El proyecto se realizó en el 2008 para una firma particular, y consistió en realizar la ingeniería conceptual, básica y de detalle de una máquina para fabricar hielo en cubito con un capacidad de 10
toneladas (10.000 kg )
por día (24 horas), siendo los cubitos de 35 mm
de diámetro exterior y longitud de 60 mm .
El proyecto concluyó con la entrega de la memoria de cálculo, lista de materiales, especificaciones técnica y planos de montaje y de detalles.
Diseño Conceptual.
La Figura 1 muestra el diagrama de
componente de la máquina de fabricación de hielo en cubitos, la cual consta de
dos evaporadores, una unidad compresora, un condensador, dos válvulas de
expansión, dos válvulas direccionales y tres válvulas de paso. Los evaporadores
funcionaran de manera alternativa, es decir, mientras el evaporador 2 esta
congelando el hielo, el evaporador 1 estaría en la etapa de desmoldado del
hielo y producción para embolsar.
Figura 1. Esquema general de la
máquina de hacer hielo en cubito.
El ciclo se inicia con la compresión del
refrigerante en la unidad compresora que después pasa al condensador. Al salir
el flujo de refrigerante del condensador, este, se puede llevar directamente a
la válvula direccional VD1 abriendo la válvula de paso VP1
y cerrando las válvulas de paso VP2 y VP3.
También, se puede llevar el refrigerante,
al salir del condensador, directamente a los evaporadores, abriendo las
válvulas VP2 y VP3 y cerrando la válvula VP1.
Cuando el flujo de refrigerante se desvía a los evaporadores es para desmoldar
el hielo. La selección del evaporador que realizará el desmoldado del hielo se
realiza utilizando la válvula direccional VD2. Cuando el
refrigerante pasa por el evaporado para desmoldar el hielo, éste sufre un
sub-enfriamiento que pudiera llegar hasta 5°C , lo cual permite mejorar el coeficiente de
operación del ciclo.
Una vez que el refrigerante sale del evaporador
(o pasa directamente por la válvula VP1) que esta en el proceso de
desmoldado, se consigue con la válvula direccional VD1 que desvía el
flujo de refrigerante hacia el evaporador que esta (o inicia) en la etapa de
congelación del agua. Después que el refrigerante sale de la válvula
direccional VD1 se pasa a la válvula de expansión (del evaporador
que este en funcionamiento) que produce la caída de presión que disminuye la
temperatura hasta aproximadamente -15°C
(temperatura del refrigerante dentro del evaporador). Finalmente, después que
el refrigerante sale del evaporado llega nuevamente al compresor para inicial
el ciclo.
El diseño final de la máquina se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Vista 3D de la máquina.
