• No se han encontrado resultados

El calor latente de congelación que debe extraerse del producto se calcula corno sigue:

Figura N º 3.10: DISPOSICION DE LAS TUBERÍAS DE CONEXION

TEMPERA TURA DE CONGELAMIENTO DE COMPOSICIONES TIPICAS DE HALADOS, SORBETES Y HIELO

2. El calor latente de congelación que debe extraerse del producto se calcula corno sigue:

h if, calor latente de fusión del producto en Kcal. / Kg.

3. El calor que debe extraerse del producto para reducir su temperatura por debajo del punto de congelación se calcula del siguiente modo:

q = W x Ci x (Te - Tf) en Kcal (4.3) Ci calor específico por debajo del punto de congelación en Kcal. / Kg. ºC, Te

temperatura de congelación ó punto de congelación del producto en ºC, Tf temperatura final del producto en ºC.

Los valores de C, Ci, y de Te se muestra en las tablas para los productos

en mención.

Para el cálculo practico del aporte de carga térmica del producto a congelar, se utilizará la siguiente relación, que viene hacer la suma de las tres relaciones citadas líneas atrás.

Qp= Mp *Cese * 6.Tse + Mp *Le + Mp *Cebe * 6.Tbc 6.Tse = Te - Te (ºC)

6.Tbe = Te -Tr (ºC)

Donde:

Qp = Carga térmica del producto. (Kcal / h) ó (W) Mp = Cantidad de productos producidos. (Kg /h)

T r = Temperatura final del producto. (ºC) Te= Temperatura de entrada del producto. (ºC)

Te = Temperatura de congelamiento del producto. (ºC)

(4.4) (4.5) (4.6)

Los productos a congelar como se mencionó líneas atrás tienen una composición variada de conterúdo de agua y materia sólida, tal como se

85

indica en la tabla Nº3 .1, por lo tanto el cálculo del calor específico para lo

puntos de congelación es como sigue:

a) Calor específico del producto sobre el punto de congelación: Cese·

Su valor se obtiene admitiendo que el calor específico de las sustancias orgánicas toma un valor de 0,4 Kcal/Kg ºC (el de la celulosa es 0,37 Kca/Kg

ºC) y el del agua igual a 1 Kcal/Kg ºC. Conociendo la composición del.

Producto en cuestión, se calcula de la siguiente manera:

C e se ---1,0 ---X a+ 0,4 -X -b 100

donde:

a = Contenido de agua en el género, en % b = Contenido de materia sólida, en %

(4.7)

b) Calor latente de solidificación del producto (congelación): Le, Kcal/Kg,

que existe congelación del mismo. Su valor se calcula mediante la expresión:

L = 80 x a 100 donde:

Calor latente de solidificación del agua = 80 Kcal / Kg.

a= Contenido de agua en el género, en%

e) Calor específico del producto bajo el punto de congelación: Cebe•

(4.8)

indica en la tabla Nº3.1, por lo tanto el cálculo del calor específico para lo puntos de congelación es como sigue:

a) Calor específico del producto sobre el punto de congelación: Cese·

Su valor se obtiene admitiendo que el calor específico de las sustancias orgánicas toma un valor de 0,4 Kcal/Kg ºC (el de la celulosa es 0,37 Kca/Kg

º

C) y el del agua igual a 1 Kcal/Kg ºC. Conociendo la composición del. Producto en cuestión, se calcula de la siguiente manera:

Ce se -_ 1,0 x a+ 0,4 x b

100

donde:

a = Contenido de agua en el género, en % b = Contenido de materia sólid� en %

(4.7)

b) Calor latente de solidificación del producto (congelación): Le, Kcal/Kg,

que existe congelación del mismo. Su valor se calcula mediante la expresión:

L = 80 x a 100

donde:

Calor latente de solidificación del agua= 80 Kcal / Kg.

a= Contenido de agua en el género, en%

c) Calor específico del producto bajo el punto de congelación: Cebe·

(4.8)

86

Kg ºC y el calor específico de la materia orgánica es 0,4 Kcal/ Kg ºC, de

igual manera conociendo la composición del producto en cuestión, se calcula

como sigue:

Ce = be 0,5 x a + 0,4 x b

100

Cálculo de los calores específicos, para los helados de agua (1,0 X 67,50 + 0,4 X 32,50) Cese=---100 Cese= 0,805 Kcal / Kg ºC Le= 80 x 67,50 100 Le = 54 Kcal / Kg (0,5 X 67 ,50 + 0,4 X 32,50) Ce be

= --- ,

100 Cebe= 0,4675 Kcal / Kg ºC Resultado: (4.9) Qp = 1900 * 0,065 * {0,875* [25ºC - (-3,51 ºC)] + 54 +0,4675 * [-3,51 ºC - (-18ºC)]} Qp = 8 143,43 Kcal /h <> 9,47 KW

Cálculo de los calores específicos, para los sorbetes

(1, 0 X 6 0, 2 5 + 0, 4 X 3 9, 7 5) Ce se

=---

100 Cese= 0,7615 kcal /Kg ºC Le = 80 x 60,25 100 Le= 48,2 Kcal / Kg Ce be

=

(0,5 x 60,25 + 0,4 x 39, 75) 100

Ce = 0,460 Kcal / Kg. ºC

Resultado:

Qp

=

1900*0,05* {0,7615*[5ºC - (-2,34ºC)] + 43,20 + 0,460*[-2,34ºC- (-18ºC)]}

Qp=5 319,33 Kcal /h <> 6,186 KW

4.2.2.2 Carga Térmica por los Moldes

Los moldes a utilizar según la variedad del producto son de acero inoxidable, se fabrican con planchas de acero inox de l /50"de espesor, cuya geometría esta acondicionado para ser sumergido todo el molde lleno del producto y flotar la bandeja.

El material de acero quirúrgico del que esta fabricado el molde posee un calor específico igual a: Cem = 0,12 Kcal / Kg ºC

Una vez congelada el producto se retiran los moldes y se sustituyen con otro lleno, con lo que el manipuleo de moldes se hace en un intervalo de 5 a 7 minutos. Por lo tanto el aporte térmico quedaría definido para una temperatura de entrada de aproximadamente 1 OºC, la sustitución se hace en intervalos según el tiempo de congelamiento del producto para una producción continua.

Por lo tanto la carga térmica debido a los moldes se calcula como sigue: Qm = ffim X �T X Cem (Kcal / h)

Siendo:

(4.10)

t-.. T = Tem - TSm (ºC)

Cem = Calore específico del molde de acero Kcal / Kg ºC mm = Masas del material del molde (Kg).

El aporte térmico del molde quedará definido como: Qm = 2,80 X 24 X [10 - (-5)] X 0,12 X 2

Qm = 241,92 Kcal /h <> 281,35 W

4.2.2.3 Carga Térmica por el Agitador

88

En un sistema con salmuera de enfriamiento circularte, el único caso es el de la carga solo dentro de la tina de enfriamiento.

El agitador seleccionado tiene una potencia de 1,5 HP igual a 1.1 Kw. La carga térmica aportado . por el agitador se calcula para el caso en que el trabajo útil se emplea dentro del espacio refrigerado, según la relación:

Qag = Factor x P (Kw) donde:

( 4.11)

Factor. = Equivalente calorífico del motor eléctrico, este factor se ex trae de la tabla Nº 3 .2

P (Kw) = Potencia del motor en KW. Reemplazando los datos tenemos:

Qag = 641,34 X 1.5

TABLA Nº 4.2

EQUIVALENTE CALORIFICO DE MOTORES ELECTRICOS

Documento similar