INTRODUCCIÓN

La refrigeración está definida como temperaturas comprendidas desde 8 y -1°C siendo así el proceso de eliminación de calor, beneficiando en el tratamiento de conservación de alimentos.

En la refrigeración se considera como productos frescos y de gran calidad, siendo esta razón de su gran aceptación por los consumidores.

Su efecto en la refrigeración se debe básicamente a la reducción en la velocidad de las reacciones químicas y enzimáticas y en el crecimiento de microorganismos, permitiendo así controlar las pérdidas de la calidad en los alimentos. En consecuencia, los alimentos duran más tiempo. Al mismo tiempo, los microorganismos patógenos van a inhibirse en su crecimiento, por lo que se va a permitir mantener las condiciones de seguridad de los alimentos.

Los factores a controlar durante el Diseño de una cámara frigorífica para conservación de 30 toneladas de pulpa de mango en el distrito de olmos” será la temperatura, humedad relativa, purificación y circulación de aire, luz ,composición de la atmosfera. la conservación teniendo énfasis en las posibles ganancias o pérdidas de calor; así como establecer el ciclo de refrigeración más eficiente para la instalación de dicha cámara, también hemos considerado la elección idónea de los accesorios(tuberías, codos ,válvulas, aislante) que van a complementar la función de nuestra cámara para el acopio de la pulpa de mango

Nuestro trabajo se proyectó en el distrito de olmos situado en la provincia de Lambayeque , departamento de Lambayeque en lo que respecta las temperaturas y humedades establecidas en nuestro trabajo fueron asumidas por los integrantes basados en los datos del SENAMI

II.JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA:

Para la conservación pulpa de mango, existen múltiples empleos en la producción de productos en la industria alimentaria contando así una gran demanda en el mercado nacional e internacional, ya que de este producto se pueden preparar néctares, jugos, helados, concentrados, productos liofilizados, etc.

La gran producción de esta fruta se encuentran cultivadas en: Motupe, con 5082 has y olmos con 706 has, Motupe cuenta con la mayor cantidad de hectáreas cosechadas, pero el 85 % de mango es exportado a EE.UU, Holanda, Francia Por ello decidimos conservar la pulpa de mango notando el gran mercado que lograremos al momento de abastecer con dicha producción a mercados y empresas que requieran de este producto.

También hemos visto la necesidad de sustentar este proyecto, ya que inversionistas colombianos construyen una planta de procesamiento de jugo de mango para exportación, en el distrito de Olmos, siendo este uno de los mercados que queremos abarcar

III. Objetivos

Objetivo general

Diseñar una cámara frigorífica para conservar 30 toneladas de pulpa de mango en el distrito de olmos.

Objetivo especifico

Preservar mediante una cámara frigorífica y dar conservación para mantener constante la acidez de la pulpa de mango, evitando así la acidificación del producto y por ende la pérdida de su calidad organoléptica.

Seleccionar el aislante adecuado para el recubrimiento de la cámara frigorífica.

IV MARCO TEORICO

DESCRIPCION GEOGRAFICA

OLMOS

El Distrito de Olmos es uno de los 12 distritos de la Provincia de Lambayeque, ubicada en el departamento de Lambayeque, perteneciente a la Región Lambayeque, Perú. Es a la vez, una comunidad campesina, ubicada en el norte del país. Tiene una extensión de 706 hectáreas.

Olmos, suelo rico por su pasado histórico, es emporio de una inmensa riqueza natural, cuya partida de nacimiento data desde el tiempo de la conquista del Perú por los españoles. Sus majestuosas pampas muy soleadas y sedientas, esperan el milagro de la tan ansiada irrigación, para que esas extensas tierras se conviertan en una despensa de alimentos agropecuarios para el país y así Olmos sea un centro productor y abastecedor, y de esta forma se integre al ramo industrial, muy necesario para el desarrollo y bienestar de su pueblo y el constante progreso del distrito y de sus innumerables caseríos.

El distrito se instala en la ciudad Olmos, en la margen derecha del río del mismo nombre, a 115 km al norte de Chiclayo; el mismo que está situado a una altura de 175 msnm, entre las coordenadas geográficas 5° 59' 6 de latitud sur 80° 31' 43 de longitud occidental.

