Diseño mecánico de un sistema de refrigeración mediante recirculación de agua para 9,000 pollos/H en una avícola

Abstract

La presente tesis tiene por objetivo realizar un diseño a nivel mecánico para refrigerar una producción de 9,000 pollos/h dentro de un chiller en un proceso continuo que pertenece a la cadena de frío de una planta de beneficio de pollos en una avícola. El diseño visto de manera global consta en el enfriamiento del pollo, el cual se encuentra sin plumas, patas, cuello ni viseras, en dichas condiciones el pollo recibe la denotación de “carcasa” o “canal”, desde 38 ºC hasta 4 ºC en el centro de la pechuga. Para lo cual, se tendrá un enfriamiento indirecto mediante amoniaco el cual enfriará el agua a 0.5 ºC en un intercambiador de calor. Para este fin, el pollo se sumerge en agua, primero, dentro de un pre chiller en el cual, solo tendrá agua de reposición, luego pasará por el chiller, en donde, aparte de tener agua de reposición tendrá una recirculación de agua. Los cálculos parten del análisis térmico de las carcasas de pollo y agua de refrigeración según las disposiciones de los chiller, se incluye además el cálculo del tiempo requerido, luego se diseñará las redes con la finalidad de hallar las pérdidas de presión, en este punto se dimensionará la bomba de recirculación seguido de los intercambiadores de calor amoniaco-agua. Para cumplir las normas sanitarias se incluye el diseño de un sistema de limpieza in situ (clean in place) para proporcionar un lavado interno de equipos y tuberías. Se dimensionarán los equipos necesarios para dicho fin. Finalmente, se comparará la inversión económica de la instalación con el gasto actual en la planta, con el objetivo de encontrar indicadores económicos para ser considerados por futuros empresarios e ingenieros del rubro avícola.

The objective of this thesis is to design a mechanical level to cool a production of 9,000 chickens/h inside a chiller in a continuous process that belongs to the cold chain of a poultry benefit plant in a poultry. The design seen in a global way, consists in cooling the chicken, which is without feathers, legs, neck or visors, in these conditions the chicken receives the denotation of “carcass“ or “channel“, from 38 ºC to 4 ºC in the center of the breast. For which, there will be an indirect cooling through ammonia which will cool the water to 0.5 ºC in a heat exchanger. For this purpose, the chicken is immersed in water, first, in a pre chiller in which, only have replacement water, then go through the chiller, where, apart from having replacement water will have a recirculation of water. The calculations start from the thermal analysis of the chicken carcasses and cooling water according to the provisions of the chiller, it also includes the calculation of the time required, then the networks will be designed in order to find the pressure losses, at this point will dimension the recirculation pump followed by the ammonia-water heat exchangers. To comply with sanitary regulations, the design of an on-site cleaning system (clean in place) is included to provide internal washing of equipment and pipes. The necessary equipment will be sized for this purpose. Finally, the economic investment of the facility will be compared with the current expenditure on the plant, with the aim of finding economic indicators to be considered by future entrepreneurs and engineers of the poultry sector.