Conservacion de Mangos
Conservacion de Mangos
Conservacion de Mangos
CALEFACCION Y AIRE
ALUMNO: TEMA:
CICLO:
IX
TRUJILLO-2012
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I.
INTRODUCCION:
La produccin de mango est concentrada en los valles costeros de la zona norte, siendo Piura la principal zona productora, concentrando alrededor del 70% del total nacional, cultivndose en los valles de San Lorenzo, Chulucanas, tambo Grande, y Sullana. En el caso de la exportacin el valle de san Lorenzo es el principal productor destacndose las variedades de Kent Y Haden. En la cuenca de Motupe, un importante proceso de desarrollo es el incremento de la produccin frutcola para la exportacin, principalmente del mango, proceso que cuenta con soportes ambientales (calidad de los suelos y clima), institucionales (organizaciones de pequeos y medianos productores) econmicos (mercados y precio del mango), logrando desarrollar en los pequeos productores capacidades tcnicas, empresariales y organizativas permitiendo incrementar su produccin y el volumen exportable de la misma y tambin su participacin en el proceso de comercializacin. En los captulos que estudiaremos a continuacin veremos entre ellos el origen del mango, variedades, formas de riego, cultivo, climas y suelos, su exportacin nacional e internacional.
1.1- Origen
El mango (mangifera indica L.) tiene origen indomalayo, de donde se extendi a Vietnam, Indonesia, Ceiln y Pakistn. Fue introducido a Amrica por lo portugueses y espaoles. Los primeros lo llevaron a Brasil y los segundos de Filipinas a Mxico de donde se distribuy a varios lugares del Caribe.
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1.4. Variedades
Existe una gran diversidad de variedades, sin embargo las ms conocidas comercialmente, se pueden agrupar en tres grupos: Variedades Rojas: Edward, Haden, Kent, Tommy Atkins, Zill, Keitt. Variedades Verdes: Alphonse, Julie y amelie. Variedades Amarillas: Ataulfo y Manila. Caractersticas de las principales variedades Rojas a) Kent: De tamao grande (500 a 800 g) y de color amarillo anaranjado con chapa rojiza a la madurez, es de forma ovalada orbicular, de agradable sabor, jugoso de poca fibrosidad y de alto contenido de azcares. Es una variedad semi-tarda. b) Haden: de tamao medio a grande (380 700 g) y que a la madurez adquiere un color rojo-amarillo, con chapa rojiza, es de forma ovalada, de pulpa firme y de color y sabor agradables. Es una variedad de media estacin. c) Tommy Atkins: De tamao grande (600 g) y de forma oblonga, oval, resistente a daos mecnicos y con mayor perodo de conservacin, pero no tiene las mejores caractersticas en cuanto a sabor y aroma. Es la variedad ms comn en los mercados y es tarda. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Pgina 5
e) Nam Doc Mai: De origen tailands, de excelente sabor, poco fibrosa y de semilla pequea.
1.6. Estacionalidad
El mango es producido en el Hemisferio Norte y el Hemisferio Sur, de ah que exista produccin todo el ao y que pueda complementarse a nivel comercial las necesidades de abastecimiento del Hemisferio Norte con la produccin del Hemisferio Sur.
Como puede apreciarse en el Grfico N 01, la estacionalidad de la cosecha de los pases del Hemisferio Sur (Sudfrica, Ecuador, Per y Brasil), que se da entre agosto a marzo, se complementa con las cosechas de los pases del Hemisferio Norte (Guatemala, Honduras, Costa Rica, Mxico, Filipinas y Pakistn), que ocurre entre abril y setiembre. Tener en cuenta esta caracterstica es fundamental en el negocio del mango fresco y adems ayuda a planificar
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II.
El mango es una fruta tropical cuyo nombre cientfico es Mangifera Indica , originario de la India aunque tambin es originario del Sudeste Asitico, lugares en los cuales ha sido cultivado por ms de 4000 aos. Al igual que en otras frutas y vegetales el clima es de vital importancia en la planta de mango, es decir los rboles localizados en lugares que tengan clima caliente y seco producirn ms rpido que aquellos lugares que tengan un clima templado y hmedo.
