (W)
REFRIGERACIÓN RÁPIDA (cámara 1) 12872,25
REFRIGERACIÓN ( Cámara 2) 7773,8
REFRIGERACIÓN (Cámara 3) 9102,6
TOTAL 29748,65
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
REFRIGERACIÓN RÁPIDA
Cámara 1
Aire interior:
i i = 8,6 KJ/Kg a.s. = 11,05 KJ/m3.
Tª = -3°C.
vi = 0,778 m3/Kg a.s.
HR = 90%
xi = 0,00333 Kg agua/Kg a.s. = 4,284 g/m3.
Aire exterior:
i e = 26,25 KJ/Kg a.s. = 32,4 KJ/m3.
Tª = 10°C.
ve = 0,810 m3/Kg a.s.
HR = 85%
xe= 0,0064 Kg agua/Kg a.s. = 7,9 g/m3.
REFRIGERACIÓN
Cámaras 2 y 3
Aire interior:
ii = 10,5 KJ/Kg a.s. = 13,53 KJ/m3.
Tª = 1°C.
vi = 0,776 m3/Kg a.s.
HR = 93%
xi = 0,0037 Kg agua/Kg a.s. = 4,768 g/m3.
Aire exterior:
ie = 26,25 KJ/Kg a.s. = 32,4 KJ/m3.
Tª = 10°C.
ve = 0,810 m3/Kg a.s.
HR = 85%
xe= 0,0064 Kg agua/Kg a.s. = 7,9 g/m3.
90%
85%
100%
100%
93%
85%
Kg a / Kg a.s.
Kg a / Kg a.s.
0,0064
0,00333
-3 10 Tª (°C)
Tª (°C) 1 10
Diagrama de Carrier.
Diagrama de Carrier.
CONDICIONES INTERNAS Y EXTERNAS A LA CÁMARA
0,0064
0,00337
Elaboración propia
Q2 RENOVACIÓN DEL AIRE POR APERTURA DE PUERTAS
Ve = 0,810 Vi = 0,778
ie = 26,25
ii = 8,6
Ve = 0,810
ie = 26,25
Vi = 0,776
ii = 10,5
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q2 = N * V * 𝚫i Q2 = Q2s + Q2l Q2l = N * V * rae *𝚫x
•N = número de renovaciones diarias. •V (m3)= volumen de la cámara. •𝚫i (KJ/m3)= variación de entalpía interior y exterior. •Q2s (KJ/d) = calor sensible. •Q2l (KJ/d)= calor latente. •rae (KJ/Kg)= calor latente de vaporización del agua
•𝚫x (Kg a/Kg a.s.)= variación de humedad aire interior – exterior.
Q2 (W) Q2l (W) Q2s (W)
REFRIGERACIÓN RÁPIDA
(cámara 1) 1094,401 463,3904 631,0106
REFRIGERACIÓN (cámara 2) 883,253594 366,501094 516,7525
REFRIGERACIÓN (cámara 3) 883,253594 366,501094 516,7525
TOTAL 2860,90819 1196,39259 1664,5156
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q3 CARGAS TÉRMICAS DEBIDAS A LA REFRIGERACIÓN DEL PRODUCTO
Q3 = M * cpw * 𝚫T
•Q3 (KW) = potencia térmica debida al enfriamiento. •M (Kg/h) = masa de producto a enfriar/conservar. •cpw (KJ/Kg*K) = calor específico del producto. •𝚫T (ºC) = salto de temperatura.