Climatología

El distrito de Olmos se encuentra en entre la transición de la región natural de Yunga y Chala, tiene un clima semitropical o seco tropical, debido a su alejamiento de la costa subtropical y desértica de origen.

Las temperaturas diurnas alcanzan los 34 grados centígrados en verano (diciembre a abril), disminuyendo en los meses de invierno (junio a setiembre) a 23 y 24 grados centígrados y 15 grados durante las noches. La temperatura máxima registrada fue durante el año 2001, donde esta se elevo sobre los 35 grados centígrados bajo sombra.

Producción

En las tierras olmanas se produce el limón, mango, maracuyá y ají; en la ciudad de olmos también se cuenta con fabricas, las cuales realizan la selección y el proceso respectivo de los productos para que sean exportados a los diferentes mercados tanto nacionales como e internacionales

CUADRO N1:ZONA DE PRODUCCION EN LAMBAYEQUE

(TEMPORADA 2010-2011)

PROVINCIAS AREA(Has)

OLMOS 706

MOTUPE 5082

TOTAL 5788

Fuente: SENASA

MANGO

El mango es una fruta de la zona intertropical de pulpa carnosa y de sabor dulce esta puede ser o no fibroso, especialmente en la variedad llamada mango de hilachada.

Es una fruta normalmente de color verde en un principio y amarillo o anaranjado cuando está madura completamente.

De origen asiático principalmente de la india comprende numerosas variedades muchas de ellas obtenidas por injerto.

El árbol es imponente de hasta 40 m de alto, las hojas son estrechas aovadas y puntiagudas, pecioladas, alternas de color pardo rojizo en la juventud y Verdi oscuras y ásperas en la vejez, las pequeñas flores forman copiosas inflorescencias, solo una milésima parte de estas flores llegan a la madurez, cada una de ellas consta de 5 pétalos y otros tantos pétalos blanco verdoso, de 5 estambres y de una ovario supero.

El mango es considerado como una fruta altamente saludable ,posee un alto contenido en vitaminas A Y C ,fruta afrodisiaca e ideal como complemento en la dieta diaria gracias a su alto contenido en fibras que ofrece por tanto propiedades laxantes y diuréticas.

Los mayores exportadores de mango son Brasil y Kenia, esta listo para comer cuando cede la pulpa a una delicada presión sin llegar a estar muy blando, y madura a temperatura ambiente.

Los mangos deben cortarse del pedúnculo de tal modo que no se desgarre la piel para que no haya ninguna fruta expuesta al ambiente porque esto puede producir descomposición de la misma, disminuyendo a si su calidad.

La pulpa de mango se obtiene al separar la pulpa o parte carnosa del fruto de la semilla y cascara, las variedades mas recomendadas son la Criolla, Mora, Filipino, Irwin y Haden

FLUJO GRAMA DE PULPA DE MANGO

RECEPCION

SELECCIÓN

LAVADO

BLANQUEADO

PULPEADO

PASTEURIZACION

LLENADO /PESADO

ALMACENADO (C.DE REFRIGERACION 6°C

1. RECEPCION

La persona encargada de la inspección debe considerar las siguientes características:

Fruta sana Ausencia de ataques de insectos Ausencia de daños mecánicos Estado de madurez fisiológicos Color y textura uniformes y característicos del fruto Valor mínimo de sólidos solubles (°Brix) de 12 -14° Valor de pH entre 3,5 – 4

El lugar donde se recibe en la planta debe ser limpio ,ventilado ,libre de insectos ,animales ,roedores ,o cualquier otro que pueda producir daño ,no es recomendable dejar por mucho tiempo ,la fruta en planta antes de procesarla, porque esto puede causar su deterioro.

2. -LAVADO

La pila de lavado debe contener agua clorada o agua dimani que es un desinfectante a un nivel de 15ppm (43 ml de solución de hipoclorito de sodio al 3,5 % cloro liquido comercial por cada 100 litros de agua), esto con el fin de reducir la carga microbiana y eliminar impurezas y suciedades del fruto.

3. SELECCIÓN

Se hace con la finalidad de obtener la fruta que reúna las características externas establecidas (tamaño, madurez, insectos patógenos) y se hace en forma manual.

