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M. En C. José Antonio González Moreno Operaciones de Conservación en Ing. Alim. 30 de Septiembre del 2015
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M. En C. José Antonio González Moreno
Operaciones de Conservación en Ing. Alim.
30 de Septiembre del 2015
En esta presentación se estudiará el concepto de
refrigeración y congelación, así como los equipos
utilizados para dicho fin.
Se analizarán las partes principales de un refrigerador
y sus características, así como su comportamiento en
base al ciclo Inverso de Carnot.
Por último se presentan las Conclusiones, las
Referencias Bibliográficas Consultadas y algunas
preguntas de repaso.
El arte de la refrigeración basado en el hielo natural es
muy antiguo y se practicó mucho antes de construirse
cualquier máquina térmica.
Existen escritos chinos, anteriores al primer milenio a.
J.C. que describen ceremonias religiosas para llenar
en invierno y vaciar en verano sótanos de hielo.
Los antiguos romanos utilizaban el hielo de los
Apeninos, y según Las mil y una noches, en la Edad
Media, caravanas de camellos transportaban hielo
desde el Líbano a los palacios de los califas en
Damasco y Bagdad.
Así mismo, hasta mediados del siglo XIX existían
neveras especializadas que transportaban miles de
toneladas de hielo de Suecia y de los Grandes Lagos
de EE.UU.A y Canadá a las Indias orientales,
Australia, las Antillas y América del Sur.
En la literatura anglosajona, la primicia de la
obtención de frío por evaporación se adjudica a
William Cullen (Hamilton 1712 - Glasgow 1790).
Por otro lado, según Sigaud de la Fond y Antoine
Baumé, provocaron frío artificial en 1730 con éter
etílico.
La refrigeración: se puede definir como la extracción
de calor de una sustancia o espacio produciendo en
ella una temperatura inferior a la de sus alrededores.
El enfriamiento se efectúa por la evaporación del
líquido refrigerante en un intercambiador de calor
denominado evaporador.
Congelador: Aparato que está diseñado para
almacenar alimentos por periodos prolongados, a
temperaturas de -17,8°C o menores. Es enfriado por
medio de un sistema refrigerante alimentado con
energía eléctrica.
Refrigerador Electrodoméstico: Aparato de volumen y
equipos adecuados para uso doméstico enfriado por
medio de un sistema refrigerante alimentado con
energía eléctrica y en el cual se almacenan alimentos
para su conservación.
Refrigerador - Congelador: Es aquel que tiene por lo
menos un compartimiento de alimentos y por lo menos
un compartimiento congelador independiente con
temperaturas de -13,3°C en promedio o menores,
generalmente, el usuario puede ajustar su temperatura
a -17,8°C o menores.
Refrigerador Convencional: Es aquel que cuenta con
un compartimiento de alimentos y por lo menos un
compartimiento congelador incorporado con
temperaturas entre 0°C y -13,3°C. Se caracteriza por
su(s) superficie(s) refrigerada(s) que envuelve(n)
parcialmente el compartimiento congelador y enfría el
compartimiento de alimentos por convección natural.
Usualmente tiene una partición, bandeja de carnes,
que cuando se quita o ajusta expone un área
adicional de la superficie refrigerada hacia el
compartimiento de alimentos.
La sustancia de trabajo usada en sistemas de
refrigeración por compresión se denomina
refrigerante. Las propiedades del refrigerante influyen
mucho en el diseño de un sistema de refrigeración.
La industria de la refrigeración se encuentra
inmersa en varias aplicaciones, se han agrupado
en 6 categorías generales:
El Ciclo de Carnot inverso es el modelo perfecto delciclo de refrigeración por compresión de vapor máseficiente que opera entre dos temperaturas y queconstituye un estándar de comparación con losciclos reales de refrigeración.El ciclo inverso de Carnot consta de dos procesosisotérmicos (DA-CB), y dos procesos isoentrópicos(DC-AB).
En la siguiente figura se muestran los elementos de un
sistema de refrigeración por compresión mecánica de
una etapa, en el que se aprecian las 4 etapas
principales de un proceso de Refrigeración.
El ciclo de Refrigeración Mecánica consta de 4
Procesos:
Los sistemas de refrigeración por compresión
mecánica constan, básicamente, de cuatro elementos
que se consideran fundamentales. Estos elementos
son:
El compresor constituye la verdadera máquina de toda
instalación frigorífica. Su función dentro del sistema de
refrigeración, consiste en aspirar el fluido refrigerante a
baja presión y temperatura, comprimirlo y descargarlo a
una presión y temperatura tales que se pueda condensar.