•Calor específico de la carne de vacuno: 2,97 KJ/Kg*K
300 Kg/animal * 300 animales = 90000 Kg
Q3 c1 = M * ΔT * cpw = 45 animales/h * 300 Kg/animal * (40-32) ºC * 2,97 = 320760 KJ/h
= 320760 KJ/h * 20 h/d = 6415200 KJ/d
Q3 c2 = M * ΔT * cpw = 45 animales/h * 300 Kg/animal * (32 -10) ºC * 2,97 = 882090 KJ/h
= 882090 KJ/h * 18 h/d = 15877620 KJ/d
Q3 c3 = M * ΔT * cpw = 45 animales/h * 300 Kg/animal * (10 - 7) ºC * 2,97 = 33412,5 KJ/h
= 33412,5 KJ/h * 18h/d = 601425 KJ/d
Q3 TOTAL = 320760 + 882090 + 33412,5 = 1236262,5 KJ/h
= 1236262,5 KJ/h * 1000J/KJ * 1h/60min * 1min/60s = 343406,25 W
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q6 CALOR CEDIDO POR LAS PERSONAS EN EL ESPACIO REFRIGERADO
Q6 = Q6s + Q6l Q6s = 3,6 * Np * Fp * T Q6l = Np * rp * T * x
•Q6 (W) = calor total cedido por las personas. •Q6s (W) = calor sensible. •Q6l (W) = calor latente. •Np = número de operarios. •Fp = esfuerzo unitario: W=270 – 6t. •T (h/d) = tiempo de permanencia del operario en la cámara. •x (Kg/d*persona) = transpiración del personal. •rp (KJ/Kg) = calor latente de vaporización del agua
Np Fp T x rp Q6s (W) Q6l (W) CÁMARA 1 1
264
3 0,3
2.500
2.851,2 2.250 CÁMARA 2 3 7 0,3 19958,4 15750 CÁMARA 3 3 7 0,3 19958,4 15750
SUBTOTAL 42768 33750
TOTAL 76518
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q7 CALOR CEDIDO POR LA ILUMINACIÓN EN EL ESPACIO REFRIGERADO
Q7 = 3,6 * P * T = 3,6 * p * S * T
•Q7 (W) = calor por iluminación. •P (W) = Potencia total iluminación. •p (W/m2) = potencia unitaria de iluminación. •S (m2) = superficie de la cámara. •T (h/d) = tiempo de iluminación
p (W/m2) S (m2) P (W) T (horas/día) Q7 (W)
CÁMARA 1 5 480 2.400 3 25.920 CÁMARA 2 5 430 2.150 5 38.700 CÁMARA 3 5 430 2.150 5 38.700
TOTAL 103.320
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q8 DESESCARCHE DE LOS EVAPORADORES
Merma de la carga diaria: mR = % de mermas en refrigeración * M
mR = 4% * 90.000 = 3675 Kg/d
Cámara 1: mR c1 = 75% * 3675 = 2756,25 Kg/d
Cámara 2: mR c2 = 25% * 3675 = 918,75 Kg/d
Cámara 3 : mC = mC c3 = 0,14% * 90.000 = 122,5 Kg/d
mC = % de mermas en conservación * M
Agua condensada del aire: w (g) = N * V * rae * 𝚫x
Total masa de hielo:
mh (Kg/d) = 3675 + 122,5 + 43,062 = 3840,56 (Kg/d)
w (g) = 16.682 + 13.190 + 13.190 = 43.062 g = 43,062 Kg
mH = mR + mC + w
Peso del aire: Vc (m3) = volumen de la cámara. Vi (m3/Kg) = volumen específico del aire. a 1ºC: Vi = 0,776 m3/Kg.
a -3ºC: Vi = 0,778 m3/Kg.
mo (Kg) = 3393,31 + 3047,68 + 3047,68
m0 = Vc / Vi
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Desecación y Condensación:
Desecación: mide la pérdida de humedad.
Condensación: es el resultado de la reducción de temperatura causada por la eliminación del calor
latente de evaporación.
CÁ
MA
RA
1
CÁ
MA
RA
2 y 3
Δth = 5°C
90
HR (%)
Δth = 5°C
Tª cámara= -3°C
Δth = 4,5°C
Tª cámara= 1°C Δth = 4,5°C
HR (%)
93
Tªe= -6°C
Tªe= -3°C
X-3,5=0,0029
X-6=0,00215
X-8,5=0,0019
-8,5 -6 -3,5
-5,25 -3 -0,75
X-0,75=0,0036
X-0,75=0,00285
X-5,25=0,0025
X (Kg a / Kg a.s.)
X (Kg a / Kg a.s.)
Tª (ºC)
Tª (ºC)
Diagrama de Carrier.
Diagrama de Carrier.
CONDICIONES EN EL INTERIOR DE LAS CÁMARAS
ΔTª=5ºC
ΔTª=4,5ºC
ΔX = 1 * 10-3 Kg a / Kg a.s.
ΔX = 1,1 * 10-3 Kg a / Kg a.s.
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Desecación : ΔX
Xi
(Kg a / Kg a.s.)
Xs
(Kg a / Kg a.s.)
ΔX
(Kg a / Kg a.s.)
CÁMARA 1 X-8,5 = 0,0019 X-3,5 = 0,0029 ΔX = 1 * 10-3
CÁMARAS 2 y 3 X-5,25 = 0,0019 X-0,75 = 0,0036 ΔX =1,1 * 10-3
Condensación:
C = m0 * ΔXE c (Kg) = agua condensada. m0 (Kg) = masa de aire. 𝚫xE (Kg a/Kg a.s.) = diferencial de humedad.