4. BLANQUEADO

Por un elevador sube un transportador de tornillo de acero inoxidable provisto de unos inyectores de vapor, el mango es calentado con el fin de ablandar e incrementar el rendimiento de la pulpeadora, eliminar un poco las bacterias y alcanzar la temperatura de pasteurización.

Esta operación tiene el propósito de producir: inactivación de enzimas, sacar el aire ocluido en el interior de la fruta, reducir el número de microorganismos, remover aromas y sabores indeseables, fijar el color.

La temperatura es de 75 ° C por un tiempo de 6 minutos con el uso de vapor.

5. PULPEADO

La fruta pasa por un equipo denominado pulpeadora que posee un eje de acero inoxidable provisto de paletas que giran de una malla de agujeros pequeños, por estos pasa el jugo o pulpa de mango y la cascara y pepas son descargadas a un transportador y son llevados a una tolva para ser deshechos

6. PASTEURIZACION

Se realiza en un equipo llamado TERMOBREAK, que es un cilindro con inclinación donde ocurre una transferencia de calor entre la pulpa y el vapor agregado, el que transfiere calor a través de una chaqueta, con el fin de mantener una eficiencia en el calentamiento, el equipo posee unas paletas de teflón raspadoras que al girar evitan que el mango se adhiera y queme en las paredes, la finalidad es que la pulpa se pasteuriza.

7. ENFRIADO

Se enfría en intercambiador de calor de placas utilizando agua de torre de enfriamiento.

8. LLENADO PESADO

Es llenado en bolsas de polietileno de 250g.de peso neto

9. ALMACENADO

Es almacenado en cámara de refrigeración en frio la cual es trasladada por un montacargas.

Descripción físico-química y microbiológica de la pulpa de mango

1) Condiciones Generales

Producto 100% natural pastoso no diluido, ni fermentado, obtenido por la desintegración y tamizado de la fracción comestible de mangos frescos, sanos, maduros y limpios, la pulpa es refinada en malla de 0.5mm homogenizada desairada y empacada asépticamente para su conservación.

La pulpa no contiene preservativos. La pulpa no contiene azúcar. La pulpa contiene vitamina C.

2) Requisitos

2.1 Fisicoquímicos a 20   ºC.

REFERENCIAºBRIX P.H. % ACIDEZ

PULPA DE MANGO CONGELADA,

12.0 – 14.0

3,9-4,2 4.00 – 5.50

2.2 Microbiológicas

REQUISITOS. n M M CRecuento de microorganismos aerobios mesófilos UFC/cm3

3 1 X 102 1 X 102 1

N.M.P  Coliformes/cm3 3 < 3 = = = = 1N.M.P Coliformes fecales / gr. 3 < 3 = = = = 0Recuento de mohos y levaduras UFC/cm3 3 100 200 0

DISEÑO DE LA CAMARA DE REFRIGERACION EN PULPA DE MANGO

Antes de realizar el diseño de una cámara de refrigeración debemos tener en cuenta la carga de refrigeración que es la velocidad a la cual deba ser el calor eliminado de un espacio o material refrigerado a fin de producir y mantener las condiciones deseadas de temperatura, en casi todas las aplicaciones de refrigeración la carga de enfriamiento del equipo de refrigeración es la suma de las ganancias de calor proveniente de diferentes fuentes:

El calor trasmitido por conducción a través de las paredes aisladas.

El calor que debe ser eliminado del aire caliente que llega al espacio a través de puertas que se abren y se cierran.

El calor que debe ser eliminado del producto refrigerado para reducir la temperatura del producto a la temperatura de almacenamiento

El calor cedido por la gente que trabaja en el espacio y por motores alumbrados, y otros equipos que producen calor y que operan en dicho espacio.

1. AISLANTE TÉRMICO

El aislante que designamos utilizar, por mayor accesibilidad en el mercado es el Poliuretano de 15 cm de espesor.

El poliuretano expandido, también denominado espuma de poliuretano, es el resultado de dos componentes (ISOCIANATO Y POLIOL) que, combinados, forman este resistente material de mucha mayor eficiencia que los tradicionales por estar compuesto de celdas cerradas.

.

