Estudio para el dimensionamiento y selección de un sistema frigorífico a compresión mecánica de congelado de productos hidrobiológicos para aumentar capacidad en una planta pesquera en La Libertad

Abstract

En la presente investigación se analiza un sistema frigorífico industrial, de productos hidrobiológicos, realizando la dimensión y selección de un nuevo sistema de refrigeración, a compresión mecánica de congelado de productos hidrobiológicos que aseguren aumentar su capacidad frigorífica en planta de una empresa pesquera ubicada en La Libertad- Perú. Se establece una metodología para el diseño de un equipo de refrigeración industrial, de 3291 kW, en el evaporador, para congelar 50 toneladas de productos hidrobiológicos en 2 horas, desde +20 hasta -5 °C, para respetar las normas de refrigeración y mantener la calidad del producto. En el evaporador, su potencia útil resulta ser de 3866 kW, y su superficie de intercambio de calor, de 156.8 m². Se presenta la elección del gas refrigerante, siendo el amoniaco, pues; por tener alto valor entálpico en sus diferentes fases a ciertas presiones y estados, mayores a 1400 kJ/kg; permite obtener buena eficiencia frigorífica, con lo cual se obtiene valores razonables de potencia del motor eléctrico, que incide directamente en los costos de operación. Se presenta el análisis del proceso de condensación, se demuestra que no es viable utilizar aire, pues demandaría un flujo de 824,074 m³/h, con enormes ventiladores, complicando la instalación, por lo que se opta por utilizar agua como agente de condensación, con un flujo de 198 m³/h. Los resultados de la evaluación, dan una eficiencia frigorífica, para el uso de amoniaco, siendo necesario que la presión del gas sea de 17 bar, en alta presión. La investigación permite seleccionar los equipos para implementar el sistema nuevo de congelamiento de productos hidrobiológicos. Se determinó el monto de inversión, de 621.800 soles; así como los beneficios económicos netos, del orden de los S/2 184 017.00 soles/año, En la discusión de resultados, se analiza la correlación de las variables de proceso en la incidencia de la capacidad de refrigeración y su eficiencia frigorífica. Se concluye que es viable técnico y económicamente implementar el nuevo sistema de refrigeración, pues se tendría un retorno de inversión de 0.28 años.