Cuando el compresor, condensador y recipiente del
líquido vas montados en una misma bancada
formando todos ellos un conjunto, constituyen las
llamadas unidades condensadoras.
Una unidad condensadora está formada por:
El condensador es un intercambiador de calor, su
función es eliminar el recalentamiento del gas
refrigerante proveniente del compresor y a
continuación licuarlo.
1) De Tubo Recto o Liso: Se emplean en instalacionespequeñas, como en los refrigeradores. El materiales de cobre y funcionan por circulación natural, esdecir, el aire que lo rodea a medida que se vacalentando, va ascendiendo y es “sustituido” poraire nuevo; o sea, una renovación por gravedad.Por este motivo, los fabricantes de losrefrigeradores domésticos recomiendan dejar unespacio determinado entre la parte posterior delRefri y la pared. Ya que si no hay buena circulaciónde aire la temperatura de condensación es muyalta y en consecuencia también la presión decondensación.
Es el elemento de la instalación donde se produce elefecto refrigerante. Es un intercambiador de calor, enel cual el calor de la cámara o local pasa al interiordel evaporador por efecto de la ebullición del fluidorefrigerante en su interior.El fluido refrigerante, ya expandido, entra en elevaporador a la presión y temperatura necesaria paraque efectúe el enfriamiento del medio que lo rodea.
Es un sistema muy elemental. Consiste en un tubo largo
de diámetro pequeño y ejerce control por imposición
de una restricción al flujo del refrigerante.
Los aceites de refrigeración son solubles enrefrigerantelíquido. A esta capacidad se le llama miscibilidad.Puesto que el aceite debe pasar por los cilindros delcompresor para lubricarlos, siempre circula unapequeña cantidad de aceite con el refrigerante.
Dado que congelar alimentos a una
temperatura de 0º F (-18º C) los mantiene
seguros por tiempo indefinido, los siguientes
tiempos de almacenamiento recomendados se
proporcionan sólo por motivos de calidad.
El proceso de Refrigeración es muy amplio y extenso
de explicar. El sistema mecánico consta de muchas
partes importantes que hacen que funciones
adecuadamente el ciclo inverso de Carnot. Aquí se
explico sólo las partes básicas que conforman el
sistema, es necesario investigar más al respecto. Aún
falta más por entender del proceso, pero ya depende
del propio estudiante el tomar la iniciativa.
1) Buenaño Sánchez y Esparza Montero. Diseño y
Construcción de un Sistema de Refrigeración. (27
de Julio del 2010). Consultado el 7 de Noviembre
del 2014 de la página:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/
394/1/15T00445.pdf
2) Consultor de imágenes de Google. (2014).
Consultado el 8 de Noviembre del 2014 de:
https://www.google.com.mx/imghp?hl=es&tab=wi&
ei=5CZgVJzQMcH_yQSuyYLACw&ved=0CAQQqi4oA
g
3) El Ciclo de Refrigeración. Semarnat. (27 de Junio
2008). Consultado el 21 de Octubre del 2014 de la
página:
http://app1.semarnat.gob.mx:8080/sissao/archivos/
Ciclo%20de%20Refrig.pdf
1) En la literatura anglosajona, la primicia de la
obtención de frío por evaporación se adjudica a:
R = William Cullen.
2) Personajes de la historia que provocaron frío
artificial en 1730 con éter etílico:
R = Sigaud de la Fond y Antoine Baumé.
3) Definir el concepto de Refrigeración:
R = La extracción de calor de una sustancia o espacio
produciendo en ella una temperatura inferior a la
de sus alrededores.
4) En un Refrigerador, dónde se lleva a cabo el
proceso de transferencia de calor:
R = En un Evaporador.
5) La sustancia de trabajo usada en sistemas de
refrigeración por compresión se denomina:
R = Refrigerante.
6) Describir 3 de las 6 categorías en que se clasifica la
industria de la refrigeración :
R = Refrigeración Doméstica, Comercial, Industrial,
Marina, de Transporte, Aire acondicionado y Aire
Industrial
7) Constituye un estándar de comparación con los
ciclos reales de refrigeración :
R = El Ciclo Inverso de Carnot.
8) Describa los 4 procesos que se llevan a cabo en el
ciclo de Refrigeración Mecánica :
R = Compresión, Condensación, Expansión y
Evaporación.
9) Su misión es disminuir inmediatamente la presión y
dosificar la cantidad de fluido refrigerante :
R =La válvula de Expansión.