 

2. SELECCION DEL REFRIGERANTE :

En cualquier proceso de refrigeración, la sustancia empleada para absorber calor o agente de enfriamiento se le llama refrigerante.

Utilizaremos el R-134a tetrafluoretano que es un HFC (hidrofluorocarbonados), que no contiene cloro ni bromo, sustituirán particularmente a los HCFC, porque no presentan riesgos para la capa de ozono y contribuyen menos al efecto invernadero .teniendo un punto de ebullición de -27°C a 100KPa.

Y el precio de una botella de 13.5kg. es de S/.450

FLUORESCENTES

3. PUERTAS

Las puertas para refrigeración están diseñadas para evitar el escape de frío en las cámaras de refrigeración y congelación, dependiendo del uso se fabrican en varios espesores con lámina pintro o acero inoxidable tipo sándwich e inyectadas con poliuretano de alta densidad. Es corrediza.

DISEÑO GENERAL EXTERIOR

Evaporadores de tubo descubierto:

Los evaporadores de tubo descubierto por lo general se construyen de tubo de acero o de tubo de cobre. El tubo de acero se usa en evaporadores grandes que trabajan con amoniaco, mientras que los tubos de cobre se utilizan en la fabricación de evaporadores pequeños y se les usa con refrigerante que no sea amoniaco. Los evaporadores de tubo descubierto se fabrican en gran número de tamaños, forma y diseños, y, es muy común sean fabricados a la medida según cada caso especifico. Algunas formas comunes de serpentines de tubo descubierto son con forma de zigzag plana y de trombón ovalado. Con frecuencia se emplean serpentines de tubo descubierto en forma de espiral para enfriamiento con líquido.

Se utilizan con frecuencia serpentines muy grandes de tubo descubierto, suspendidos del cielo, en cuartos almacén congeladores y en almacenes de enfriamiento en donde se requieren circular grandes cantidades de aire a velocidad baja. También se usan ya sea con aplicación en “seco” o con “serpentines rociados” junto con sopladores centrífugos que proporcionan aire frio de alta velocidad para operaciones de enfriamiento o congelamiento con corrientes de aire.

Condensadores:

Igual que con los evaporadores, el condensador es una superficie de transferencia de calor. El calor del vapor refrigerante caliente pasa a través de las paredes de condensador para su condensación. Como resultado de su pérdida de calor hacia el medio condensante, el vapor refrigerante es primero enfriado hasta saturación y después condensado hasta su fase de estado liquido.

Aun cuando la salmuera o algunos refrigerantes de expansión directa se les usa como medios condensantes en aplicación de baja temperatura, en general, para la gran mayoría de los casos, el medio condensante empleado es aire o agua o una combinación de ambos.

Los condensadores son de tres tipos generales:

Enfriado con aire Enfriado con agua Evaporativos

Los condensadores enfriados con aire, emplean al aire como un medio condensante, mientras que los condensadores enfriados con agua emplean agua para condensar al refrigerante. Para ambos condensadores enfriados con aire y enfriados con agua, el calor cedido por el refrigerante condensante aumenta la temperatura del aire o del agua usada como un medio condensante.

Los condensadores evaporativos emplean tanto aire como agua. Aun cuando se tiene un aumento en la temperatura del aire que está pasando a través del condensador, la condensación del refrigerante en el condensador se efectúa principalmente por la evaporación del agua rociada o atomizada sobre el condensador. La función del aire es aumentar la razón de evaporación sacando el vapor de agua que resulta del proceso de evaporación.

La carga del condensador:

El calor total rechazado en el condensador incluye tanto el calor absorbido en el evaporador como la energía equivalente del trabajo de compresión. Cualquier sobrecalentamiento absorbido por el vapor de succión del aire de los alrededores, también forma parte de la carga del condensador.

Debido a que el trabajo de compresión por unidad de capacidad refrigerante depende de la relación de compresión, la cantidad de calor rechazado en el condensador por unidad de capacidad refrigerante varía con las condiciones de operación del sistema. El calor de compresión varía con el diseño de compresor y es mayor para un compresor hermético con enfriamiento en la succión que para un compresor tipo abierto, debido al calor adicional del motor absorbido por el gas refrigerante.

