Analisis Planta de Hielo Frio El Delfin-1

Universidad Nacional de Trujillo

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA INGENIERA MECNICA

ANALISIS DE LA PLANTA DE HIELO FRIO

EL DELFIN DOCENTE : Ing. ELI GUAYAN HUACCHA

ALUMNOS: SALAZAR MUOZ WILLY

VEGA LUCAS CARLOS

YOVERA PAREDES KEVIN KURT

CICLO: IX

TRUJILLO PER 2015

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

Refrigeracin Pgina 1

Contenido

INTRODUCCION ........................................................................................................................ 2

I.- DESCRIPCION DEL PRODUCTO ......................................................................................... 3

NATURALEZA Y PROPIEDADES DEL HIELO ..................................................................... 3

EL HIELO DE AGUA DE MAR ............................................................................................... 5

FACTORES QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA EN LA PLANIFICACION DE

INSTALACIONES PARA LA FABRICACION DE HIELO .................................................. 6

ALMACENAMIENTO DE HIELO EN TIERRA ...................................................................... 9

REFRIGERANTES ................................................................................................................. 14

II.- DESCRIPCION DE LA FABRICA DE HIELO FRIO EL DELFIN ................................... 16

III.- EQUIPOS DEL SISTEMA DE REFRIGERACION (refrigerante R717) .......................... 17

IV.- DESCRIPCION DEL PROCESO ....................................................................................... 23

V.- EQUIPOS ..............................................................................................................................25

VI.- CALCULO CON LOS DATOS BRINDADOS .................................................................... 31

VII.- CONCLUSIONES .............................................................................................................. 35

VIII.- BIBLIOGRAFIA Y LINKCOGRAFIA ................................................................................ 36

IX.- ANEXOS .............................................................................................................................. 37



INTRODUCCION

La demanda de bloques de hielo ha crecido rpidamente debido a los avances

tecnolgicos en los equipos de refrigeracin modernos. Las industrias qumicas y

de construccin, por ejemplo, usan bloques de hielo en situaciones donde el uso

de equipos no es prctico. Las industrias de pesca es otro de los mayores

consumidores de bloques de hielo, ya que lo usan para conservar el pescado

desde el momento que es atrapado hasta que son vendidos. Los bloques de hielo

tambin son usados en gran magnitud por los vendedores de alimentos y bebidas

para conservar los alimentos y/o las bebidas fras.

El hielo en bloques es la forma de hielo ms vendido debido a una variedad de

razones. Para empezar, los bloques de hielo se derriten ms lentamente que los

otros tipos de hielos. Su forma rectangular lo hace fcil de elevar hasta unos 15

metros. Los bloques de hielo tambin son separados fcilmente para almacenarlo

en grandes cantidades. Otros tipos de hielos tienen la tendencia de congelarse en

conjunto en una masa slida haciendo difcil su manipulacin y trabajo.

Otro de los beneficios de producir bloques de hielo es su facilidad de transporte.

Cuando son enviados a localidades que estn a menos de cuatro horas, los

bloques de hielo pueden ser colocados en la parte trasera de un camin con slo

una tela asfltica o un toldo para protegerlo de otros elementos.



I.- DESCRIPCION DEL PRODUCTO

NATURALEZA Y PROPIEDADES DEL HIELO

Para comprender por qu el hielo es tan til para el enfriamiento del pescado, es

necesario examinar en primer lugar la naturaleza y las propiedades del hielo y

conocer los principios sencillos y los trminos tcnicos.

El hielo funde a 0C

Cuando el agua se congela, a 0C, experimenta una variacin de fase, es decir, se

transforma de un lquido en un slido, conocido por todos con el nombre de hielo.

Para convertir el agua en hielo es necesario quitarle una cierta cantidad de calor, y

para que ste vuelva a fundirse hay que aadirle la misma cantidad de calor. La

temperatura de una mezcla de hielo y agua no aumenta por encima de 0C hasta

que se haya derretido todo el hielo (Fig. 3). Una determinada cantidad de hielo

requiere siempre la misma cantidad de calor para su fusin; un kg de hielo

necesita 80 kcal para convertirse en agua. As pues, el calor latente de fusin del

hielo es de 80 kcal/kg (Fig. 4). Esta cantidad de calor es siempre igual para el hielo



hecho de agua pura, y vara muy poco para el hielo fabricado con agua dulce de

casi cualquier procedencia comercial.