C (Kg) = 3,39 + 3,35 + 3,35 = 10,09
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Coeficiente de Recirculación: mh (Kg/d) = masa total de hielo. c (Kg) = condensación. tIF = tiempo de funcionamiento.
Para cámaras de Tª < 0°C : tIF = 18 ~ 20 h. Para cámaras de Tª > 0°C : tIF = 16 ~ 18 h.
•Cámara 1: CR = 1854,82/3,39 * 20 = 27,36 recirc/d
•Cámaras 2 y 3: CR = 1850,69/3,35 * 18 = 30,69 recirc/d
QH = mh * (cph * 𝚫th + rh + cpw * 𝚫tw) •mh (Kg) = masa de hielo. •cph = calor sensible del hielo. •cpw= calor sensible del agua. •𝚫th (°C) = diferencial de temperatura por debajo de 0°C. •rh = calor latente de fusión del hielo (KJ/Kg). •𝚫tw (C) = temperatura de desescarche.
CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3
mh
mRc1 + wc1 mRc2 + wc2 mCc3 + wc3
2756,25 + 16,682 =
2772,93 Kg/d
918,75 + 13,190 =
931,94 Kg/d
122,5 + 13,19 =
135,69 Kg/d
CR = mh / c *tIF
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Calor de desescarche de evaporadores:
Cámara 1: Hielo a
-6ºC
Hielo a
0ºC
Agua a
0ºCAgua a 3ºC
te
qsh ql qsch
qsh mh*cph*Δth 2772,93*2,1*6 34938,918 KJ/d 485,26 W
ql mh*Lf 2772,93*334 926158,62 KJ/d 12863,31 W
qsch mh*cpw*Δtw 2772,93*4,18*3 34772,54 KJ/d 482,96 W
Cámara 2: Hielo a
-3ºC
Hielo a
0ºC
Agua a
0ºCAgua a 3ºC
te
qsh ql qsch
qsh mh*cph*Δth 931,94*2,1*3 5871,22 KJ/d 90,6 W
ql mh*Lf 931,94*334 311267,96 KJ/d 4803,52 W
qsch mh*cpw*Δtw 931,94*4,18*3 11686,53 KJ/d 180,35 W
Cámara 3: Hielo a
-3ºC
Hielo a
0ºC
Agua a
0ºCAgua a 3ºC
te
qsh ql qsch
qsh mh*cph*Δth 135,69*2,1*3 854,85 KJ/d 13,19 W
ql mh*Lf 135,69*334 45320,46 KJ/d 699,39 W
qsch mh*cpw*Δtw 135,69*4,18*3 1701,43 KJ/d 26,25 W
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
QE = 40-60% QH : QP = 0,2*(QE+QH) : Q8 = Q8s = QE + QP
CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3
% 50 50 50
QH (KJ/d) 995870,078 328825,71 47876,74
QE (KJ/d) 497935,039 164412,85 23938,37
QP (KJ/d) 298761,02 98647,712 14363,02
Q8 (KJ/d) 796696,06 263060,56 38301,39
Q8(W) 11065,22 4059,57 591,07
Q8 TOTAL 15715,86 W
Potencia necesaria para fundir el hielo: Nd = (1,5 * QH)/[ tD * 3.600 * (η/100)]
QH (KJ/d) tD(h) = tiempo de desescarche. (4 horas)
η(%) = rendimiento. Nd (kW) = potencia para fundir el hielo.
CÁMARA 1 CÁMARA 2 CÁMARA 3
QH (KJ/d) 995870,078 328825,71 47876,74
tD (h) 4 4 4
η (%) 80 80 80
ND (KW) 130,06 42,81 6,23
TOTAL 179,1 KW
QE : calor que almacena la estructura metálica del evaporador.
QP : calor irradiado al interior de la cámara.
QH : calor de fusión del hielo.