Algunos fabricantes de compresoras publican datos referentes al rechazo total de calor como una parte de especificación del compresor, cuando se dispone de estos datos deberá usarse como una base para la selección del condensador. Al no disponer de estos datos la carga del condensador puede estimarse multiplicando la capacidad del compresor por el factor apropiado.

Válvulas de desahogo de la presión:

Las válvulas de desahogo de la presión son válvulas de seguridad diseñadas para relevar la presión en el sistema a la atmósfera o la presión que se tenga en el exterior a través de un tubo respiradero, en caso de que la presión en el sistema se eleve por cualquier razón a un nivel inseguro. Casi todos los sistemas refrigerantes tienen por lo menos una válvula de desahogo de la presión (tapón fusible) montado sobre el tanque receptor o en el condensador enfriado por agua. En muchos casos se requieren válvulas de desahogo adicionales en algunos otros puntos del sistema. El número exacto, localización y tipo de dispositivos de seguridad lo fijan The American Estándar Safety Code for Mechanical Refrigeration, y depende principalmente del tipo y tamaño del sistema. Debido a que los códigos locales varían algo a este respecto, estos deberán siempre tomarse en cuanta cuando se diseña una instalación.

El tapón fusible es algunas veces sustituido por la válvula de desahogo de la presión. Un tapón fusible es simplemente un tapón para tubo en el cual se tiene un agujero que se llena con una aleación de un metal diseñado para fundirse a una temperatura prediseñada (figura) la temperatura de fusión de diseño del tapón fusible depende de la relación presión-temperatura del refrigerante empleado en el sistema.

Válvulas para el tanque receptor:

Las válvulas para los tanques receptores son por lo general de tipo empacado, están equipadas con un sello en la tapa y son diseñadas para instalarse directamente sobre el tanque receptor. Cuando están diseñadas para ser instaladas en la parte superior del tanque receptor, las válvulas deben tener tubos para sumergirlas de tal modo que el refrigerante líquido pueda ser arrastrado desde el fondo del receptor. Algunas válvulas también tienen agujero con rosca para acomodarle una válvula de desahogo, o un tapón fusible.

Válvulas de servicio a compresores:

Las válvulas de servicio para los compresores, por lo general están diseñadas para atornillarse directamente a la carcasa del compresor. Estas tienen asiento tanto al “frente” como por “atrás”. El “asiento frontal” controla el flujo entre los tubos de refrigerante y el compresor y, el “asiento trasero” controla la lumbrera del indicador de presión de la válvula. Cuando el vástago de la válvula hace que el asiento de atrás esté en contacto con el cuerpo de la válvula, la lumbrera del indicador de presión está cerrada y el tubo de refrigerante está abierto al compresor. Cuando el asiento del frente es el que hace el contacto, entonces la lumbrera del indicador de presión está abierta al compresor y el tubo de refrigerante está cerrado al compresor y a la lumbrera del indicador de presión. Cuando el vástago de la válvula está en una posición intermedia entre los asientos, tanto el tubo del refrigerante como la lumbrera del indicador de presión están abiertos.

Válvulas manuales:

Las válvulas manuales usadas en refrigeración puede ser tipo de globo o de ángulo. Debido a que los códigos de tuberías prohíben usar válvulas de compuerta, excepto en instalaciones grandes donde se cuenta con los servicios de personal adecuado, éstas se usan principalmente en tuberías para agua y salmuera, las válvulas de compuerta tienen caídas de presión muy bajas pero no permiten efectuar estrangulamiento y por lo mismo éstas pueden emplearse sólo cuando se desea tener condiciones de flujo total o de no flujo. Tanto con las válvulas de globo como con las de ángulo se puede tener estrangulamiento. Debido a que las válvulas de ángulo tienen resistencia mínima al flujo, su uso es recomendable siempre que esto resulte ser práctico.

Cualquier tipo de válvula ya sea “empacada” o “sin empaque” es apropiada para los trabajos de refrigeración en el supuesto de que la válvula haya sido diseñada para este propósito. Las válvulas empacadas deberán ser del tipo con asiento colocado por la parte de atrás a fin de permitir colocar los empaques a presión y reducir las posibilidades de fugas a través de los empaques cuando se tienen en la posición de abertura total. Muchas válvulas empacadas están equipadas con tapas selladas las cuales cubren completamente y sellan el vástago de la válvula, eliminando así la posibilidad de fugas cuando no se usa la válvula.