Cantidad de calor necesaria para que se funda el hielo

EL HIELO SIEMPRE ES HIELO

Con frecuencia se discute si el hielo fabricado en un cierto puerto es mejor que el fabricado en otro; si el hielo natural es mejor que el artificial; si el de agua dulce es mejor que el de agua de mar; o si el hielo almacenado es peor que el recin hecho. Tambin se discute acerca de los mritos de los distintos tipos de hielo: machacado, en escamas, en tubos, fundente, etc.

Las diferencias entre los hielos de agua dulce de distinta procedencia son tan pequeas que carecen de importancia para quienes emplean el hielo para refrigerar pescado. El hielo obtenido con agua de la caera tiene la misma



potencia refrigerante que el que se fabrica con agua destilada, y el hielo fabricado tres meses antes es tan eficaz como el recin hecho.

Sin embargo, conviene recordar algo que es muy importante. Si una parte del hielo se ha convertido ya en agua, habr perdido mucho de su valor, y una mezcla de hielo y agua no debe compararse nunca con un peso igual de hielo solo. Hay que recordar tambin que las comparaciones entre diferentes tipos de hielo deben referirse a pesos iguales; dos cantidades de hielo aparentemente iguales pueden tener igual volumen pero diferente peso, y un metro cbico de hielo en escamas tiene una capacidad refrigerante mucho menor que, por ejemplo, un metro cbico de hielo en bloques triturado

Pesos iguales de hielo tienen la misma capacidad refrigerante

EL HIELO DE AGUA DE MAR

La eficacia del hielo de agua de mar, en comparacin con el de agua dulce, es algo ms discutible. Segn el mtodo de fabricacin, el hielo de agua de mar puede ser menos homogneo que el de agua dulce cuando est recin hecho. Adems, el hielo de agua de mar pierde salmuera por lixiviacin durante el almacenamiento, de modo que no tiene un punto de fusin bien determinado. Por este motivo, el pescado conservado con este tipo de hielo puede estar a veces a una temperatura demasiado baja, congelndose parcialmente, o bien puede absorber una parte de la sal del hielo.

Sin embargo, cuando las opciones son no disponer de suficiente hielo o disponer de abundante hielo de agua de mar, es indudable que este ltimo puede y debe utilizarse para enfriar el pescado que de otra manera se descompondra con mayor rapidez. La



fabricacin de hielo de agua de mar ofrece particulares ventajas a bordo de los buques, para aumentar los suministros portuarios en los viajes largos, o en las comunidades costeras en que el agua dulce es tan escasa y cara que fabricar hielo con ella resultara prohibitivo. Es importante recordar, no obstante, que el agua de mar que se emplee para hacer hielo deber estar incontaminada; con enorme frecuencia la calidad del agua de las costas o los puertos es tan mala que resulta peligroso utilizarla para tratar alimentos.

En resumen, pesos iguales de hielo, pero no volmenes iguales, poseen la misma capacidad refrigerante, independientemente de su origen.

CUANTO HIELO SE NECESITA

Las necesidades de hielo se pueden calcular, si se conocen las condiciones operativas. Estas condiciones suelen ser variables y no repetitivas. Por lo tanto, habr que realizar una serie de ensayos, en las condiciones operativas, para establecer las proporciones correctas de pescado y hielo que permitirn enfriar el pescado y mantener las temperaturas de refrigeracin durante todo el perodo de almacenamiento.

Los valores calculados para el uso de hielo representan una informacin valiosa en las fases de planificacin y diseo, y ayudan tambin a comprender mejor los efectos relativos de los diversos elementos que influyen en la velocidad de fusin del hielo. Adems, al haber examinado todas las posibilidades y calculado las necesidades de hielo, se podr dar un juicio mejor fundado a la hora de seleccionar el equipo y los procedimientos que se han de utilizar.

