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Detalle de instalación junto a puerta rápida.

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PLANO

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Detalle de instalación en planta.

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Detalle frontal MIRAM® 7000

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Detalle del funcionamiento del Deshumidificador por rotor

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Esquema de funcionamiento del deshumidificador industrial ARIAN®

FIGURA 1

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INFORME SOBRE EL COMPORTAMIENTO OPERATIVO DE LA PUERTA DENOMINADA DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN®

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INDICE

INTRODUCCION................................................................................................................................................. 3 DEFINICION DE LA PUERTA DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN .................... 3 COMPORTAMIENTO DE LAS PUERTAS CONVENCIONALES ............................................................... 7 COMPORTAMIENTO DE LA PUERTA DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN .... 9 CONCLUSION.................................................................................................................................................... 12

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Expertos en Deshumidificación INTRODUCCION Por la firma Power Dinamica, S.L. se me solicita que evalúe la idoneidad de colocación de una

puerta

de

separación

entre

zonas

térmicamente

diferenciadas,

denominada

DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN por la compañía solicitante, así como sus diferencias con respecto a las puertas de separación convencionales. Para ello se me facilita información técnica y parámetros de comportamiento de ambas puertas.

DEFINICION DE LA PUERTA DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN En primer lugar definiremos la puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN. La puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN es, como hemos dicho, una puerta de separación de distintos ambientes térmicos en instalaciones industriales, concebida particularmente para el aislamiento de cámaras frigoríficas de las salas contiguas, en las que se permite la entrada/salida frecuente de mercancías por medio de cintas transportadoras, vagones o plataformas encarriladas e incluso de vehículos. La puerta presenta dos bastidores laterales y un montante superior que une dichos montantes, y está provisto de un conjunto de dispositivos que permiten una recirculación continua de aire en dicha zona. El aire es tomado por la parte superior de esa zona intermedia, e impulsado de nuevo a dicha zona por las zonas inferiores de los bastidores laterales. Se incluye, por tanto, un motor eléctrico provisto de una turbina impulsora de aire.

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Expertos en Deshumidificación Se representa en la figura 1 un esquema del funcionamiento de la puerta.

FIGURA 1

En las puertas de acceso de mercancías se dan dos circunstancias que debemos analizar. En primer lugar, tendremos la pérdida térmica que tiene lugar por la entrada de una mercancía. La pérdida térmica viene dada por: o Transmisión de calor a través de las paredes que conforman la puerta, del ambiente interior (foco frío) al ambiente exterior (foco caliente) a través de la cámara que conforma la puerta de temperatura intermedia. o el desplazamiento de masa de aire interior que se desplaza hacia el exterior por la entrada de la nueva mercancía, y consecuentemente, el desplazamiento de masa de aire exterior que se introduce por la salida de una mercancía situada en el interior, y

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Expertos en Deshumidificación o por el intercambio de aire exterior/interior, en el que la puerta está abierta por causa del paso de la mercancía. No se considera en este punto la pérdida térmica dada por la introducción o extracción del producto desde o a la cámara a cualquier temperatura que se encuentre, por ser dicho proceso necesario e inevitable cualquiera que sea la puerta que se utilice. Por lo tanto, hay ciertos valores que intervienen en el intercambio térmico, como son: o Temperatura exterior o Temperatura interior lo que, entre otros aspectos da lugar a una densidad del aire interior y a una densidad del aire exterior. La relación entre las condiciones de presión y temperatura de dos gases viene dada por la Ley de Charles, pudiendo afirmar que a presión constante (la presión atmosférica) La relación entre el volumen y la temperatura es constante. Podemos afirmar que aunque la expresión es cierta para los gases perfectos, el aire tiene un comportamiento aproximado a dichos gases. La consecuencia de esto, es que cuando se extrae un producto de la cámara frigorífica se introduce en ella un correspondiente volumen de aire procedente del exterior, éste se enfría mediante el correspondiente aporte energético (disminuye su temperatura por la extracción de calor), y por lo tanto disminuye también su volumen. Por lo tanto, cuando esto se produce el mantenimiento de las condiciones de presión, impuestas por la ubicación de la instalación, exige una nueva entrada de aire, y por lo tanto un mayor aporte de energía para producir el enfriamiento. Por el contrario, cuando se introduce un producto en la cámara, se produce una necesaria salida del correspondiente volumen de aire, lo que redunda en una pérdida energética por la absorción por dicho volumen de aire frío del calor ambiental. Además, ante cada paso de mercancías se producen turbulencias debidas a:

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Expertos en Deshumidificación o La mayor densidad del aire frío frente al aire caliente (la misma cantidad de aire ocupa menos volumen) o Las turbulencias ocasionadas por la apertura de las puertas (de cortinillas o por deslizamiento lateral o vertical), o por el movimiento del producto Así, para determinar cual es el balance energético, precisaríamos conocer: o La temperatura interior o La temperatura exterior o El volumen de aire desplazado o La sección de la abertura o El tiempo de apertura o La velocidad de tránsito del producto o La forma del producto o El tamaño del producto o El tipo de puerta empleado o De la sección libre de la puerta o De la sección de paso de aire de la puerta cerrada o De los coeficientes de transmisión calor del material que conforma cada una de las secciones de la puerta, o Del grosor del material que conforma cada una de las secciones de la puerta. Dado que dichos parámetros son variables según la instalación (temperaturas, tamaño, ajuste de la puerta), o del proceso de introducción o extracción (tiempo, velocidad y volumen desplazado, velocidad de apertura de puerta, sección de puerta que se abre), no puede hacerse un cálculo numérico estándar, pero sí una aproximación al comportamiento de una puerta provista de una cámara de aire ventilada y otra puerta simple.

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COMPORTAMIENTO DE LAS PUERTAS CONVENCIONALES

Puede observarse en las figuras 2 a 5 siguientes el comportamiento de la entrada produce inicialmente un empuje que resulta en una corriente de aire desde la zona caliente hacia la zona fría especialmente por la parte superior, en contraposición al flujo principal de salida aire frío. Y también se produce una corriente de aire de salida en la zona inferior, en el centro o laterales, en el caso de que quede algún hueco en dicha zona. La figura 2 siguiente muestra la entrada de una masa (rectángulo amarillo) desde una zona caliente (rojo, a la izquierda) a una zona fría (azul, a la derecha). Se observa que antes de la entrada de la carga no existe desplazamiento de masa térmica, existiendo únicamente los mecanismos de transmisión y radiación directa, que no son objeto de este análisis.

FIGURA 2

Podemos ver en la figura siguiente el inicio de la entrada del producto a través de la puerta, con lo que la puerta queda parcial o totalmente abierta, produciéndose un inicio de desplazamiento de masa de aire. En adición a la masa de aire de entrada, se produce una mezcla del aire frío con el caliente en determinadas zonas. Como se ha citado anteriormente, la cantidad de aire mezclado dependerá de los distintos factores examinados.

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FIGURA 3

Se ve que la zona de aire mezclado es inicialmente pequeña, impidiendo el acceso de la masa a la zona fría una gran entrada de aire caliente. Sin embargo, conforme la puerta está permaneciendo abierta, los flujos convectivos y las turbulencias aumentan considerablemente las zonas de mezcla, y consiguientemente el coste energético en recuperar las condiciones térmicas requeridas. Así, como se observa en la figura 4, el desplazamiento de la masa de aire es mucho mayor, debido fundamentalmente al flujo de aire producido por la permanencia de la puerta abierta durante el paso de la mercancía.

FIGURA 4

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Expertos en Deshumidificación Y finalmente, se observa que la cantidad de aire caliente que ha penetrado en la zona fría es grande en comparación con lo deseable, como podemos observar en la figura 5 que se muestra a continuación.

FIGURA 5

COMPORTAMIENTO DE LA ESCLUSA NEUMATICA ARIAN

PUERTA

DESHUMIDIFICADOR

Podemos ahora observar la puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN en similares condiciones. En la figura 6 vemos la mercancía antes de atravesar la puerta, en la que ésta se encuentra en idénticas condiciones que con la puerta convencional, a excepción de que las diferencias entre foco caliente y foco frío se realizan en dos etapas, la intermedia mediante una corriente de aire, por lo que no se produce flujo de aire, o se produce en mucha menor medida, por las rendijas existentes en la base de la puerta o entre las cortinillas de cierre.