El tiempo necesario para el desarrollo completo del fruto vara entre 4 y 5 meses, esta diferencia de tiempo depende tanto de la variedad de mango como del clima como ya se haba citado.
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Es un mtodo de conservacin con el fro que ayuda a mantener las caractersticas organolpticas de los embutidos por un mayor tiempo del que se lograra al medioambiente, pero sin que se logre mejorar la calidad el producto final. Se recomienda refrigerar los embutidos inmediatamente despus de su elaboracin a una temperatura de 5-10 grados centgrados, baja humedad y circulacin de aire. Debe tenerse en UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Pgina 11
III.
Es posible Disear la instalacin frigorfica para el enfriamiento y almacenamiento de 4500 kg de mango? 3.1. Consideraciones: El producto a refrigerar debe estar limpio y almacenado en cmaras de refrigeracin, de tal manera que el aire frio pueda rozarlo por todas partes. El aire de las cmaras debe ser puro y carente de olores ajenos a este, como: olores a moho, pescado, verduras, etc. El espacio de las cmaras debe estar destinado a la refrigeracin, deben encontrarse en perfecto estado higinico; por tanto deben ser fcil limpieza en todos sus partes y tener, por lo tanto un suelo permeable con desage y en lo posible con paredes lavables. 3.2. Objetivos: Determinar la geometra, dimensiones y ubicacin de la cmara, as tambin como los materiales ms eficientes para aislar trmicamente las paredes, techos y pisos. Obtener un sistema de refrigeracin, con la correcta eleccin de los dispositivos, para obtener los valores ptimos deseados de funcionamiento. Una vez cumplido con lo antes mencionado, se espera enfriar y almacenar en las mejores condiciones.
IV.
El rea destinada para el diseo de la cmara debe ser tal que le permita el cmodo almacenamiento del producto, as como tambin facilite la circulacin del personal, realizar la limpieza y de gran iluminacin. 4.1.- Dimensionamiento de la cmara: La estructura de la cmara debe estar pintada totalmente de blanco tanto por dentro como fuera, por evitar en lo posible la absorcin de calor por radiacin. As como tambin debe poseer un eficiente sistema de drenaje subterrneo. Debido a que el producto solo ser enfriado y almacenado se ha previsto del uso de una sola cmara, en la cual el producto ser enfriado desde la temperatura ambiente 77 F (25C), a la cual ingresa a la cmara hasta los 55F para su posterior almacenamiento. Para esto el producto, despus de un seleccionamiento y una limpieza adecuada, se acopiara en cajas plsticas de una capacidad aproximadamente de 4.65 kg por caja. Estas cajas a su vez
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Las dimensiones de la cmara de refrigeracin basadas en los datos anteriores son: Largo= 119.7864*3+50*2+80+30= 569.3292 cm= 5.69m. Ancho= 80.1624*3+30*2+60*2=420.48cm= 4.2m. Altura=16.1544+18*9.144+35= 215.74cm=2.16m. El volumen total de la cmara es entonces: Vcmara=51.65 m3
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4.2. Seleccin del aislante y espesor de aislamiento para las paredes Para que el funcionamiento de la cmara de frigorfica sea ptimo se debe tener en cuenta que las cargas por absorcin de calor de las paredes, techos y pisos sea mnimo. Por esta razn se debe tener mucho cuidado al seleccionar los materiales a utilizar en su construccin. En este proyecto se han utilizado materiales que cumplen con este requisito y a su vez son de fcil adquisicin en el mercado local y de un costo razonable.
Paredes: Para el diseo de las paredes exteriores se han utilizado concreto mortero o
mezcla para el revestimiento exterior e interior con un espesor de pulgada, bloques de concreto con agregados de escoria de 8 pulgadas de espesor y poliuretano expandido de un espesor de 6 pulgadas.
Techo: Para el diseo del techo se han utilizado concreto mortero o mezcla para el
revestimiento exterior e interior con un espesor de pulgada; bloques de concreto con agregados de escoria de 4 pulgadas de espesor y poliuretano expandido de un espesor de 6 pulgadas.
Piso: Para el diseo del piso se ha considerado usar bloques de concreto con
agregados de escoria de 4 pulgadas de espesor; poliuretano expandido de un espesor de 4 pulgadas y una base de concreto mortero o mezcla con un espesor de 1 pulgada.