I. Cálculo De Las Dimensiones De Cámara

1. Bolsa de polietileno

1.Pesos ,densidad ,volumen

Masa (g.) 250

Densidad(kg/m^3) 1020

Volumen(cm^3) 245,1

2.DimensionesLargo (cm) 18

Ancho(cm) 10

Altura(cm) 1,36

18cm

10cm

2. Cajas de plástico.

Capacidad de 60 bolsas de 250g.por caja

20cm

34cm

Dimensiones

Largo 20cm

Ancho 34cm

Altura 28,5cm

2. Pallets de madera.

102cm

100cm

Dimensiones

Largo 100cm

Ancho 102cm

Capacidad por pallet 90cajas

1Caja 60bolsas

1 Bolsa 250g.

1 Caja 15Kg

90 Cajas 1350kg.

Flujo Diario 32400kg

Cantidad de pallet 24 pallet

Dimensiones

Distribución de pallets 6(largo) *4(ancho)

Distancia entre pallets 50cm

Distancia entre pallets y pared.

40cm

Ancho de pasillo 150cm

Distancia de pallets al techo

50cm

DIMENSIONES DE LA CÁMARA INTERNA

Longitud de la cámara interna:

Cámara interna(Longitud) Dimensiones

Separación de paredes laterales

0,4x2=0,8m

Longitud ocupada por los pallets

1x6=6m

Separación entre pallets 0,5x4=2m

Pasillo 1,5m

Longitud total de la cámara

10,3m

Ancho de la cámara interna:

Cámara interna(Ancho) Dimensiones

Separación de paredes laterales

0,4x2=0,8m

Longitud ocupada por los pallets

1,02x4=4,08m

Separación entre pallets 0,5x2=1m

Pasillo 1,5m

Ancho total de la cámara 7,38m

.

Altura de la cámara interna:

Cámara interna(Altura) Dimensiones

Altura de pallet 0,285 × 6) + 0,15 = 1,86m.

Separación al techo 0,3m

Altura total de la cámara 2,16m

DIMENSIONES DE LA CÁMARA EXTERNAMENTE

Longitud de la cámara externa:

Cámara externa(Longitud) Dimensiones

Longitud total interna 10,3m

Espesor del ladrillo (0,4)x2m

Espesor del aislante (0,15)x2m

Espesor del aluminio (0,003)x2m

Longitud total de cámara 11,406m

Ancho de la cámara externa:

Cámara externa(Ancho) Dimensiones

Ancho total interna 7,38m

Espesor del ladrillo (0,4)x2m

Espesor del aislante (0,15)x2m

Espesor del aluminio (0,003)x2m

Ancho total de cámara 8.486m

Altura de la cámara externa:

Cámara externa(Altura) Dimensiones

Altura total interna 2,16m

Espesor del ladrillo (0,4)x2m

Espesor del aislante (0,15)x2m

Espesor del aluminio (0,003)x2m

Altura total de cámara 3,266m

Capacidad de la cámara:

Capacidad de cámara Dimensiones

Longitud total 11,406m

Ancho total 8,486m

Altura total 3,266m

Volumen de la cámara 316,12m^3

Superficie externa :

S= [ (a xb )+ (a xc )+(b x c)]

S= [ (11,406 x8,486 )+(11,406 x3,266)+(8,486 x3,266)]

S=161,75m2

Perdida por paredes: (poliuretano)

Q 1=2 xSx K x (T−t ) x24

Q 1=323,52m2 x (0.18 ) x (35−4 ) x 24

Q 1=43323,12Frig /dia

Perdidas por uso:

Q 2=25%Q 1

Q 2=0.25 x (40530,58Frig /día)

Q 2=10830,78 Frigdía

Perdidas por ocupante

Q 3=N x Fp xT

Q 3=2 pers x 224frig /horapersona

x 4horasdia

Q 3=1792 frig /dia

Q 3=1792 frig /dia

Perdidas por genero

Conservación(refrigeración)

T° Producto=22°C.

T° Obtener=4°C.