FIGURA 6

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Expertos en Deshumidificación En esta puerta vemos al igual que en la anterior una zona caliente (en rojo, a la izquierda), una zona fría (en azul, a la derecha) y un producto que va a entrar en la cámara (en amarillo). Entre la zona fría y la zona caliente se sitúa una cámara que forma la puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN, a una temperatura intermedia. En estas condiciones, la transmisión de calor entre la zona fría y la intermedia y entre la zona intermedia y la caliente es menor que en el caso de una sola puerta, debido a la diferencia de temperaturas caliente y fría, en cada caso. Por cuanto la transmisión de calor es única, el flujo térmico será menor a mayor número de etapas. Por lo tanto, supone una ventaja la instalación de la puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN, en condiciones de no apertura, pudiendo alcanzarse ahorros del 50% de las pérdidas por transmisión en la puerta. Podemos observar en la siguiente figura 7 como el producto atraviesa una primera separación de la puerta, lo que da como resultado la mezcla del aire intermedio con el aire de la zona caliente.

FIGURA 7

Observamos que no se produce un desplazamiento de masa de particular importancia, debido, por una parte a que el sistema de ventilación equilibra permanentemente las masas y consiguientemente la temperatura, y por otra a que puesto que la segunda puerta permanece cerrada, no se produce un desplazamiento positivo de la masa de aire interior. Por lo tanto, en

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Expertos en Deshumidificación este punto no hay mezcla del aire frío con el caliente, limitándose esa mezcla al aire intermedio con el caliente.

FIGURA 8

Vemos como en la figura 8 el producto ya ha atravesado la segunda puerta. En este momento es cuando ambas separaciones se encuentran abiertas y es cuando va a empezar a producirse el mayor desplazamiento de aire. Sin embargo, como las respectivas zonas térmicas presentan menor diferencia de temperatura, la diferencia de densidades es también menor, y por lo tanto el flujo convectivo es también más reducido que en el caso de la puerta de separación única. Se observa, tanto en la figura anterior (8) como en la siguiente (9), en color verde claro la zona de mezcla entre el aire intermedio y el caliente, y en color verde oliva la zona de mezcla entre el aire intermedio y el frío.

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Expertos en Deshumidificación Cuando el producto ha terminado de atravesar la primera sección de la puerta, se limita el flujo de aire desde la parte fría a la caliente (y viceversa), viéndose que la zona de mezcla de aire caliente e intermedio es relativamente pequeña, y la mezcla entre aire frío e intermedio tampoco es demasiado grande. Pero además del tamaño de dichas zonas, que observamos es menor que la de la puerta única, las zonas de temperaturas de mezcla tienen una temperatura más próxima a la de la zona en que se sitúan que en el caso de la puerta única, por lo que los requerimientos energéticos para la compensación de dicha diferencia son también mucho menores también que en el caso de la puerta única.

CONCLUSION La puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN dispone de una cámara intermedia entre dos puertas, que contiene una cámara intermedia con aire en circulación. La cámara intermedia tiene una temperatura también intermedia entre la zona fría y la zona caliente. En posición cerrada la transmisión de calor por transmisión es dependiente de las temperaturas caliente e intermedia e intermedia y fría respectivamente, por lo que esta puede ser reducida en un 50% En cuanto al desplazamiento de masa de aire, éste es menor en la puerta DESHUMIDIFICADOR ESCLUSA NEUMATICA ARIAN por comprender dos cierres en lugar de uno. Además, se evita en gran medida la condensación de vapor de agua en las superficies de la puerta, por cuanto las temperaturas respectivas a los dos lados de cada una de los cierres tienen una menor diferencia, y por cuanto en la zona intermedia la condensación está

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Expertos en Deshumidificación limitada a la cantidad de humedad que contiene la masa confinada en el recinto que conforma la puerta. En cuanto a la puerta abierta, la diferencia de densidades entre las zonas exterior e intermedia e intermedia e interior respectivamente es menor, por lo que los desplazamientos de aire por apertura se producirán con más lentitud y serán también mucho más reducidos que en las puertas convencionales. Con tránsito de mercancías a través de la puerta el efecto producido es similar al anterior, pero de menor grado debido a las turbulencias que se producen.

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* La empresa se reserva el derecho de cambiar materiales o componentes que sean de similares características.