FACTORES QUE DEBEN TENERSE EN CUENTA EN LA PLANIFICACION DE INSTALACIONES PARA LA FABRICACION DE HIELO

PREVISION DE LAS NECESIDADES

Antes de acometer la compra de cualquier equipo para la fabricacin de hielo es

necesario evaluar las necesidades reales. Se evitar as el costoso error de

comprar una unidad de capacidad inadecuada. La compra e instalacin de una

unidad con capacidad inferior a la necesaria puede obligar a comprar

posteriormente equipos adicionales o a sustituirla para aumentar la capacidad del

sistema. Adems, las unidades con capacidad inferior a la necesaria pueden

precisar un mayor mantenimiento y reparaciones, ya que el sistema deber estar

en funcionamiento de forma casi continua. Aunque la compra de un sistema con

capacidad mayor de la necesaria ocasiona un gasto inicial mayor, a la larga es

probablemente la mejor eleccin. No obstante, si el sistema es excesivamente

grande, puede que su funcionamiento no resulte rentable.

Al planificar instalaciones para la fabricacin de hielo, deben tenerse en cuenta

algunos hechos y factores bsicos, tales como:



la demanda probable de hielo (consumidores); la capacidad de los consumidores para pagar un precio justo por el hielo; la disponibilidad de un abastecimiento de agua limpia y no contaminada; la temperatura del aire y la del agua de alimentacin; la fiabilidad del suministro de energa elctrica; un emplazamiento adecuado para la instalacin de la fbrica; la disponibilidad de personal cualificado para mantener y manejar el equipo; la disponibilidad de piezas de repuesto y servicio de mantenimiento en el

pas;

la existencia de inversores dispuestos a financiar la compra y el mantenimiento de la fbrica.

Una vez establecida la demanda o necesidad de una fbrica o centro de

suministro de hielo en un determinado lugar, es necesario verificar la

disponibilidad de algunos elementos tcnicos, tales como:

Un abastecimiento adecuado de agua limpia. Si no se dispone ya de

agua de calidad adecuada, debern tenerse en cuenta los costos de su

filtracin y tratamiento al evaluar la viabilidad econmica de las

operaciones. Si el hielo debe elaborarse a partir de agua de mar, y no de

agua dulce, el hielo tendr muchas menos salidas comerciales; por

ejemplo, no servir para su uso en hogares, hoteles o restaurantes.



Una fuente confiable de energa para los equipos de refrigeracin. En

muchos casos, la energa ser elctrica. Existen unidades impulsadas

directamente por motores disel, pero esta fuente de energa resulta

habitualmente ms cara que la compra directa a un proveedor de

electricidad. No obstante, en los casos en que el suministro local de

electricidad no es confiable, puede que sea aconsejable instalar un grupo

electrgeno disel de reserva o emergencia.

En regiones remotas en las que el suministro elctrico es inexistente o poco

confiable y habitualmente hay un nmero constante de horas de luz solar intensa,

puede ser adecuada la instalacin de sistemas de refrigeracin por absorcin

alimentados mediante energa solar. Estos sistemas se utilizan habitualmente para

la produccin de hielo en bloques; una unidad normal puede producir en 24 horas

200 kg de hielo en bloques de aproximadamente 20 kg cada uno. Para volmenes

de produccin mayores, se aaden las unidades que sean necesarias.

El emplazamiento exacto de la fbrica de hielo con frecuencia puede ser

fundamental para el xito y la viabilidad de las operaciones. En la eleccin final del

emplazamiento debern considerarse detenidamente las necesidades de los

usuarios finales del hielo. Con frecuencia, se construyen fbricas en

emplazamientos que haban sido considerados ptimos desde el punto de vista

tcnico, o porque el terreno era barato o porque era idneo en opinin de unos

proyectistas que apenas conocan las circunstancias especficas del lugar. En

muchos casos, aun estando el emplazamiento a escasa distancia del puerto

pesquero central, los pescadores pueden casi no visitarlo porque no les resulta

cmodo acceder a l o porque no encaja en las rutas habituales de su actividad.

Debe consultarse a los usuarios finales antes de elegir el emplazamiento.

