Universidade Federal de Uberlândia

Faculdade de Engenharia Mecânica – FEMEC

Prof. Orosimbo Andrade de Almeida Rego

“Projeto Individual Câmara Fria”

Nome Matrícula

Rodrigo Martins Costa 83625

Universidade Federal de Uberlândia17 de dezembro de 2009

1. Dados do Projeto:

Produto estocado: Frango inteiro congelado

Local: Porto Alegre

T BS=34 °CT BU=26 °C

Patm=101.kPa

Quantidade estocada: 35 toneladas

Movimentação diária: 5 toneladas

2. Dados da câmara:

Dimensões: 26x6x4m.

Frangos estocados em caixas de papelão.

Sendo 4 frangos por caixa, cada um pesando 2,5 kg. Totalizando 10 Kg por

caixa.

Caixas armazenadas em paletes de madeira com 50 caixas em cada palete.

Totalizando 500 Kg por caixa, afim de facilitar a movimentação diária, pois são

necessários movimentar apenas 20 paletes diariamente ( 10 chegam e 10 saem).

São necessários 70 paletes. Armazenados em 2 fileiras de 2 andares. Uma

com 18 paletes por andar e a outra com 17. O espaçamento entre cada fileira

horizontal é de 20 cm e cada fileira vertical é de 40 cm. O espaçamento entre os

paletes e a parede é de 50 cm.

Com esta disposição foi encontrado o menor volume final, pois foi levado em

conta o espaço do corredor para movimentação da empilhadeira (2,6m) e também

altura máxima de trabalho da mesma.

3. Dimensionamento do isolamento

3.1 - Cálculo da espessura

K ISO

L ISO

= q̄(T ext+ΔT ins−Tcf )

Onde

q̄=10 .Kcal /h .m2 - Fluxo máximo de calor recomendado

T ext=34 °CΔT ins=0T cf=−18 °C

, eixo maior com orientação Lestre-Oeste.

K ISO

L ISO

=0 ,169 .Kcal /m2h°C

Da tabela do fabricante Tectermia é necessário o uso de placas isolantes

de PUR com 120mm de espessura e

K ISO

L ISO

=0 ,169 .Kcal /m2h°C

Os demais dados referentes ao isolante consta na tabela no anexo.

3.2 - Quantidade

Paredes Externas

Área=256m2

Piso

Área=156m2

Teto

Área=156m2

4. Carga Térmica

4.1 – Memorial de Cálculo da Carga Térmica do Quarto

4.1.1 – Carga Térmica de Condução

Coeficientes globais de transferência de calor:

Qcond=UA (T ext−T int )

Paredes

QC=0 ,169[ (2 . 26. 4 )(34−(−18 ) ]24=43870kcal /dia

QC=0 ,169[ (2 . 6. 4 )(34+2−(−18) ]24=10513.kcal /dia

Teto

Teto com ático ventilado

QC=0 ,169[ (26 . 6 )(34−(−18) ]24=32902.kcal /dia

Piso

Desconsidera-se o calor de condução pelo piso

QC=87285 .kcal /h

4.1.2 – Carga Térmica de Infiltração

Ambiente externo:

T BS=34 °C

T BU=26 °C

Patm=101.kPa h=80 ,42 .kJ /kg

ρ=1,113.m3 /kg W=18 ,01.kg /kg UR=53 ,4 %

Ambiente Interno

T i=−18 ° C

Patm=101.kPa h=−16 ,58.kJ /kg UR=80 %

Qinf, s=V E . ρE(he−hi )

V E=z .V cf .n

Onde,

V cf=624 .m3 z=0,6 n=2,5

Qinf=V E . ρE(he−hi )=936 . 1 ,113(80 ,42+16 ,58 )

Qinf=101052kcal /dia

4.1.3 – Carga Térmica de Produto

QPR=D [cpr (T ext−T cong)+L+cpcg(T cg−T f ) ]=5000 [0 ,703(30−(−2,8 ))+59 ,091+0 ,371(−2,8+18 ) ]

