Diseño y simulación de un sistema de congelación para la conservación de 1000 kg de camarón hasta -20 °C utilizando 𝐶𝑂2 como fluido refrigerante

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Título : Diseño y simulación de un sistema de congelación para la conservación de 1000 kg de camarón hasta -20 °C utilizando 𝐶𝑂2 como fluido refrigerante
Autor : Cedeño Tapia, Oswaldo Efraín
Director de Tesis: Calero Armas, María Cristina
Resumen traducido: This technological proposal shows the design of a freezing system for the conservation of 1000 kg of shrimp up to a temperature of -20 °C, using carbon dioxide (R-744) as a cooling fluid in a compression cycle in a subcritical regime and is verified by computerized simulation. The study includes the thermodynamic analysis of the shrimp freezing process, the calculation of the total thermal requirements of the system and the dimensioning of the main refrigeration components, considering technical, environmental and operational criteria. In addition, computational fluid dynamics (CFD) is used to analyze the airflow and thermal distribution in the system, in order to verify the uniformity of the process and the correct extraction of heat from the product. The results obtained show that the designed system manages to achieve and uniformly maintains the target temperature of -20 °C in the shrimp load, validating the thermal design and equipment selection. Likewise, the use of 𝐶𝑂2 as a refrigerant represents an environmentally sustainable alternative to conventional refrigerants, fulfilling the technical requirements for industrial applications for the freezing of fish products.
Resumen : La presente propuesta tecnológica muestra el diseño de un sistema de congelación para la conservación de 1000 kg de camarón hasta una temperatura de -20 °C, utilizando dióxido de carbono (R-744) como fluido refrigerante en un ciclo de compresión en régimen subcrítico y se verifica mediante simulación computarizada. El estudio comprende el análisis termodinámico del proceso de congelación del camarón, el cálculo de los requerimientos térmicos totales del sistema y dimensionamiento de los principales componentes frigoríficos, considerando criterios técnicos, ambientales y operativos. Adicionalmente, se utiliza la dinámica de fluidos computacional (CFD) para analizar el flujo de aire y la distribución térmica en el sistema, con el fin de verificar la uniformidad del proceso y la correcta extracción de calor del producto. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema diseñado logra alcanzar y mantiene de manera uniforme la temperatura objetivo de -20 °C en la carga de camarón, validando el diseño térmico y la selección de equipos. Asimismo, el uso del 𝐶𝑂2 como refrigerante representa una alternativa ambientalmente sostenible frente a refrigerantes convencionales, cumpliendo con los requisitos técnicos para aplicaciones industriales de congelación de productos pesqueros.
Palabras clave : MECÁNICA
DISEÑO EN INGENIERÍA
SIMULACIÓN POR COMPUTADORES
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN
MAQUINARIA PROCESADORA DE ALIMENTOS
CAMARÓN
Fecha de publicación : mar-2026
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32239
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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