Se necesitar personal capacitado y competente para mantener y reparar las

instalaciones, as como una fuente confiable de piezas de repuesto para el equipo

instalado. Con el tiempo, hasta el equipo de mejor calidad se avera. Cuando no

se encuentran fcilmente piezas de repuesto, existe el riesgo de que la actividad

deba interrumpirse durante perodos de duracin considerable mientras se espera

el suministro de piezas de repuesto sencillas. En muchos pases, las piezas de

repuesto deben importarse, lo que exige disponer de divisas que no siempre son

fciles de obtener. Todas estas cuestiones deben considerarse antes de invertir en

mquinas de fabricacin de hielo.

Dados los costos de inversin relativamente altos de las fbricas de hielo, no es

raro que sean sufragados por ms de una persona, o por una organizacin, como

una cooperativa de pescadores. En cualquier caso, la inversin debe tener un

fundamento econmico slido que no exponga a los inversores potenciales a

prdidas econmicas innecesarias debido a una planificacin deficiente; de lo



contrario, sin inversores interesados, puede ser extremadamente difcil financiar el

costo de la fbrica.

En algunos casos, proyectos internacionales de asistencia tcnica se hacen cargo

de los costos de compra e instalacin de una fbrica de hielo, que donan a

organizaciones locales cuando finaliza el proyecto. Numerosas fbricas de este

tipo fracasan al cabo de poco tiempo por falta de fondos suficientes para su

mantenimiento y reparacin, y por la falta de capacitacin adecuada del personal

local que queda en ltimo trmino encargado de probar y mantener el equipo. Las

causas fundamentales de dicha situacin son con frecuencia un anlisis inicial de

las necesidades incompleto y la suposicin de que la presencia de una fbrica de

hielo atraer a consumidores, aunque est mal ubicada. Es, por consiguiente,

extremadamente importante realizar anlisis iniciales de costos y beneficios y de

la capacidad del mercado potencial, as como evaluar la disponibilidad en el lugar

de piezas de repuesto y personal con los conocimientos tcnicos necesarios para

enfrentarse a las operaciones ordinarias de reparacin y mantenimiento.

ALMACENAMIENTO DE HIELO EN TIERRA

Habitualmente, es imposible producir hielo exclusivamente cuando se necesita,

por lo que es necesario contar en la fbrica de hielo con algn tipo de instalacin

de almacenamiento. De hecho, muchas fbricas comerciales de hielo, cuentan con

un espacio de almacenamiento termoaislado que forma parte del conjunto de las

instalaciones.

La muestra las necesidades de espacio de almacenamiento para los diferentes

tipos de hielo disponibles en el mercado, que varan en funcin de su densidad

aparente. En general, el espacio necesario para el almacenamiento de hielo en

bloques es menor que el que se necesita para cualquier otro tipo de hielo. Sin

embargo, el hielo en escamas puede almacenarse en un silo hasta una

profundidad mayor; por consiguiente, aunque ocupa un volumen mayor, en la

prctica, la superficie de suelo necesaria para almacenar hielo en escamas es

similar a la que se necesita para otros tipos de hielo.



MANIPULACIN DEL HIELO:

Los mtodos de manipulacin varan considerablemente en funcin del tipo de

hielo. Por ejemplo, debe haber en la fbrica instrumentos especiales para la

manipulacin del hielo en bloques, en particular los de mayor tamao.

Normalmente, se utiliza algn tipo de gra mecnica para sacar los bloques de su

lugar de almacenamiento antes de su expedicin. Los bloques pueden tambin ser

trasladados de lugar deslizndolos por una rampa o por el suelo, o llevados a

mano de un lugar a otro sin necesidad de utilizar recipientes ni instalaciones

especiales. Una ventaja del hielo en bloques es que su duracin en almacn es

mayor que la de otros tipos de hielo. Este factor hace que sea uno de los tipos de

hielo que prefieren muchos pescadores. Los bloques deben triturarse antes de su

uso y algunos barcos de pesca llevan a bordo un dispositivo mecnico para la

trituracin de los bloques de hielo. Esta mquina puede funcionar con energa

elctrica o hidrulica o con pequeos motores de gasolina, y en algunos casos se

aade un volante que permite su accionamiento manual.



En la Figura se muestra una unidad tpica.

Es posible convertir un molino para piensos en una sencilla trituradora de hielo en

bloques de este tipo. Basta con soldar al cilindro del molino dientes de acero

templado, que debern mantenerse afilados. La mayora de los talleres

metalrgicos locales que dispongan de equipo de soldadura, chapas de acero y

hierro en escuadra podrn fabricar la unidad. sta deber tener las dimensiones

suficientes para triturar los bloques de hielo de mayor tamao que suministre la

fbrica de hielo.

