Factibilidad para sustitución de sistemas en refrigeración que utilizan R-22 por sistemas que funcionan con NH3 en el área de fabricación de galletas con crema

Abstract

La presente tesis describe el estudio para realizar un trabajo profesional, ha una Empresa que produce alimentos de consumo masivo, ubicada en la ciudad de Guayaquil, en el mismo se pone en manifiesto el conocimiento adquirido sobre sistemas de refrigeración dentro de la empresa. El proyecto consiste en el diseño e implementación de un nuevo Sistema de Refrigeración con la particularidad de que emplee un refrigerante ecológico, para climatizar un área de 3230 m2, la misma que requiere de parámetros específicos de temperatura y humedad relativa para realizar la producción de las galletas con crema. Para realizar este proyecto, primeramente se calcula la carga térmica que se genera dentro del área de producción, para validar si la capacidad de enfriamiento del equipo actual es la correcta, para esto se utiliza la Norma de ASHRAE Una vez que se realiza el cálculo de la carga térmica, se determina que con el actual equipo no se obtienen los parámetros requeridos para la producción, por que se necesita de una capacidad de enfriamiento de 109.37 toneladas de refrigeración, razón por la cual se debe ampliar la capacidad de enfriamiento actual. Se selecciona un sistema de refrigeración indirecta o de agua helada, ya que se determina que es el método más adecuado y óptimo para la climatización a escala industrial, lo cual se corrobora por los datos históricos que la empresa muestra en lo que a ahorros y eficiencia respecta en este tipo de sistemas. Por tal razón el nuevo sistema consta de un CHILLER de amoniaco de 120 TR y una torre de enfriamiento para esa capacidad, los cuales se ubican en un área diferente a la del equipo actual, esta se encuentra aislada de la presencia de personal de la planta por motivos de seguridad, y las nuevas manejadoras de aire se ubicarán donde se encuentran las actuales, es decir sobre una losa por encima del cielo falso del área a climatizar. Para el sistema de bombeo del agua helada se utiliza dos circuitos, el circuito de bombeo primario que es el que impulsa el flujo de agua a través de las unidades enfriadoras (CHILLER), pasa por las UMAS y retorna nuevamente al chiller, esta constituido por dos bombas de 15 HP de 288 GPM cada una, de las cuales una se encuentra en stand by, de igual manera el circuito secundario que impulsa el flujo de agua desde la torre de enfriamiento hacia el chiller y retorna a la torre, se constituye de dos bombas de 7.5 HP de 288 GPM cada una, encontrándose una de ellas en stand by. Posteriormente del diseño de tubería para el agua helada se obtiene el diámetro de la misma, así como características de la tubería como se menciona en la norma de ASHRAE para sistemas de refrigeración, en la que se indica que la tubería debe ser de hierro negro y cedula 40. El sistema de distribución de aire para el área de producción se la realiza mediante ductos construidos de plancha galvanizada y montados de acuerdo a las normas de SMACNA para ductos de baja presión El proyecto se desarrollará durante el periodo de un año aproximadamente, iniciando en el mes de diciembre del 2009 con el estudio de factibilidad del proyecto, hasta culminar en el mes de enero del 2010 con las pruebas del sistema. Finalmente se realiza un cálculo de costos de todo el proyecto y se compara con el sistema instalado actualmente en lo que a consumo de energía eléctrica se refiere, dando como resultado que el nuevo sistema tiene un menor costo de consumo eléctrico por tonelada de refrigeración producida, recuperando la inversión realizada en el proyecto en un lapso de 4 años.