Camara frigorifica

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INSTALACIONES Y EQUIPOS TÉRMICOS
Departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos
Diseño de una Cámara Frigorífica
Curso 2009-2010
INDICE
Requisitos de diseño………………………………………………………………………….3
Determinación de las dimensiones de la cámara……………………………3
Selección del refrigerante y del ciclo de funcionamiento…………..6
Determinación del espesor óptimo deaislante……………………………..10
Determinación de la potencia frigorífica necesaria…………………….16
Selección del compresor…………………………………………………………………….23
Selección del condensador…………………………………………………………………27
Selección del evaporador…………………………………………………………………..30
Dimensionamiento de las tuberías……………………………………………………33
Selección de la válvula de expansión…………………………………………………39
Selección del intercambiador deplacas…………………………………………..40
Requisitos de diseño. La cámara frigorífica a diseñar tiene como objetivo la adecuada conservación de pescado congelado, con una capacidad máxima de 700 toneladas, una entrada diaria del 7% y una temperatura de entrada de -15ºC.
Determinación de las dimensiones de la cámara. En primer lugar lo que debemos definir es cómo vamos a almacenar el producto dentro de la cámara. Vamosa utilizar europalets en los que colocaremos cajas de cartón donde se meterá el producto. Los palets serán colocados en estanterías para paletización convencional, ya que dado que estamos almacenando alimentos parece razonable suponer que la forma más adecuada de almacenarlos es pudiendo acceder a cada paleta en cualquier momento sin desplazar otras.
Los europalets, de dimensiones 1200x800 mm,tienen una carga máxima de unos 1100 kg, los cargaremos con 1000 kg de producto almacenado en cajas de cartón. AECOC en su RAL Unidades de Carga Eficiente recoge la máxima altura de carga paletizable y las dimensiones recomendadas para los embalajes secundarios (en nuestro caso las cajas de cartón): para europalet establecemos como altura máxima de carga 1,5 m y las cajas de cartón deberán tenerde base 600x400 (4 cajas por nivel de altura), por lo tanto para tener una altura de 1,5 metros escogemos que la tercera dimensión de las cajas será 300 mm, por lo que finalmente tendremos en cada palet 1000 kg de producto almacenado en 20 cajas de cartón (5 niveles x 4 cajas/nivel = 20 cajas). La carga máxima de la cámara frigorífica son 700 toneladas en consecuencia para estas circunstanciastendremos 700 palets que almacenaremos en estanterías.
Desde el punto de vista térmico, la forma más adecuada que minimiza las pérdidas es la esfera, como obviamente esto es imposible, intentaremos acercarnos lo máximo posible a la forma cúbica teniendo en cuenta también que por restricciones constructivas y de maquinaria no podemos tener una altura excesiva (cuanto mayor sea la altura dealmacenaje más aparatosa y costosa serán las máquinas). Adoptando una solución de compromiso escogemos estanterías con 5 niveles de carga. Como sabemos que la carga en el palet tiene una altura de 1,5 m, la base del palet tiene unos 20 cm de altura y entre cada nivel de palets existe un larguero de la propia estantería tomamos como altura entre niveles 2 metros. En el quinto y último nivel, obviamente nohay otro encima por lo que la altura de este nivel será 1,7 m. Por último, para determinar la altura de la cámara frigorífica, tenemos en cuenta que la RAL de congelados de AECOC establece que debe haber como mínimo 50 cm desde la superficie de la última unidad de carga hasta el techo para asegurar la recirculación del aire, por lo tanto:
4 niveles x 2 m/nivel + 1,7 m + 0,5 m = 10,2m  11 metrosde altura.
{draw:frame} Para determinar las dimensiones de la planta de la cámara frigorífica tenemos que tener en cuenta el tipo de carretilla elevadora utilizada para colocar el producto ya que cada carretilla exige una anchura de pasillo mínima para poder circular. Dado que las carretillas cogen el palet por abajo, necesitamos una altura de elevación de poco...