Congelacion

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I.- OBJETIVOS

– Establecer los principios de trasferencia de calor en maquinas frigoríficas regidos por la “Primera ley de la termodinámica”.

– Conocer el principio de producción de temperaturas de congelación en maquinas frigoríficas

– Conocer los parámetros de congelación de algunos productos alimenticios

– Conocer algunos fluidos frigoríferos utilizados eninstalaciones frigoríficas de tipo mecánico

II.- INTRODUCCION

El reconocimiento del calor y la energía interna como formas de energía sugiere una generalización de la ley de la conservación de la energía mecánica para aplicarla al calor y a la energía interna, así como al trabajo y a la energía cinética y potencial externa. Por otro lado.

Al principio esta generalización no fue más queun postulado pero sin excepción alguna todas las observaciones hechas en procesos ordinarios la apoyan. De aquí que el postulado haya alcanzado el estado de ley de la naturaleza y se conozca como la primera ley de la termodinámica. Un planteamiento formal de esta es:

“Aunque la energía tome muchas formas, la cantidad total de energía es constante y cuando la energía desaparece en unaforma aparece simultáneamente en otra forma”

En el presente trabajo de investigación se busca establecer el cumplimiento de la “Primera ley de la termodinámica” en instalaciones frigoríficas de tipo mecánico, dado que el fluido que actuara como frigorígeno pasa del estado liquido al estado gaseoso utilizando calor de los productos a congelar y luego es necesario volverlo a comprimir y enfriar parareanudar el ciclo.

La congelación se basa en extraer el calor de que contiene el producto, es decir, el producto a enfriar debe traspasar su calor a un entorno mas frío, será necesario por tanto disponer de equipos frigoríficos que creen y mantengan las condiciones de este entorno frío. El funcionamiento de una maquina frigorífica de compresión de vapor se basa en el hecho de que una sustanciaen estado liquido (freón, amoniaco) necesita tomar calor de sus entorno, el cedido por el producto a enfriar, para vaporizarse.

Si se hace circular un fluido líquido, capaz de vaporizarse a una temperatura dada por un intercambiador de calor, tomara calor del medio que lo rodea para vaporizarse, consiguiéndose así la reducción de la temperatura de dicho medio. La temperatura de vaporizacióndel frigorífico se elige varios grados por debajo de aquella a la que deba mantenerse el recinto o el producto a enfriar.
Después de este proceso, el frigorígeno vaporizado se encontrara cargado con una cierta cantidad de calor, por lo que para continuar extrayendo calor del medio a enfriar será necesario la existencia de un flujo continuo de frigorígeno que no este cargado de calor, o lo que eslo mismo en estado liquido; para ello será necesario retirar el calor que almacena, es decir, conseguir que vuelva al estado liquido.

Esto se logra enviando a fluido frigorífico vaporizado a otro cambiador donde se concede al ceder calora un medio refrigerante se elige aire o agua, estos fluidos se utilizan a la temperatura que se encuentren. Sea la temperatura de condensación del frigorígenose deberá incrementar su presión hasta la apropiada para que se produzca el cambio de estado a esta temperatura, por lo que el camino del evaporador hasta el condensador será necesario intercalar la maquina (el compresor) que se encarga de producir este cambio de presión.

A la salida del condensador el frigorígeno estará en estado líquido, preparado otra vez para vaporizarse en su paso por elevaporador, siempre que se consiga volver a reducir su presión desde la condensación hasta la de evaporación. Este descenso de presión exige intercalar en el camino del frigorígeno líquido desde el condensador hasta el evaporador de una válvula de expansión, a la salida de la cual el frigorígeno se encontrara en condiciones para volver a comenzar el ciclo.

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