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Q9 EQUIVALENTE TÉRMICO DEL TRABAJO DE LOS VENTILADORES
Cálculo del calor por ventiladores:
dp (Kpa)
Vol. Cámara(m3) ηv (%) preenfriamiento horas/dia Qs (KJ/d) % %
2640 0,65 0,55 20 10128338 0,28376531 28,37653064
KJ/h
Q9e (KJ/d) 2874071 143704
∑Qi 650120,47
Vv (m3/h) 166697,56
CR(recirculaciones/h) 63,143013
Nv(W) 39917,653 Nv(KW) 39,91765307
Q9t (KW) 39,917653 Q9t(KJ/h) 143704
Q9t(KJ/d) 2874071,021
Q9 = Q9s = Q9t = 1243285,993 KJ/d
Cámara 1:
ηv : rendimiento del ventilador Dp: presión de impulsión del aire Q9e : calor estimado ventilador Vv: volumen a mover por el ventilador Nv: potencia del motor del ventilador Q9t : calor teórico del ventilador
Q9e (KJ/d) = % * Qs
∑Qi = Qs + Q9e
Vv = (1+pv)/100 * ∑Qis
CR = Vv / V
Nv = 0,283 * Vv * (dp/ ηv )
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Cámara 2: dp (Kpa)
Vol. Cámara(m3) ηv (%) preenfriamiento horas/dia Qs (KJ/d) % %
2365 0,65 0,55 18 21672126 0,28376531 28,37653064
KJ/h
Q9e (KJ/d) 6149797,5 341655
∑Q 1545662,4
Vv (m3/h) 396323,7
CR(recirculaciones/h) 167,57873
Nv(W) 94904,282 Nv(KW) 94,90428207
Q9t (KW) 94,904282 Q9t(KJ/h) 341655
Q9t(KJ/d) 6149797,478
Q9 = Q9s = Q9t = 6147797,478 KJ/d
Cámara 3:
dp (Kpa)
Vol. Cámara(m3) ηv (%) conservacion horas/dia Qs (KJ/d) % %
2365 0,65 0,25 18 11667993 0,11169583 11,16958295
KJ/h
Q9e (KJ/d) 1303266,1 72403,7
∑Q 720625,5
Vv (m3/h) 184775,77
CR(recirculaciones/h) 78,129289
Nv(W) 20112,132 Nv(KW) 20,11213181
Q9t (KW) 20,112132 Q9t(KJ/h) 72403,7
Q9t(KJ/d) 1303266,141
Q9 = Q9s = Q9t = 13003266,141 KJ/d
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
CÁLCULO TOTAL DE NECESIDADES POR CÁMARA
Cámara 1: Qis Qil Qi
KJ/d W KJ/d W KJ/d W KJ/h
cerramientos 1112162,4 1557,81 0 0 1112162,4 1557,81
renovación de aire 45432,76 631,01 23364,11 463,39 68796,87 1094,4
refrigeración del producto 6415200 89100 0 0 6415200 89100
personal 246343,68 3421,44 194400 2700 440743,68 6121,44
iluminación 2239488 31104 0 0 2239488 31104
desescarche evaporadores 69711,458 968,21 926158,62 12863,31 995870,078 13831,52
ventiladores 2874071,021 39917,65307 0 0 2874071,02 39917,6531
Subtotal 13002409,32 166700,1231 1143922,73 16026,7 14146332 182726,823
Varios (5%) 707316,602 9136,34115
TOTAL 14853649 191863,16 742682,433
Cámara 2:
Qis Qil Qi
KJ/d W KJ/d W KJ/d W KJ/h
cerramientos 671656,32 10365,06667 0 0 671656,32 10365,0667
renovación de aire 37206,18 574,1694444 26388,0788 407,223438 63594,2588 981,392883
refrigeración del producto 15877620 245025 0 0 15877620 245025
personal 1724405,76 26611,2 1360800 21000 3085205,76 47611,2
iluminación 3343680 51600 0 0 3343680 51600
desescarche evaporadores 17557,75 270,9529321 311267,96 4803,5179 328825,71 5074,47083
ventiladores 6149797,478 94904,28207 0 0 6149797,48 94904,2821
Subtotal 27821923,49 429350,6711 1698456,04 26210,7413 29520379,5 455561,412
Varios (5%) 1476018,98 22778,0706
TOTAL 30996399 478339,48 1722022,14
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
Cámara 3:
Qis Qil Qi
KJ/d W KJ/d W KJ/d W KJ/h
cerramientos 786464,64 12136,8 0 0 786464,64 12136,8
renovación de aire 37206,18 574,1694444 26388,0788 407,223438 63594,2588 981,392883
refrigeración del producto 601425 9281,25 0 0 601425 9281,25
personal 1724405,76 26611,2 1360800 21000 3085205,76 47611,2
iluminación 3343680 51600 0 0 3343680 51600
desescarche evaporadores 2556,28 39,44876543 45320,46 699,389815 47876,74 738,83858
ventiladores 1303266,141 20112,13181 0 0 1303266,14 20112,1318