En el siguiente cuadro se muestran los valores de la conductancia trmica (C) y de la conductividad trmica (K), para todos los materiales utilizados en el diseo y construccin de la cmara frigorfica.
MATERIAL
DESCRIPCION
(K)
5
(C)
0,58 0,9 1,6
Concreto mortero o mezcla Mamposteria Bloque de concreto 8" (escoria) Bloque de concreto 4" (escoria) Madera Madera contra chapada 4" (escoria) Poliuretano expandible 6" Aislamiento Poliuretano expandible 4" Conductancia Aire tranquilo Superficial Aire en movimiento
Los coeficientes totales de transmisin o factores U, se calculan a partir tanto de los valores K y C; como de los espesores de los materiales a utilizar.
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Los trminos 1/K y 1/C expresan la resistencia al flujo de calor a travs de un material simple, solamente de superficie a superficie sin tomar en cuenta la resistencia trmica total al flujo de calor a travs de una pared que se tiene en un lado con respecto al aire en el otro lado, adems considrese la resistencia del aire en ambos lados de la pared. Los coeficientes de pelcula del aire varan de acuerdo con la velocidad de ste. Cuando una pared est construida de varias capas de diferentes materiales, la resistencia trmica total de la pared es la suma de las resistencias de los diferentes materiales utilizados en la construccin, incluyndose las pelculas de aire. Esto es:
Donde: 1/fi : Coeficiente de conveccin de la pared interior. 1/fo : Coeficiente de conveccin de la pared exterior.
A) U pared :
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B) U techo:
C) U piso
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V.
= Diferencia de temperatura entre el aire exterior y el espacio refrigerado. Debido a que existe influencia en la temperatura ejercida por la posicin del sol respecto de la ubicacin geogrfica de la cmara, hay que tomar en cuenta los factores de correccin de temperatura tanto para las paredes sur y oeste, como para el techo. Se est asumiendo para la temperatura promedio ambiental el valor de 25 C, mientras que para el piso el valor de temperatura promedio de 17C. En el siguiente cuadro se muestra los valores los valores de la temperatura, factores de correccin y por ltimo la diferencia de temperatura usada para el diseo. CAMARA DE ENFRIAMIENTO Y ALMACENAMIENTO T ext (C) 25 25 25 25 25 17 CUDRO DE TEMPERATURAS T int T normal (C) (C) 12.78 12.22 12.78 12.22 12.78 12.22 12.78 12.22 12.78 12.22 12.78 4.22 F.C (C) 0 2 0 4 9 0 T diseo (C) 12.22 14.22 12.22 16.22 21.22 4.22
Ubicacin Pared (norte) Pared (sur) Pared (este) Pared (oeste) Techo Piso
Una vez obtenidos los valores de la T diseo y conociendo ya los valores de las reas y de los factores U, de las paredes, de las puertas, del techo y del piso, procedemos a calcular el flujo de calor por unidad de tiempo (Q en W).
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Estos valores se tabulan para cada parte de la cmara en la siguiente tabla: CAMARA DE ENFRIAMIENTO Y ALMACENAMIENTO CUADRO DE CARGAS POR PAREDES U rea T diseo (W/m2.C) (m2) (C) 0.149 9.072 12.22 0.149 9.072 14.22 0.149 12.29 12.22 0.149 12.29 16.22 0.151 23.898 21.22 0.223 23.898 4.22 TOTAL
Ubicacin Pared (norte) Pared (sur) Pared (este) Pared (oeste) Techo Piso
5.2)
Al abrir y cerrar las puertas de la cmara, va a ingresar un volumen determinado de aire, a la temperatura del ambiente de donde proviene, produciendo una elevacin una elevacin de temperatura dentro de cmara. Para que la cmara siempre funcione a la temperatura deseada hay que proveer esta carga trmica dentro del clculo de la carga total. Es difcil determinar la cantidad de aire que ingresa, salvo el caso de que se introduzca aire con fines de ventilacin. Con los valores de la temperatura de almacenamiento, humedad relativa y temperatura del aire, interpolamos valores de las tablas 10-7 A y 10-8 B del Dossat, encontramos el nmero de cambios de aire por cada 24 horas y el factor de cambio de aire para la cmara. Volumen (ft3) 1824 Talm (F) 55 Hr (%) 85 Taire (F) 90 Cambios de aire 12.7 f.s.d
2.6
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Como nuestro producto en la cmara de enfriamiento y almacenamiento, ser enfriado desde la temperatura ambiente de 77F (25C) hasta la temperatura de almacenamiento de 55F, la cantidad de calor viene dada por la siguiente relacin: ( )
Donde: Qproducto.: Cantidad de calor cedido por el producto a enfriarse. m : Masa total del producto CP : Calor especifico del producto (antes del congelamiento) Te: Temperatura al comienzo del producto Tf : Temperatura al final del producto.