QPR=438867 .Kcal /dia

4.1.4 – Carga Térmica de Pessoas

1 pessoa trabalhando 2 duras por dia : apenas o operador da empilhadeira

QpeT=N .qmet .t=1 . 180.2=360 .kcal /h

4.1.5 – Carga Térmica de Iluminação

Lâmpadas Germicidas 1W/m² - 24h/dia

Qil=0 ,86 .w . A . t=0 ,86 .26 . 6 .1. 24=3220kcal/dia

4.1.6 – Carga Térmica de Máquinas e Equipamentos

Empilhadeira elétrica Hyster com capacidade de carga de 1000 Kg.

QEmpilhadeira=6061 .Kcal /dia

4.1.6 – Carga Térmica Devido aos Motores dos Ventiladores

CT aprox=87285+101052+438867+360+3220+6061=636845 .Kcal /diaCT aprox=8 ,77 .TR

Potmot=0,5. 8 ,77=4 ,385cv

Qmot .Vent=Pmot(CV )632 .tnmot

=4 ,385 .632. 240 ,85

Qmot .Vent=78249 Kcal /dia

4.2 - Tabela das Cargas Térmicas

Segue abaixo apresentado os dados das cargas térmicas por cada setor bem

como seu valor total.

Tabela 4.1 – Cargas térmicas

Câmara

Temp°C

Conduçãoe

InsolaçãoInfiltraçao Produto Pessoas Iluminaçã

o

Máquinase

EquipamentosMotore

s

Carga Térmica

Total

Carga Témic

a(TR)

Tempo deFuncionamento

(h)

Potência Frigorífica

(TR)

-18 87285 101052 438867 360 3220 6061 78249 715094 9,76 24 9,76

5. Seleção dos Equipamentos

5.1 – Dados para Seleção

Tanto para a seleção dos evaporadores, quanto das unidades condensadoras

são necessários os seguintes dados:

CT=715094 .Kcal /dia=29796 .Kcal /h

T cf=−18 °CT ev=−30 ° C ΔT=12° C

EVAPORADORES

Seleciona-se então os evaporadores do catálogo da THERMOKEY em função

destes parâmetros.

Opção por 4 evaporadores

MODELO FTC54C – Capacidade – 4 x 9206 = 36824 Kcal/h

UNIDADES CONDENSADORAS

Selecionam-se também as unidades condensadoras Semi-Herméticas 60HZ

Danfoss, conforme catálogo anexo.

4 unidades condensadoras

MODELO LDM046 HA4/465 – Capacidade= 4 x 8358 = 33432 Kcal/h

Consumo de potência = 4 x 6,5= 26 KW

COP=34 ,6526

=1 ,33

5.2. Relação dos Equipamentos

Abaixo segue a tabela com os equipamentos utilizados na câmara fria.

Tabela 5.1 - EquipamentosEQUIPAMENTO FABRIC

ANTE

MO

DELO

Q

TDE

EVAPORADOR THERM

OKEY

FTC

54C

4

UNIDADE DANFOS LD 4

CONDENSADORA S M046

HA4

/465

6. Anexos

Catálogos dos fabricantes

Para especificação do isolamento foi utilizado catálogo abaixo.

Figura 5.1 – Catálogo Tectermia.

Para especificação dos evaporadores foi utilizado catálogo abaixo.

Para 4 evaporadores

Figura 5.2 – Catálogo dos Evaporadores

Para especificação das unidades condensadoras foi utilizado catálogo abaixo.

Opção para 4 unidades condensadoras

Figura 5.3 – Catálogo de Unidades Condensadoras

7. Referências

Catálogos dos Fabricantes disponibilizado pelo professor

http://www.ambientegelado.com.br/v21/index.php?

option=com_content&view=article&id=95&Itemid=74 ( Tabelas com os dados de

produtos e exemplos do cálculo de carga térmica)

Artigos da internet sobre estocagem de frango

Site dos fabricantes indicados pelo professor