Subtotal 7799004,001 120355 1432508,54 22106,6133 9231512,54 142461,613
Varios (5%) 461575,627 7123,08066
TOTAL 9693088,2 149584,69 538504,898
TABLA RESUMEN DE NECESIDAD TOTAL POR CÁMARA:
KJ/h
Cámara 1 742682,433
Cámara 2 1722022,14
Cámara 3 538504,898
TOTAL 3000509,471
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
CARGA TOTAL (CÁMARA 1 + CÁMARA 2 + CÁMARA3)
CARGA TÉRMICA
CÁMARA 1 CÁMARA 2
TRAMO mínima máxima mínima máxima
I 0
[126 * 300 * (40-32) * 2’97/168] * 60
= 320.760 KJ/h 0 0
II 320.760 KJ/h 320.760 KJ/h 0
[174 * 300 * (32-10) * 2’97/232] *
60 =882.090 KJ/h
III 320.760 KJ/h 0
[174 * 300 * (32-10) * 2’97/232] * 60
= 882.090 KJ/h
[174 * 300 * (32-10) * 2’97/232] *
60 =882.090 KJ/h
IV 0 0
[300 * 300 * (32-10) *
2’97/(232+168)] * 60 = 882.090 KJ/h
[300 * 300 * (32-10) *
2’97/(232+168)] * 60 =882.090 KJ/h
V 0 0
[300 * 300 * (32-10) *
2’97/(232+168)] * 60 =882.090 KJ/h 0
VI 0 0 0 0
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS
CARGA TÉRMICA TOTAL
TRAMO mínima máxima
I 0 320.760 KJ/h
II 320.760 KJ/h 320.760 + 882.090 = 1.202.850 KJ/h
III 1.202.850 KJ/h 882.090 KJ/h
IV 882.090 KJ/h 882.090 KJ/h
V 882.090 KJ/h 882.090 KJ/h
VI 882.090 KJ/h (carga/expedición)
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
Influencia de dos tipos distintos de refrigerante: 404-A
R-717
Dos sistemas distintos: Evaporador Simple
Evaporador Múltiple
Refrigerante
404-A R-717
Evaporador Simple (1) (2) mayor η económico
Refrigerante
¿?
Evaporador Múltiple (3)
Esquema del circuito:
EVAPORADOR SIMPLE
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
Cálculo termodinámico:
(1) A-404
Intercambiador liquido-vapor
Fluido refrigerante: 404-A
Recalentamiento del vapor: 16 ºC
Temperatura de evaporación: Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
-6 ºC -3 ºC -3 ºC
Temperatura en la compresión: 23 + 14 = 37 ºC
Rendimiento de la Compresión 80%
ic’ = ic – 0,8 * (ia’ – ia)
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 1
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,042
+37 °C 10 °C
-6 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 366,279 KJ/Kg
ia' = 379,767 KJ/Kg
ib = 404,54 KJ/Kg
ic = 262,5 KJ/Kg
ic' = id = ic - 10,7904 = 251,71 KJ/Kg
va' = 0,042 m3/Kg
q1 = ia - id = 114,57 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 6482,346 Kg/h
Q1= 742682,433 KJ/h
mv= m * va' = 272,258 m3/h
q1v = q1 / va' = 2727,8 KJ/m3
wt = ib - ia' = 24,773 KJ/Kg
Wt = (m * wt) / 3600 = 44,6 KW
q2 = ib – ic = 142,04 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 920752,4258 KJ/h
ε = q1 / wt = 4,6248
εc = T1 / ΔT = 6,2093
η económico = 74,48%
Nomenclatura utilizada:
m(Kg/h) Caudal másico de refrigerante
mv (m3/h) Masa volumetrica
q1v (KJ/m3) Potencia frigorífica volumétrica
Wt (KJ/Kg) Trabajo del Compresor
Wt, Nt (KW) Potencia Total
ε Coeficiente de eficiencia
εc Coeficiente de eficiencia de Carnot
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 2
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,04
+37 °C 13 °C
-3 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 368,182 KJ/Kg
ia' = 382,045 KJ/Kg
ib = 406,81 KJ/Kg
ic = 262,5 KJ/Kg
ic' = id = ic - 11,0904 = 251,4096 KJ/Kg
va' = 0,04 m3/Kg
q1 = ia - id = 116,7724 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 14746,8249 Kg/h
Q1= 1722022,14 KJ/h
mv= m * va' = 589,872997 m3/h
q1v = q1 / va' = 2919,31 KJ/m3
ia' - ia = 13,863 ηc = 0,8
11,0904 KJ/Kg
q2 = ib – ic = 144,31 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 2128114,301 KJ/h
wt = ib - ia' = 24,765 KJ/Kg
Wt = (m * wt) / 3600 = 101,445867 KW