Para este caso los valores sern: m Ce Te Tf : : : : 4500 kg 0.44 Btu/lb. F= 1842.19 J/Kg0C 25C 12.780C ( )=1.013x108 J/ dia
5.4. Cargas varias: Estn dadas principalmente por el calor cedido, por el alumbrado, por los motores elctricos que funcionan dentro del espacio y por las personas que estn trabajando en el interior de la cmara. o Por iluminacin: Para la cmara de refrigeracin que se est diseando se ha dispuesto cinco focos para la iluminacin del ambiente, los cuales se prendern 1 vez al da y durante 1 hora, tiempo que usara el operario para revisar si hay fugas o desperfectos. Del texto Dossat tenemos: Calor cedido por alumbrado = 3.42 BTU/W-hr. Potencia del foco = 50 W. Factor de encendido fn =1hr/dia. QAlumbrado = (N focos x potencia de foco x 3.42 BTU/W-hr.) x 1hr/24hr. QAlumbrado = 5 x 50 x 3.42 =855 BTU/24hr. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Pgina 19
En este diseo asumiremos que la cmara consta de 3 motores elctricos de HP de potencia que giran a los ventiladores que se instalaran al sistema de refrigeracin, los cuales trabajaran cada 7 horas al da descansando 1 hora. Factor de trabajo de los motores : fm = 21hr/dia. Numero de motores : Nm = 3. Potencia de los motores : Pm= 0.25 HP.
De la tabla 10.14 del Dossat: Luego: QMot = Nm x Pm x fm x (calor equivalente de los motores elctricos). QMot = 3 x 0.25 x 21 x 2545.= 40083.75 BTU/dia. QMot = 489.439 W. Calor equivalente de los motores electicos 0 2545 BTU/Hp-hr.
Por persona: Se dispondr de 3 operarios que realizaran las labores de verificacin y limpieza de la cmara de refrigeracin 1 vez por da, este proceder ser de 1 vez por da. Factor = 950 BTU/24hr. N personas = 3. Qpersonas = 950 x 3 /24 = 118.75 BTU/hr Qpersonas = 34.80 W.
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El equipo trabaja 18 hr/dia. Luego: Capacidad del equipo requerida = Sabemos que: 1 Ton =3.52 KW. = 13865227.2 J/hr = 3851.452 W.
VI.
En esta cmara de refrigeracin escogeremos el uso del refrigerante R-12 el cual es uno de los compuestos de la familia de los generalmente llamados fren, ms usados en refrigeracin. Su formula qumica es CC12F2. No tiene olor ni color. El hecho de que el R-12 sea miscible en aceite bajo todas las condiciones de operacin no solo simplifica el problema del retorno del aceite, sino que tambin tiende a aumentar la eficiencia y la capacidad del sistema, en tanto que la accin solvente del refrigerante mantenga al evaporador y al condensador libre de pelculas de aceite, que en otra forma tiende a reducir la capacidad de transferencia de calor de esas dos unidades. Aunque el efecto refrigerante por kilogramo de R-12 es menor que en los dems refrigerantes populares, esto no es una gran desventaja, puesto que hace circular un gran peso de R-12 es una ventaja que permite llevar un control ms preciso del fluido. Las caractersticas principales del R-12 son: Inflamabilidad: No lo es. Toxicidad: El R-12 al mezclarse con el aire no es toxico y no tiene efectos irritantes.
