Diseño de sistema de enfriamiento de aire por gas refrigerante para mejorar el enfriamiento y producción de tubos PVC en una planta industrial

Abstract

Se presenta el estudio de diseño de un sistema de enfriamiento de tubos PVC por aire enfriado con gas refrigerante, para aumentar la capacidad de producción de tubos en una planta industrial. Se dimensionan las capacidades de los elementos de cada componente del equipo de refrigeración, y se realiza la selección de cada tecnología a ser utilizada. Se propone la construcción de un enfriador de aire para enfriar los tubos de PVC por contacto directo con aire, utilizando gas R22 en un sistema frigorífico, con la suficiente capacidad, para cada una de las cinco líneas de producción de tubos PVC de diverso diámetro y longitudes. En el dimensionamiento del condensador adicional se utilizaron las ecuaciones específicas para el R22; desde 11 hasta 30 kw, lo cual permitirá aumentar la capacidad de enfriamiento en 15 a 30 kw en el evaporador, también dimensionado para calcular el coeficiente de transferencia de frío por convección, y de la ecuación de Newton para convección. Para el evaporador y el condensador se utilizarán tubos de cobre electrolítico, los cuales deben asumir la presión de servicio que alcanza los 18.4 bar para el gas R22 y en 4.9 bar, en el lado de baja presión. El costo para la construcción e implementación asciende a 179,020 soles, los beneficios de 12,600 soles/mes, siendo el tiempo de recuperación de la inversión de 14.43 meses.