ε = q1 / wt = 4,71521906
εc = T1 / ΔT = 6,75
η económico = 69,86%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 3
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,04
+37 °C 13 °C
-3 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 368,182 KJ/Kg
ia' = 382,045 KJ/Kg
ib = 406,81 KJ/Kg
ic = 262,5 KJ/Kg
ic' = id = ic - 11,0904 = 251,4096 KJ/Kg
va' = 0,04 m3/Kg
q1 = ia - id = 116,7724 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 4588,4549 Kg/h
Q1= 538504,898 KJ/h
mv= m * va' = 183,538 m3/h
q1v = q1 / va' = 2919,31 KJ/m3
wt = ib - ia' = 24,765
Wt = (m * wt) / 3600 = 31,5647 KW
ia' - ia = 13,863 ηc = 0,8
11,0904 KJ/Kg
q2 = ib – ic = 144,31 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 662159,926 KJ/h
ε = q1 / wt = 4,71521906
εc = T1 / ΔT = 6,75
η económico = 69,86%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
(2) R-717
Intercambiador liquido-vapor
Fluido refrigerante: R-717
Recalentamiento del vapor: 16 ºC
Temperatura de evaporación: Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
-6 ºC -3 ºC -3 ºC
Temperatura en la compresión: 23 + 14 = 37 ºC
Rendimiento de la Compresión: 80%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 1
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,042
+37 °C 10 °C
-6 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 1583,33 KJ/Kg
ia' = 1627,77 KJ/Kg
ib = 1843,33 KJ/Kg
ic = 505,55 KJ/Kg
ic' = id = ic - 35,552 = 470 KJ/Kg
va' = 0,042 m3/Kg
q1 = ia - id = 1113,3 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 667,1 Kg/h
Q1= 742682,433 KJ/h
mv= m * va' = 28,018 m3/h
q1v = q1 / va' = 26508 KJ/m3
wt = ib - ia' = 215,56 KJ/Kg
Wt = (m * wt) / 3600 = 39,94 KW
ia' - ia = 44,44 ηc = 0,8
35,552 KJ/Kg
q2 = ib – ic = 1337,78 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 892433,0416 KJ/h
ε = q1 / wt = 5,1648
εc = T1 / ΔT = 6,2093
η económico = 83,18%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 2
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,04
+37 °C 13 °C
-3 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 1588,88 KJ/Kg
ia' = 1625,11 KJ/Kg
ib = 1810 KJ/Kg
ic = 505,55 KJ/Kg
ic' = id = ic - 11,0904 = 476,566 KJ/Kg
va' = 0,04 m3/Kg
q1 = ia - id = 1112,314 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 1548,14391 Kg/h
Q1= 1722022,14 KJ/h
mv= m * va' = 61,9257562 m3/h
q1v = q1 / va' = 27807,85 KJ/m3
wt = ib - ia' = 184,89 KJ/Kg
Wt = (m * wt) / 3600 = 79,5100907 KW
ia' - ia = 36,23 ηc = 0,8
28,98 KJ/Kg
q2 = ib – ic = 1304,45 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 2019476,323 KJ/h
ε = q1 / wt = 6,01608524
εc = T1 / ΔT = 6,75
η económico = 89,13%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 3
b
a a’
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,04
+37 °C 13 °C
-3 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
ia = 1588,88 KJ/Kg
ia' = 1625,11 KJ/Kg
ib = 1810 KJ/Kg
ic = 505,55 KJ/Kg
ic' = id = ic - 11,0904 = 476,566 KJ/Kg
va' = 0,04 m3/Kg
q1 = ia - id = 1112,314 KJ/Kg
m = Q1 / q1 = 484,13 Kg/h
Q1= 538504,898 KJ/h
mv= m * va' = 19,365 m3/h
q1v = q1 / va' = 27807,85KJ/m3
wt = ib - ia' = 184,89 KJ/Kg
Wt = (m * wt) / 3600 = 24,86 KW
ia' - ia = 36,23 ηc = 0,8
28,984 KJ/Kg
q2 = ib – ic = 1304,45 KJ/Kg
Q2 = m * q2 = 631523,75 KJ/h
ε = q1 / wt = 6,01608524
εc = T1 / ΔT = 6,75
η económico = 89,13%
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
EVAPORADOR MÚLTIPLE
Esquema del circuito:
CONDENSADOR
EVAPORADOR de
BAJA Tª
EVAPORADOR de
ALTA Tª
VÁLVULA de
REDUCCIÓN
DEPÓSITO de
MEZCLA
COMPRESOR
b.
.
.
.
.
.
.