El hielo en escamas se puede transportar mediante transportadores de tornillo, por

gravedad o mediante sistemas neumticos. Puede descargarse directamente a la

bodega de pescado o a recipientes termoaislados que se trasladan a continuacin

al barco. Cuando se dispone de mano de obra o cuando slo se necesitan



pequeas cantidades, el hielo puede introducirse en los recipientes con palas. El

hielo en escamas tiende a compactarse en los recipientes o en la bodega de

pescado y al cabo de varios das su manejo se hace difcil. Este problema puede

mitigarse en parte si se remueve el hielo con palas de vez en cuando.

En instalaciones de gran tamao, el hielo en escamas se extrae del depsito

mediante un transportador de tornillo instalado en la zona de almacenamiento. En

ocasiones, es necesario transportar el hielo a distancias algo mayores, por

ejemplo de un lado a otro de una explanada o muelle de carga y descarga que se

utiliza tambin para el paso de vehculos. En tal caso, puede usarse un

transportador auxiliar de tipo helicoidal, como el que se muestra en la Figura.



El hielo en escamas puede asimismo cargarse y transportarse mediante sistemas

de propulsin neumtica. En la Figura siguiente se muestra un ejemplo de un

sistema de este tipo que utiliza dos mtodos de descarga para la alimentacin del

hielo, uno por gravedad, a travs de una tolva ciclnica, y el otro por descarga

directa a gran velocidad. Ambos mtodos requieren la presencia de un operario

que maneje la carga. El sistema no puede estar en funcionamiento sin que se

retire el hielo, ya que las tuberas de suministro y la tolva ciclnica pueden

obturarse y quedar fuera de servicio. El hielo penetra en las tuberas de aire

comprimido a travs de una vlvula de conduccin y es retenido en una tolva

antes de introducirlo en el sistema. Esta vlvula, de tipo unidireccional, est

diseada para permitir que entre el hielo en la parte presurizada del sistema sin

dejar que salga el aire.

Existen varios sistemas para solucionar el problema de la solidificacin del hielo

subenfriado, como el hielo en escamas, que dificulta su manejo tras cierto tiempo

de almacenamiento. Las fbricas de mayor tamao dispondrn de sistemas de

rastrillo, montados sobre una cinta transportadora para mantener continuamente el

hielo distribuido de forma uniforme en el almacn. El rastrillo abastece adems de

hielo al sistema de suministro. Otros sistemas, como los depsitos en forma de



tolva, utilizan paletas rotativas o cadenas para impedir la formacin de una masa

slida de

REFRIGERANTES

De manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que acte como

agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. Desde el punto de

vista de la refrigeracin mecnica por evaporacin de un lquido y la compresin de vapor,

se puede definir al refrigerante como el medio para transportar calor desde donde lo

absorbe por ebullicin, a baja temperatura y presin, hasta donde lo rechaza al

condensarse a alta temperatura y presin. Los refrigerantes son los fluidos vitales en

cualquier sistema de refrigeracin mecnica. Cualquier substancia que cambie de lquido

a vapor y viceversa, puede funcionar como refrigerante, y dependiendo del rango de

presiones y temperaturas a que haga estos cambios, va a tener una aplicacin til

comercialmente. Existe un nmero muy grande de fluidos refrigerantes fcilmente

licuables; sin embargo, slo unos cuantos son utilizados en la actualidad. Algunos se

utilizaron mucho en el pasado, pero se eliminaron al incursionar otros con ciertas ventajas

y caractersticas que los hacen ms apropiados. Recientemente, se decidi descontinuar

algunos de esos refrigerantes antes del ao 2000, tales como el R-11, R-12, R-113, R-

115, etc., debido al deterioro que causan a la capa de ozono en la estratsfera. En su

lugar, se van a utilizar otros refrigerantes como el R-123, el R-134a y algunas mezclas

ternarias.

