Calculo De Cuarto Frio

| 2011 |
| Instituto Tecnológico de Tijuana
Ingeniería Bioquímica
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[Diseño de cuarto frio] |
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OPERACIONES UNITARIAS 2

INTEGRANTES:
Víctor Flores Cervantes
Ángel Yahir Reyes Maldonado

Cálculo del cuarto frío.
Datos
Son 95 canales y por lo tanto son 47.5 cabezas.
Dimensiones: 50 ft de largo, 20 ft de ancho y 25 ft de alto.
| Temperatura de diseño exterior* |Temperatura de diseño interior* | Pared normal T.D.* | Factor de corrección | Pared de diseño T.D.* |
Pared norte | 70 | 35 | 45 | 0 | 45 |
Pared sur | 80 | 35 | 57 | 4 | 61 |
Pared este | 80 | 35 | 57 | 6 | 63 |
Pared oeste | 70 | 35 | 45 | 6 | 51 |
Cielo | 70 | 35 | 45 | 0 | 45 |
Piso | 60 | 35 | 35 | 0 | 35 |
*Las temperaturas están dadas en °F
Paredes Sur y este (paredesexteriores):
6 plg. de placas de acero con relleno de lana de roca.
Paredes Norte y oeste (paredes interiores):
3 plg .de placas de acero con relleno de lana de roca.
Cielo:
Mismo que en paredes norte y oeste.
Piso:
5 plg de losa 2 con acabado
Factores U para paredes:
Sur y este: U= 0.052 Btu/(h*ft2*°F)
Norte, oeste y cielo: U= 0.1 Btu/(h*ft2*°F)
Piso: U= 0.055 Btu/(h*ft2*°F)

* Cálculo dela ganancia de carga en paredes.
Área de la superficie de pared
Pared norte 25 ft x 50 ft= 1250ft2
Pared oeste 25 ft x 20 ft= 500 ft2
Pared sur 25 ft x 50 ft= 1250 ft2
Pared este 25 ft x 20 ft= 500 ft2
Cielo 50 ft x 20 ft= 1000 ft2
Piso 50 ft x 20 ft= 1000 ft2
Aplicando la ecuación Q= AUD
Pared norte 1250 x 0.1 x 45= 5625Btu/h
Pared este 500 x 0.052 x 63= 1638 Btu/h
Pared sur 1250 x 0.052 x 61= 3965 Btu/h
Pared oeste 500 x 0.1 x 51= 2550 Btu/h
Cielo 1000 x 0.1 x 45= 4500 Btu/h
Piso 1000 x 0.055 x 35= 1925 Btu/h
Carga total de ganancia total en paredes= 20 203 x 24 h= 484 872 Btu/24 h
* Cálculo de la carga por cambios de aire.

Suponiendo que hay un volumen de 25000 ft3 de aire, cambios de aire por 24 hrs de 3.0 y un factor de cambios de aire igual a 1.86(los datos son obtenidos de tablas),la carga por cambios de aire sería:

Carga por cambios de aire= (Volumen interior)(cambios de aire)(factor de cambios de aire)

Carga por cambios de aire= 25 000 x 3.0 x 1.86= 139 500 Btu/24 h

* Cálculo de la carga del producto.
Q= mc∆T
La masa (m)que tenemos es de 58 425 libras (95 canales), el calor específico arriba de congelación es igual 0.75 Btu/lb*°F y una ∆T de 67 °F (la carne entra a una temperatura de 102 °F y se enfría a una temperatura de 35 °F), por lo tanto la carga del producto sería:
Q= 58 425 x 0.75 x 67= 2 935 856.25 Btu/24 h

* Factor de rapidez de enfriamiento.
Utilizando el factor de rapidez de enfriamiento de 0.67(valor dado en tablas) y suponiendo un tiempo de enfriamiento de 20 hrs.

Cálculo de la carga del producto= (58 425)(0.75)(67)(24)
(20)(0.67)
Cálculo de la carga del producto= 5 258 250 Btu/24 h

* Cálculo de cargas varias.

El calor cedido por el alumbrado es de 3.42 Btu/(watt*h) y en tablas se puede obtener elcalor cedido por los motores eléctricos y por las personas trabajando en el enfriador. En nuestro caso particular no tenemos motores eléctricos dentro del sistema.

Utilizaremos 8 focos de 100 watts, por lo tanto la carga sera de 800 watts

Alumbrado= 800 x 3.42 x 24= 65 664 Btu/24 h

Durante el período trabajan 8 personas (el valor para una persona es de 900 Btu/(persona*h)

Personas= 8 x900 x 24= 172 800 Btu/24 h

Utilizando el factor de seguridad del 10%

Qt= 484 872 + 139 500 + 5 258 250 + 65 664 + 172800= 6 121 086 Btu/24 hr

Factor de seguridad= 6 121 086 x 0.1= 612 108.6 Btu/24 h

Carga total de enfriamiento= Qt + factor de seguridad

Carga total de enfriamiento= 6 121 086 + 612 108.6= 6 733 194.6 Btu/24 h

Capacidad del equipo requerido= 6 733 194.6/24= 280...