. aC’
d
a1
a2 = a3d’
a
Refrigerante 404-A Refrigerante R-717
Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3 Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
Rendimiento 74,48 69,86 69,86 83,18 89,13 89,13
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
Cálculo termodinámico:
Intercambiador liquido-vapor
Fluido refrigerante: R-717
Recalentamiento del vapor: 16 ºC
Temperatura de evaporación: Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
-6 ºC -3 ºC -3 ºC
Temperatura en la compresión: 23 + 14 = 37 ºC
Rendimiento de la Compresión: 80%
ic’ = ic – 0,8 * (ia2 – ia1)
(3) R-717
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
CÁMARA 1, 2 Y 3
b
a1
a2 = a3
c’ c
d
d’
V (m3/Kg) = 0,04
+37 °C 13 °C
-3 °C
i (KJ/Kg)
P (bar)
a
ia1 = 1583,33 KJ/Kg
ia2 = ia3 = 1588,88 KJ/Kg
ic = 505,55 KJ/Kg
ic' = id1 =id2 = ic - 4,44 = 501,11 KJ/Kg
q1 c1 = ia1 - ic' = 1082,22 KJ/Kg
q1 c2 = q1 c3 = ia2 - ic' =1087,77 KJ/Kg
ia3 - ia1 = 5,55 KJ/Kg ηc = 0,8
ic' = 4,44 KJ/Kg
q2 c1 = Ib – ic = 1277,8 KJ/Kg
q2 c2 =
q2 c2 =
q2 c3
Ib – ic = 1277,8 KJ/Kg
Q1 C1 = m1 * q1c1 = m1 * 1082,2 = 742682,433 KJ/Kg
Q1 C2 = m2 * q1c2 = m2 * 1087,8 = 1722022,14 KJ/Kg
Q1 C3 = m3 * q1c3 = m3 * 1087,8 = 538504,898 KJ/Kg
Q2 C1 = m1 * q2c1 = 686,27 * 1277,8 = 876915,8 KJ/Kg
Q2 C2 = m2 * q2c2 = 1583,07* 1277,8 = 2022846,846 KJ/Kg
Q2 C3 = m3 * q2c3 = 495,04 * 1277,8 = 632562,112 KJ/Kg
m1 = 686,27 Kg/h
m2 = 1583,07 Kg/h
m3 = 495,04 Kg/h
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
mc = m1 + m2 + m3 = 686,27 + 1583,07 + 495,04 = 2764,38 Kg/h
mc * ia = 2764,8 * ia = m1 * ia1 + m2 * ia2 + m3 * ia3 = 328,35 * 1583,33 + 1583,07 * 1588,88 + 772,42 * 1588,88
ia = 1541,69 KJ/Kg
ib = 1783,33 KJ/Kg
wt = ib - ia = 1783,33 – 1541,69 = 241,64 KJ/Kg
Nt = mc * wt = 2764,38 * 241,64 / 3600 = 185,55KW
ε = Q1 TOT / wt = Q1 C1 + Q1 C2 + Q1 C3 / wt = 3003209,471 / (185,55 * 3600) = 4,49
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
TABLA RESUMEN:
• Evaporador Simple:
404-A R-717
Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3 Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
q1 KJ/Jg 114,57 116,7724 116,7724 1113,3 1112,314 1112,314
m Kg/h 6482,346 14754,8249 4588,4549 667,1 1548,1439 484,13
Q1 KJ/h 742682,433 1722022,14 538504,898 742682,433 1722022,14 538504,898
q2 KJ/Kg 142,04 144,31 144,31 1337,78 1304,45 1304,45
Q2 KJ/h 920752,4258 2128114,301 662159,926 982433,0416 2019476,323 631523,75
mv m3/h 272,258 589,8729 183,538 28,018 61,925 19,365
q1v KJ/m3 2727,8 2919,31 2919,31 26508 27807,85 27807,85
wt KJ/Kg 24,773 24,765 24,765 215,56 184,89 184,89
Wt KW 44,6 101,44 31,56 39,94 79,51 24,86
177,6 144,31
ε 4,6248 4,715 4,715 5,1648 6,016 6,016
εc 6,2093 6,75 6,75 6,2093 6,75 6,75
ηeconómico % 74,48 69,86 69,86 83,18 89,13 89,13
Refrigerante
404-A R-717
Evaporador Simple (1) (2) mayor η económico
Refrigerante
R-717
Evaporador Múltiple (3)
ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO
•Evaporador Múltiple:
R-717
Cámara 1 Cámara 2 Cámara 3
q1 KJ/Kg 1082,22 1087,77 1087,77
Q1 KJ/h 742682,433 1722022,14 538504,898
m Kg/h 328,35 1583,07 772,42
mc Kg/h mc1 + mc2 + mc3 = 2764,38
q2 KJ/Kg 1277,8 1277,8 1277,8
Q2 KJ/h 876915,8 2022846,846 632562,112
wt KJ/Kg 241,64
Nt KW 185,55
ε 4,49