REFRIGERANTE R-717 (AMONIACO)

El amonaco (NH3, R717) se reconoci como refrigerante alrededor de 1860, cuando el

francs Ferdinand Carre patent un sistema de refrigeracin de tipo absorcin en el que

utilizaba amonaco como refrigerante y agua como agente de absorcin. Unos diez aos

despus, el estadounidense David Byle desarroll un compresor que se poda utilizar con

amonaco. Ambos principios se desarrollaron posteriormente, pero es del sistema del

compresor el que ahora domina el mercado, es decir, el mercado industrial en el que, por

razones de seguridad est confinada la refrigeracin por amonaco. Concretamente, la

industria de la alimentacin utiliza en gran medida la refrigeracin por amonaco, tanto en

la preparacin como en el almacenamiento de los alimentos. Tambin en lo hacen las

industrias qumicas de transformacin en estos sectores de Canad y E.E.U.U., el

amonaco domina sobre otros refrigerantes en una relacin de 5 a 1. En Europa, esta

relacin es de alrededor de 1 a 1.

VENTAJAS DEL AMONIACO

El amoniaco dispone de diversas propiedades superiores a los otros refrigerantes:



TRANSFERENCIA DE CALOR: Las propiedades fsicas del amonaco lo

convierten en un lquido con una transferencia de calor considerablemente

superior a la de los refrigerantes fluorados ms utilizados. Su capacidad es de

cuatro a cinco veces mayor que la del R12 y el R22, cuyas capacidades de

transferencia de calor se ven disminuidas en la prctica cuando se mezclan con el

aceite. El amonaco no se mezcla con el aceite.

DISEO DEL EQUIPO: Puesto que el amonaco no se mezcla con aceite, el

diseo del equipo es ms sencillo. No se necesitan tuberas verticales dobles y el

aceite circulante no ocasiona cadas de presin. Adems, la ampliacin del equipo

existente es muy sencilla, basta con una disposicin adecuada de tuberas para

poder aadir compresores y evaporadores o condensadores, sin tener que

preocuparse por el retorno del aceite. De esta forma se pueden explotar las

posibilidades de ahorro de energa que ofrece una planta de mltiples

compresores.

GROSOR DE LA PARED DE TUBERAS: La capacidad de refrigeracin del

amonaco es seis veces mayor que la del R22 y ocho veces mayor que la del R12.

Esto implica un caudal msico significativamente inferior que, junto con la

viscosidad ligeramente inferior del amonaco, se traduce en tuberas mucho menos

costosas. Estas tuberas deben ser de acero o aluminio, materiales ms baratos

que el cobre necesario para los sistemas que transportan refrigerantes fluorados.

MISCIBILIDAD CON EL AGUA: El agua es totalmente soluble en amonaco que,

por lo tanto, es muy tolerante. En una gran planta de refrigeracin, resulta muy

difcil detectar un contenido del 5% de agua a travs de los manmetros y

termmetros que se suelen adquirir para tales sistemas. Muchas instalaciones

funcionan con un contenido de agua relativamente elevado sin inconvenientes

importantes. Por consiguiente, no se precisan secantes de filtros, visores de

lquido ni indicadores de humedad y la vlvula de expansin nunca se congela.

PRECIO: El amonaco se fabrica para muchos usos adems de refrigeracin,

factor que puede contribuir a mantener su precio bajo. En cualquier caso, el precio

del amonaco es muy inferior al coste de la mayora de los refrigerantes fluorados,

y adems con cantidades significativamente inferiores se consiguen los mismos

efectos. Si se compara con los nuevos refrigerantes (R134a, etc.) el amonaco es

muy competitivo.



II.- DESCRIPCION DE LA FABRICA DE HIELO FRIO EL DELFIN

Visin

Mantener la situacin de Liderazgo alcanzada por nuestro Grupo empresarial,

produciendo hielo de la mejor calidad.

Misin

Satisfacer la demanda de hielo de nuestros clientes, basndonos en la calidad del

producto y esmero en la atencin; buscando mantener en alto la Imagen

Institucional de nuestra empresa, respaldado en los valores propios de nuestro

personal como son honestidad, respeto y responsabilidad.

