Diseño de refrigeración

INGENIERÍA EN TERMODINÁMICA
INGENIERÍA EN TERMODINÁMICA
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
FECHA:
VIERNES, 11 DE NOVIEMBRE DE 2011
FECHA:
VIERNES, 11 DE NOVIEMBRE DE 2011

DISEÑO DE UNA CÁMARA DE REFRIGERACIÓN PARA EL ALMACENAMIENTO DE HELADO
DISEÑO DE UNA CÁMARA DE REFRIGERACIÓNPARA EL ALMACENAMIENTO DE HELADO
INTEGRANTES:
BECERRA RÍOS MARIANA
GARCÍA GONZÁLEZ CARLOS EDUARDO
GARCÍA MARTÍNEZ ROBERTO EDEL
GONZÁLEZ NIGO JOSE CARLOS
REYES NUÑEZ PAULA ISAMAR
TOLEDO ARANDA DANIEL
INTEGRANTES:
BECERRA RÍOS MARIANA
GARCÍA GONZÁLEZ CARLOS EDUARDO
GARCÍA MARTÍNEZ ROBERTO EDEL
GONZÁLEZ NIGO JOSE CARLOS
REYES NUÑEZ PAULA ISAMAR
TOLEDO ARANDA DANIEL
GRUPO:
3IV1GRUPO:
3IV1
PROFESOR:
PEÑALOZA ESPINOSA JOSUE
PROFESOR:
PEÑALOZA ESPINOSA JOSUE

DISEÑO DE UNA CÁMARA DE REFRIGERACIÓN PARA EL ALMACENAMIENTO DE HELADO.
CONDICIONES DE OPERACIÓN.
Producto.
* 40,000 galones de Helado almacenado en envases de 5 galones cada uno.
(Se ha estimado que se pueden almacenar 25 galones de Helado de forma vertical hasta una altura de 6 piespor cada pie cuadrado).
* Diariamente entran 2,000 envases, a una temperatura de -18°F provenientes de una cámara de endurecimiento, y se agrupan por lote durante 4 días a una temperatura de -20°F. Los cuales tienen una capacidad calorífica específica de 3.44 BTU/Lb °F y, al estar vacíos, un peso de 1lb
* La capacidad calorífica del Helado después de su punto de congelación (28.5 °F) esde 0.46 BTU/Lb °F. Además un galón de helado pesa aproximadamente 4.40 Lb
Cámara.
* Las dimensiones exteriores de la cámara son de 52 * 52 * 11 ft. y sus dimensiones interiores son de 50*50*9 ft.
* Se han escogido, como aislamiento, un arreglo de 6 paredes (4 laterales, piso y techo) de bloque de concreto de 8in con aislamiento de placa de corcho de 4in, sabiendo que éste tiene uncoeficiente global de transferencia de calor de 0.066 BTU/h ft2 °F
* La temperatura a la que se desea almacenar el Helado, y por lo tanto la temperatura interna de nuestra cámara, es de -20°F.
* Para iluminar la cámara se necesitan 60 lámparas T8 con balastro electrónico de 40watts cada una, las cuales únicamente se utilizan durante 3 horas diariamente, durante los 4 días que dura elalmacenamiento.
* Durante el almacenamiento trabajan dos personas, incluyendo a la que opera una carretilla recogedora de pedidos (order picker) cuyo motor consume 11.7 KW mientras el proceso de almacenamiento se efectúa.
* Se cuenta con un ventilador de 2.5HP que trabaja durante todo el día.
* La cámara trabaja durante 16hrs al día.
Ambiente.
* La cámara de refrigeración se ubicará en Toluca,Edo. de México. Lugar que ha presentado una temperatura máxima crítica de 87.44°F y un porcentaje de humedad relativa de 65%.

CARGA DE REFRIGERACIÓN.
PARED.
QPA=ATU∆T
QPA=4∙52∙11+2∙52∙52ft2∙0.066BTUft2h ℉∙87.44-(-20))℉∙24hdía
QPA=1,309,743BTUdía
CAMBIOS DE AIRE.
Ventilación.
QV=(∆h)(hp)(t)
QV=2545BTUhp∙h∙2.5hp∙24h1día
QV=152,700BTUdía
Infiltración.
QCA=VintF.C.N.C.QCA=50∙50∙9ft34.02BTUft32.451día
QCA=221,603BTUdía
PRODUCTO.
Intermitente.
Calor sensible.
QP=MCp∆T
QP=10,000galdía∙4.40 Lb1 gal0.46BTULb ℉-18-(-20)℉
QP=40,480BTUdía
VARIOS.
Iluminación.
QI=No. LámparasWatajet3.42BTUW∙h
QI=(60)(40W)3hdía3.42BTUW∙h
QI=24,624BTUdía

Personal.
QPE=FactorNo. Pt
QPE=1503.24BTUh23hdía
QPE=9,019BTUdía
Motores.
QMO=FactorHPt
QMO=2950BTUhp∙h11.7kw∙1hp.736kw3hdíaQMO=140,686BTUdía
Empaque
QEMP=MCp∆T
QEMP=2,0001día∙1lb3.44BTUlb ℉-18--20℉
QEMP=13,760BTUdía
CARGA TOTAL Y REAL.
QT=QPA+QV+QCA+QP+QI+QPE+QMO+QEMP
QT=(1,309,743+152,700+221,603+40,480+24,624+9,019+140,686+13760)BTU día
QT=1,912,615BTUdía O 9.96ton Ref.
QR=QT1.1
QR=1,912,615BTUdía1.1
QR=2,103,876.5BTUdía O 10.96ton Ref.

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