Q 4=mxCex ∆T

Q4= (32400kg/dia)x(0,844frig/kg°C)x(22-4)°C

Q4=492220,8 frig/dia.

N= Numero de personas

Fp =Factor de entrega de calor por persona.

T = Tiempo de permanencia de cámara en

N = 2

Fp =888.4 BTU/hora persona = 224 Frig/hora persona

Perdidas por Iluminación Artificial se usaran fluorescentes

Areade piso=b' x c '

Areade piso=(11.406 x8.486 )

Areade piso=96,79m2

1m2→0.73watts

96,79 → x

X=70,65watts

Numero de focos 70,65/20 =3.6≌ 4focos

1 fluorescente →20watts

X=4 fluorescentes

Q 5=potencia x tiempo

Q 5=20 x 4watts x1 frig /hora1.16watts

Q 5=68,97 Frig /h

Carga Total(Qt)

Qt= (Q1+Q 2+Q 3+Q 4 )

Qt= (43323,12+10830,78+17922+492220,8 ) frig /dia

Qt= (564296,7 frig /dia )/18h =31349,81 frig /h

Qt=(31349,81 frig /h )+ 68,97 f rig /h=31418,78 frig/h

carga de diseño:

QD = 1.1 x Qt

QD = 1.1 x [31418,78]Q D = 34560,66Frig/hora

Carga Frigorífica(Qf)

Qf =¿34560,66Frig/horaQf =34560,66 frig

horax 1.16

wattsfrighora

Qf =40090,37watts

Qf =40,09Kwatts

EVAPORADOR

CONDENSADOR

CÁLCULO DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN

Cálculo del Ciclo Estándar de Refrigeración para el R- 134a

Tabla Nº01. Cálculo de P, T, h, S. refrigerante R-134a:

P T H S1 234,4 -6 395,1 1.731

2 1160,5 51,14 428,58 1.731

3 1160,5 45 263,95 1.214

4 234,4 -6 263,95

Tc=45°C

Te = -6⁰C

COMPRENSORVÁLVULA ISOENTÁLPICA

Cálculo para la masa del refrigerante:

mR= Qf∆ H (1−4 )

mR= 40,09kwats(395,1−263,95)

mR=0,305Kg /s

Cálculo para la potencia del compresor:

Wc=mR (h2−h1)

Wc=0.305x (428,58−395,1)

Wc=10,234 Kw

Wc=hp

Cálculo para el Qc

Qc=Qf +Wc

Qc=40,09+10,234

Qc=50,32Kw

Cálculo para el COP ideal:

COPideal= 1TkTf

−1

COPideal= 1318267

−1

COPideal=5,235

Cálculo para el COP real :

COPreal= QfWc

COPreal= 40,0910,234

COPreal=3,917

Cálculo para la eficiencia del sistema:

η=COPrealeCOPideal

x 100

η=3,9175,235

x100

η=74,82%

CÁLCULO DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN

Cálculo del Ciclo de Inyección total de Refrigeración para el R- 134a

Tabla Nº02. Cálculo de P, T, h, S. refrigerante R-134a:

P(kPa) T(°C) H(Kj/kg) S(KJ/Kg°k)1 234,4 -6 395,1 1.731

2 521,5 20 410,8 1.731

3 521,5 17,03 408,167 1,7195

4 1160,5 49,86 424,9 1,7195

5 1160,5 45 263,95 1,214

6 521,5 17,03 263,95

7 521,5 17,03 223,34

8 234,4 -6 223,34

Cálculo para la masa del refrigerante:

mR= Qf∆ H (1−8)

mR= 40,09 kwats(395,1−223,34)

mR=0,233Kg /s

Balance de masa y Energía para el hallar la masa 2:

m 2=m1(h2−h7)(h3−h6)

=0.kgs (410.89−223.29)

(408.14−259.4 )

Cálculo del Trabajo del Compresor:

Wc=m1 (h2−h1 )+m 2(h4−h3)

Wc= 0.233 (410,8 – 395.1) + 0,303 (424,9 – 408,167)

Wc=8,728 Kw

Cálculo para el COP ideal:

COPideal= 1TkTf

−1

COPideal= 1318267

−1

COPideal=5,235

0,233(410,8-223,34) = 0,303Kg/s

408,167-263,95

Cálculo para el COP real :