UBICACIN

Direccin Carretera Panamericana Norte Km 561



III.- EQUIPOS DEL SISTEMA DE REFRIGERACION (refrigerante R717)

1. Compresor de tornillo

2. Condesador evaporativo



3. Tanque de almacenamiento del refrigerante

4. Presostato



5. Termosifn

7.- Intercambiador de calor



6. Vlvula de servicio

7. Agitadores



8. Evaporador inundado

9. Termmetro



10. Contenedores de agua para la formacin de hielo

11. Cmara de almacenamiento de hielo



IV.- DESCRIPCION DEL PROCESO

1. Las cubetas de hielo se encuentran en la piscina en una hilera, estas son

elevadas por medio de una gra y son llevadas al rea de llenado donde los

contenedores son llenados de agua.

2. Las cubetas son sujetadas nuevamente por la gra y son llevadas

nuevamente a la piscina, esta se encuentra con salmuera una mezcla de

sal y agua que se encuentra a -10 oC.



3. Las cubetas inmersas en la piscina permanecen un tiempo aproximado de

24 horas, durante este tiempo se realiza la formacin de hielo.

4. Una vez realizado el procedo de congelamiento estos contenedores son

elevados nuevamente por la gra, luego son llevados a un pozo donde se

sumergen en agua a temperatura ambiente para retirar el hielo de los

contendores una vez realizado esto el hielo se guarda a la cmara de

almacenamiento.

5. Las cubetas son llenadas nuevamente en el rea de llenado y puestas

nuevamente en la piscina donde se formara nuevamente hielo.



V.- EQUIPOS

1. Compresor de tornillo

MARCA: GRAM

CODIGO: GSV 64

2. Condensador evaporativo

CARACTERISTICAS TECNICAS DELCONDESADOR

Equipo Condensador evaporativo

Procedencia

fabricacin nacional

Marca

TTC

Modelo

CE 136

Capacidad trmica

1631305 Btu/hr (478KW)

Temperatura de condensacin 95F

(35C)

Gas refrigerante R-717

(AMONIACO)

Lugar de instalacin

ciudad de Trujillo, a nivel del mar

Bloques de tubo

Acero de bajo carbono galvanizado en

caliente

Colectores de tubo

acero de bajo carbono



Soportes de bloque de tubos

acero estructural A-36 galvanizado en

caliente

Distribucin de agua

PVC tipo pesado para larga vida til

Grupos de ventilacin

Motores Weg (Brasil) de 220 380 v

acoplado directamente a ventiladores

tipo axial

Bandeja recolectora

polister reforzado con fibra de vidrio

resina

Carcaza

polister reforzado con fibra de vidrio

resina

Reposicin del agua

conector de PVC con vlvula tipo flotador

Conexiones para amoniaco

acero al carbono A 53 Gr B.

Conexiones ara agua

Tubo de PVC SCH 80 y bridas del mismo

material (indicador de presin)

Rebose

tubo de PVC SAP

Drenaje

Tubo de PVC SAP

CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS

Soldeo de bloques de tubo Mediante proceso T

3.- Vlvula de flotador

CODIGO: KGM

4.- EVAPORADOR

5.- MOTOR ELECTRICO DEL COMPRESOR

TYP: KN7280M PB8

AMP: 250 A

COS = 0.90

POT: 160 KW

VOLT: 440V



PESO: 610 KG

FREC: 60 HZ

REV = 335/min

6. CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO

Relacion de volume interno (Vi)

Vol. de cavidad de boca de aspiracin/vol. De la cavidad cuando enfrenta la

boca de descarga

Vi = 3.6 (asumido)

Relacin de compresin (Pd/Pa) correspondiente a cada Vi

Tenemos = (/) =

Para R717 K=1.29



Luego RELACIONES DE PRESIONES

eficiencia del compresor de tornillo

=. .

. .

Esta relacin es la misma que para los compresores reciprocantes y, en ese

caso est muy influenciada por la relacin de compresin.

En el compresor de tornillo se suma el efecto de la relacin Vi

La eficiencia pasa a ser funcin de Pd/Pa y Vi



VI.- CALCULO CON LOS DATOS BRINDADOS

DATOS:

= 1 = 10

= 2 = 36 (Segn ASHRAE HANDBOOK, manual de refrigeracin)

DIAGRAMA P-H

CALCULO DE LA CARGA TERMICA

El agua entra en el contenedor a una temperatura de 19C, esta se llevara a 0C y

luego se transformara en hielo a -5C.