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
ELECCIÓN DE EQUIPOS
Fluido refrigerante : R-404 Evaporadores
Compresores
Condensadores
EVAPORADORES
CÁMARA 1 Q1 = 742682,433 KJ/h = 206300,67 W 206300,67/8 = 25800 W 8 evaporadores de 25800 W cada uno
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 2 8 evaporadores de 25800 W cada uno Q1 = 1722022,14 KJ/h = 478339,4833 W 478339,4833/8 = 59792 W
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 3 8 evaporadores de 25800 W cada uno Q1= 538504,898 KJ/h = 149584,69 W 149584,69/8 = 18698,08 W
ELECCIÓN DE EQUIPOS
COMPRESORES
CÁMARA 1 1 compresor Wt = 44,6 KW
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 2 1 compresor Wt = 101,44 KW
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 3 1 compresor Wt = 31,56 KW
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CONDENSADORES
CÁMARA 1 1 condensador Q2 = 876915,8 KJ/h = 243587 W
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 2
1 condensador
Tipo Helicoidal: Q2 = 2022846,846 KJ/h = 561901,9 W Tipo Helicoidal compacto: Q2 = 2022846,846 KJ/h = 561901,9 W
561901,9/12 = 46825,16 W
12 condensadores
ELECCIÓN DE EQUIPOS
CÁMARA 3
1 condensador
Tipo Helicoidal Q2 = 2022846,846 KJ/h = 561901,9 W Tipo Helicoidal Compacto Q2 = 632562,112 KJ/h =
175711,7 W 175711,7/4 = 43928 W
4 condensadores
ELECCIÓN DE EQUIPOS
Condensadores Helicoilades: Condensadores Helicoilades Compactos:
ELECCIÓN DE EQUIPOS
TABLA RESÚMEN DE APARATOS:
EVAPORADOR COMPRESOR CONDENSADOR
Frimetal nº Bitzer nº Frimetal nº
Cámara 1 Plafón PIM/240 8 ESH743Y-40S 1 Helicoidal VCN/231 1
Cámara 2
Plafón TIM/4700 8 ESH743Y-40S 1 Helicoidal CBN/566
Helicoidal Compacto
CPN/418
1
1
2
Cámara3
Plafón PIM/1700 8 ESH736Y-40S 1 Helicoidal CBN/181
Helicoidal Compacto
CPN/418
1
4
ÍNDICE GENERAL
1. LEGISLACIÓN.
2. INFORMACIÓN GENERAL SOBRE EL SECTOR CÁRNICO.
3. EL FRÍO EN LA CARNE.
4. INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.
5. CÁLCULO DE CARGAS TÉRMICAS.
6. ESTUDIO DEL CICLO TERMODINÁMICO.
7. ELECCIÓN DE EQUIPOS.
8. BIBLIOGRAFÍA.
BIBLIOGRAFÍA
López Vázquez, R. y Casp Vanaclocha, A. ; Tecnología de Mataderos"; 2004; Ediciones Mundi-Prensa.
Ainia Centro Tecnológico; "Guía de MTDs en España del sector cárnico"; 2005; Departamento de Calidad y Medio Ambiente.
Rapin, P.J.; "Instalaciones Frigoríficas"; 1997; Marcombo.
López Gómez, Antonio; "Las instalaciones frigoríficas en las industrias agroalimentarias: manual de diseño"; 1994; AMV-Ediciones.
Gracey, J.F.;" Mataderos industriales: tecnología y funcionamiento" ; 2001; Acribia.
Quiroga Tapias, G.; "Manual para la instalación del pequeño matadero modular de la FAO"; 1994; Organización de las Naciones
Unidas para la Agricultura y la Alimentación.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.navesysolares.com
http://www.construnario.com/diccionario/index.asp?susc=23500
http://www.garciacamara.com/index-esp.html
http://www.salvadorescoda.com/tarifas/PuertasCamaras.pdf
http://www.ine.es
http://www.mapa.es
http://www.degesa.com/calidad.htm
http://www.puc.cl/sw_educ/neurociencias/html/145.html
http://www.scielo.org.ve/img/fbpe/ic/v45n1/art08fig1.jpg
http://www.ffii.nova.es/puntoinfomcyt/legislacionsi.asp?idregl=36
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