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Ciclo de refrigeración para Plantas de Hielo

La industria de la conservación de alimentos y bebidas, requería un sistema que cumpliera con las demandas de temperatura y capacidad de generarla en grandes cantidades, dando con ello en el año 1869 el inicio de la fabricación del hielo en bloque; con el paso del tiempo se vio reflejado la gran demanda del producto y su rentabilidad por la variedad de aplicaciones y características. 

Uno de los mayores consumidores de bloques de hielo es la industria pesquera, para la conservación del pescado desde el momento que son atrapados hasta que son vendidos; incluye su mercado a la industria de conservación de alimentos y bebidas.

Ciclo de refrigeración para plantas de hielo con amoníaco.

El proceso de refrigeración con amoníaco para la producción de hielo cuenta con el siguiente ciclo de refrigeración:

1.- Compresor de amoníaco.

2.- Separador de aceite.

3.- Torre de enfriamiento (condensador).

4.- Recibidor de amoníaco.

5.- Terminales de llenado de amoníaco.

6.- Purga de gas.

7.- Colector de aceite.

8.- Drenado de emergencia.

9.- Acumulador.

1.- Banco de compresores reciprocantes para amoníaco.

 

2.- Torre de enfriamiento.

 

3.- Evaporador tipo inundado, sumergido en salmuera de refrigeración planta de hielo.

 

4.- Cisterna de agua con sal , llamada Salmuera, y se introducen los moldes de acero inoxidable para barras de hielo.

 

Refrigeración en plantas de hielo utilizando amoníaco.

No cabe duda que dentro de los refrigerantes, el amoniaco (NH3), es una alternativa económica, sustentable y eficiente en relación con los hidrofluoro carbonos. 

Es el proceso más económico y con mejor rendimiento energético, por lo general los refrigerantes naturales destacan porque son eficientes y bajos costos de mantenimiento. No podemos dejar de mencionar que lo más importante en estos sistemas son los MANTENIMIENTOS PREVENTIVOS.  Su aplicación del amoniaco NH3, es un gas, que a la vez se compone de otros dos gases como son el nitrógeno y el   hidrogeno. Se encuentran en la naturaleza o hecho por el hombre, es un gas incoloro, con un olor fuerte y ciertamente penetrante.Es habitual encontrar el amoniaco en grandes plantas de congelación y refrigeración, como “amoniaco anhidro”, cuando prácticamente no contiene agua (99% de pureza).  El amoníaco tiene la capacidad de alcanzar temperaturas de hasta – 70°C.A mediados del siglo XIX comenzaba la utilización de máquinas de amoníaco en la industria de la alimentación para la fabricación de hielo.También la climatización industrial y el aire acondicionado se han servido del amoniaco como refrigerante, especialmente en grandes complejos como hospitales, hoteles, aeropuertos.Las ventajas del amoniaco como refrigerante van en la reducción de costos entre un 10% y 20% respecto a los CFC. Es mucho más eficiente que los CFC, por lo que consume menos energía. El punto de ebullición es de -2.22°C. Las presiones en el evaporador y el condensador a las condiciones estándar de -15 °C y 30°C, son 2.37 bar (34.37 Psi) y 11.67 bar (169.25 Psi), son presiones moderadas.Las principales desventajas del uso de amoniaco no es compatible con el cobre, no lo podemos usar en soluciones con tubos de cobre; las concentraciones altas el amoniaco es venenoso, obliga a tomar las máximas medidas de seguridad industrial. Es más ligero que el aire, porque en caso de filtración se elevara y se disipara en la atmósfera.

Proceso de producción de las barras de hielo.

 

1. La primera etapa consiste en rellenar los moldes de metal (acero inoxidable), con agua, los cuales serán sumergidos en un tanque con salmuera de cloruro sódico o cálcico refrigerado a una temperatura muy inferior  a la de congelación del agua.

 

Las dimensiones de los moldes y la temperatura de la salmuera son seleccionadas por el tiempo de congelación, el cual dura entre 8 a 24 horas, si la congelación es muy rápida, esta produce el llamado hielo quebradizo.

El peso del bloque puede fluctuar entre 12 y 150 kilogramos, mientras más ancho sea el espesor de bloque de hielo, más durara el periodo de congelación del agua.

2. La cosecha de barras de hielo, es obtenida después de 24 horas que permanecieron sumergidas en la salmuera a -15°C.

Calidad del agua y su proceso de filtrado.

Los tratamientos del agua antes de pasar al llenado de los moldes, deberá ser filtrada de la siguiente manera:

1. Filtros de arena: Son los elementos más utilizados para la filtración de agua con cargas bajas y medianas de contaminantes, que requiere una retención de partículas de hasta 20 micras de tamaño. Las partículas en suspensión que lleva el agua con retenidas durante su paso a través de un lecho filtrado de arena; una vez que el filtro se haya cargado de impurezas, alcanzando una pérdida de carga prefijada, puede ser generado por lavado a contra corriente.

2. Filtro de Carbón: Se utiliza principalmente para eliminación de cloro y para mejorar el sabor y el olor del agua mediante remoción de compuestos orgánicos y oxidantes. El sistema de funcionamiento es el mismo de los filtros de arena, realizándose la retención de contaminantes al pasar el agua por un lecho filtrante compuesto de carbón activo. Muy indicados para la filtración de aguas subterráneas.

3. Filtro de Resina Birm: Diseñado especialmente para eliminar los componentes ferrosos en el agua. Filtro de resina Birm es el nombre comercial para un medio cubierto con dióxido de manganeso, que es capaz de actuar como oxidante y catiónica. Esto hace reaccionar el oxígeno disuelto en agua y compuestos de hierro. Birm es insoluble y no se consume durante la operación que le da ventaja sobre otro medio para el retiro del hierro.

Datos recopilados de: 

Universidad Fermín toro Venezuela

Universidad del Bio-Bio, Facultad de Ingeniería mecánica.

Grupo Cofrico, España.

Compresores Mayekawa Mycom.