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VII)
Teniendo en cuenta el diseo y la disposicin de la cmara, se ha credo conveniente el uso de un ciclo de compresin de vapor estndar, utilizando solo un evaporador y un compresor. En este caso estamos economizando la compra, instalacin y mantenimiento de otro compresor. En el cuadro presentado posteriormente se muestra las temperaturas d enfriamiento y almacenamiento, ambiente promedio, as como tambin la diferencia de temperatura de evaporizacin y de condensacin, recomendadas en el texto de refrigeracin de Dossat, para el tipo de sistema y refrigerante. Es as que de la Tabla 11-2 para la conveccin forzada y = 85%
TEVAP = (14-16) F Elegimos 14 F TEVAP = 55 - 14 = 41F TCOND = TAMB + T. Suponemos T = 25 F. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Pgina 22 (T entre 15F y 35F)
Talm (F) 55
Taire (F) 77
T evap. (F) 41
A partir del diagrama P-h del ciclo de refrigeracin y conociendo las temperaturas de evaporacin y de condensacin, y utilizando las tablas termodinmicas se puede determinar los siguientes valores:
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Efecto Refrigerante:
Potencia de Compresin: ( ) ( )
Coeficiente de Funcionamiento:
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8.2.
Entonces:
Usando la tabla R14-A del Dossat, el condensador que necesitaremos ser entonces:
Condensador: o o o o Tamao de unidad N de circuitos disponibles Capacidad por circuito Capacidad unidad total : 5 : 2 : 22500 BTU/hr : 45 BHP
8.3.
Con estos datos obtenidos y usando la tabla R-21 del Dossat, tenemos entonces que la vlvula que cumple con nuestro requerimiento es: VALVULA N TK300F
8.4.
Seleccin de evaporador :
El evaporador es el dispositivo en el cual el liquido refrigerante recibe el calor del producto a refrigerar, en nuestro caso los mangos, hacindolo ebullir. Los tres tipos principales de evaporadores son de tubo descubierto, de superficie de placa y
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Entonces N DE EVAPORADORES = 3 Capacidad real = Capacidad x N de evaporadores Capacidad real = 0.4375 x 3 =1.31 Ton > capacidad requerida =1.1Ton.
Entonces usaremos: Evaporador: Modelo : UC35. Con 3 evaporadores UC35 con 5250 BTU/hr 93 pies2 y 1 circuito Con motor de 1/25 HP y 8000 BTU/24hr. Ventilador 12 pulgadas y 1500 rpm.
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El factor de correccin del tonelaje para una Temperatura de condensacin de 102 F es 0.98. Entonces nuestro caso el Tonelaje corregido es 1.078 Ton. Para nuestra temperatura de succin tenemos que P= 1.82 Lb. /pulg2. Por lo tanto en la grfica adjunta a la tabla 19-3 tenemos que para esta cada de presin le corresponde una prdida de temperatura equivalente T = 2.1 F. Ahora estos datos Obtenidos, reemplazamos en la expresin siguiente: ( )
Tubera de descarga: Esta tubera est conectada entre el compresor y el condensador segn la tabla 19-2 (Roy Dossat) y para el refrigerante R-12 se utilizara tuberas de dimetro 3/4, con una capacidad de 2.83 Ton basada en una temperatura
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El factor de correccin del tonelaje para una Temperatura de condensacin de 102 F es 0.98. Entonces nuestro caso el Tonelaje corregido es 1.078 Ton. Para nuestra temperatura de succin tenemos que P= 3.66 Lb/pulg2. Por lo tanto en la grfica adjunta a la tabla 19-2 tenemos que para esta cada de presin le corresponde una prdida de temperatura equivalente T=1.9 F. Ahora estos datos Obtenidos, reemplazamos en la expresin siguiente: ( )
Accesorios. ELEMENTOS DE LA LNEA DE SUCCIN: a) Vlvula de paso del refrigerante: Este dispositivo tiene la finalidad de permitir aislar al compresor del resto del sistema.
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IX.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Conclusiones: De acuerdo al trabajo expuesto se concluye lo siguiente: - El mango se ha convertido en uno de los productos no tradicionales de mayor importancia en lo que tiene que ver a exportacin.
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X.
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:
STOECKER, W. F. Refrigeracin y Acondicionamiento de Aire Edith. Mc. Graw -Hill. Mxico, 1970. Dossat, R. J. Principios de Refrigeracin dcima sptima Compaa Editorial Continental S.A. Mxico 1997. reimpresin,
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