COPreal= QfWc

COPreal=40,098,728

COPreal=4,59

Cálculo para la eficiencia del sistema:

η=COPrealeCOPideal

x 100

η= 4,595,235

x100

η=87,67%

SELECCIÓN DEL CICLO Y EL REFRIGERANTE MÁS ADECUADO PARA EL SISTEMA

CICLOS: COPREAL N Wc ( Kw)

CICLO SIMPLE 3.917 74,82% 10,234

CICLO DE INYECCION TOTAL

4,59 87,67 % 8,728

CÁLCULO DE CONSUMO ENERGÍA MENSUAL

Ahora debemos analizar cuantos serían nuestros gastos, sabiendo que el costo por Kw-h es S/. 0.4525 soles, entonces determinaremos los gastos mensuales, de acuerdo a los 2 ciclos:

Gasto Mensual=Wc x30dias xCosto (KwH )

a. Ciclo de compresión simple:

Gasto Mensual= 10,234Kw * 30 días * s/ 0.4525 * 1.19 * 1.05 día Gasto Mensual= s/ 173,58

b. Ciclo de Inyección Total:

Gasto Mensual= 8,728Kw * 30 días * s/ 0.4525 * 1.19 * 1.05 día Gasto Mensual= s/ 148,04

Cuadro de datos obtenidos para el tamaño de evaporador

Área de Techo 519,09 m2

Diámetro de tubería ⅝ “= 0.0159 mÁrea de la tubería 0.0498 m2

TEMPERATURA PROMEDIO 7.5 ºC“K” Por tener una velocidad de 2m/s 20

Superficie de evaporador= 29685.011 frig/h = 197.90 m2

7.5 ºC * 20 frig___ m2 * ºC* h

Longitud de Tubo= 197.90 m 2 = 3968.0961 m 0.0498m

Número de Orquídeas (Vueltas) = 3968.0961 m = 277.49 . 14.3m = 278 tubos de 14.3 m de largo

Espacios entre los tubos

278=___36.3____ (0.0159 + d )

d = 0.12 m = 1

VI. CONCLUSIONES

Se logró diseñar una cámara frigorífica para la conservación de pulpa envasada en

una capacidad de 30 TM en Olmos, cuyas dimensiones son 11.406m x 8.486m x

3.266m con un volumen respectivo de 316.12 m³.

Se seleccionó el ciclo de refrigeración más eficiente, para una cámara frigorífica de pulpa de mango envasada en el distrito de Olmos, siendo este el Ciclo de Inyección Total, ya que presenta una eficiencia de 87.67%, y un consumo mensual de energía de S/. 148,04

Se determinó la cargas frigorífica de diseño y es de Qf=40,09kwatt

Establecimos la mejor ubicación para la cámara frigorífica, siendo esta de fácil acceso para los distintos destinos de consumo el sector denominado playa Cascajal.

I. BIBLIOGRAFÍA

“PRINCIPIOS Y SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN”. Edward G. Pita

“TECNOLOGÍA DEL FRÍO Y FRIGOCONSERVACIÓN DE ALIMENTOS”. Pablo Amigo Martín

“TRATADO PRÁCTICO DE REFRIGERACIÓN AUTOMÁTICA”. José Alarcón Creus

“MANUAL DE REFRIGERACIÓN” Juan Manuel Franco Lijó http://trujillonewport.wordpress.com/trujillo-su-historia/ubicacion-geografica/ http://www.cuperu.com/comunidad/content/view/237/1/ http://www.lamolina.edu.pe/negocios/Bases/FICHAesp.html http://www.monografias.com/trabajos3mango-peruano/esparrago-

peruano2.shtml http://www.senamhi.gob.pe/?p=0270 http://libros.redsauce.net/Refrigeraci%C3%B3n/PDFs/01Refrig.pdf http://tiposdecubiertas.blogspot.com/ https://sites.google.com/site/espeoryalipa/6-otros-materiales-de-construccion http://blog.habitissimo.es/2011/10/03/aislacion-termica-en-los-techos/#more-

14521 http://www.logismarket.com.mx/hccm/puertas-para-refrigeracion/

2253465455-1323193725-p.html