Consideraremos los siguientes datos:

=1000 Kg/3

= 4.187 /

Calor latente de fusin= = 334 /

1

2 3

4



= 2.108

En la poza existen 50 filas de contenedores de agua, cada fila contiene 20

contenedores y cada contenedor pesa aproximadamente 50 Kg de agua.

Entonces la cantidad de calor para llevar el agua desde 19 C hasta 0 C, es:

1 =

1 = (50) (4.187) (0 19)

= 3977.65

Ahora para cambiar el estado del agua a 0C, tenemos calor latente de fusin:

2 =

2 = (50) (334)

2 = 16700

Luego para llevar el hielo desde 0C hasta la temperatura que se desea de -5C:

3 =

3 = (50) (2.108) (0 5)

3 = 527

Entonces:

Entonces:

Agua

liquida

Hielo HIELO +

AGUA

1 2 1 + 2



= 1 + 2 + 3

= 3977.65 + 16700 + 527

= 21204.65

Luego asumiendo una prdida del 18% debido al calor del medio y otros factores,

tenemos:

= (1.8) (21204.65)

= 38168.7

Luego de la tabla de propiedades del refrigerante R717, calculamos:

PUNTO1:

1= -10C, entonces: 1 = 290

1 = 1430.83 /

1 = 5.4963

PUNTO 2: (proceso isoentropico)

2= 36C, 2 = 1 = 5.4963

/ , entonces:

2 = 1389

2 = 1640 /

PUNTO 3: (Liquido saturado)



3 = 36 , entonces:

3 = 1389.52

3 = 351.71 /

PUNTO 4: (Proceso isoentlpico)

4 = 3 = 351.71 /

Luego, como sabemos que como hay 50 filas por contenedor, entonces el calor

total q se necesita es:

= (20 50) (31168.75)

= 3116875

Se sabe que en la planta el proceso de obtener hielo requiere de un tiempo de 24

horas, entonces la potencia requerida es:

=

=

3116875

1

1

3600

= 8657.986 /

1

1 2

P

h



Luego hallamos el caudal msico:

= (1 2)

8657.986 = (1430.83 351.71)

= 8.023 /

Luego en el compresor:

= (2 1)

= 8.023 (1640 1430.83)

= 1678.17 /

En el condensador:

= (3 2)

= 8.023 (351.71 1640)

= 10335.95 /

El coeficiente de operacin de la planta (COP), es:

=1 42 1

=1430.83 351.71

1640 1430.83

=5.16

VII.- CONCLUSIONES

La potencia requerida para obtener hielo en un tiempo de 24 horas den la

fbrica de hielo frio el delfn es

= 8657.986 /



El caudal msico que fluye por el ciclo de refrigeracin resulto ser

= 8.023 /

Potencia del compresor de tornillo

= 1678.17 /

Potencia del condensador

= 10335.95 /

El coeficiente de operacin de la planta

=5.16

VIII.- BIBLIOGRAFIA Y LINKCOGRAFIA

ACONDICIONAMIENTO DE AIRE - STOCKER 1 EDICION PRINCIPIOS DE REFRIGERACION ROY DOSSAT http://www.quiminet.com/articulos/el-hielo-y-sus-aplicaciones-industriales-

3373840.htm

http://grupoeldelfin.com/ http://www.engineeringfundamentals.net/Condensadores/aplicaciones.htm http://www.cofrico.com/newswp/blog/el-hielo-y-su-fabricacion-parte-ii/ http://digital.csic.es/bitstream/10261/88190/1/Uhagon_Estudio%20sobre%2

0la%20sintesis.pdf

http://www.empresores.com/foros/14865-cmo-se-monta-fabrica-de-hielo-10.html

http://refrigeracionpolair.com/hielo.php http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp?languageid=9&GasID=

2&CountryID=19

http://ewkformersulzer.com/Productos/catalogos/Condensadores_Evaporativos1.pdf

http://www.fing.edu.uy/iq/cursos/qica/repart/qica2/Compresores.pdf



IX.- ANEXOS

A continuacin se presentan tablas usadas en el clculo

Analisis Planta de Hielo Frio El Delfin-1

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