Configuran sistema de evaporador de expansión directa de baja carga para usar menos amoníaco

Estados Unidos. West Liberty Foods, un procesador de carne, utiliza cuatro instalaciones de almacenamiento en frío ubicadas en West Liberty y Mount Pleasant (Iowa), Tremonton (Utah) y, desde 2014, en Bolinbrook (Illinois).

La instalación de almacenamiento en frío Bolinbrook, administrada por Liberty Cold Storage, usa mucho menos amoníaco que en las plantas más antiguas. Solo utiliza 3,4 toneladas de amoníaco para refrigerar las carnes de West Liberty y una variedad de productos, postres y otros alimentos de terceros.

Esta instalación se ha ampliado recientemente. Sufrió una expansión de 11,427 m2 a principios de 2018. Ahora abarca 23 537m2 y su carga de amoníaco soporta una capacidad de aproximadamente 3263 kW, con una relación de solo 1,04 kg de amoníaco / kW.

Esta cantidad de amoníaco se encuentra por debajo del umbral (4.54 toneladas) por encima del cual las plantas de almacenamiento en frío deben cumplir con las estrictas regulaciones establecidas por la Agencia de Protección Ambiental.

Liberty Cold Storage logró mantener una baja carga de amoníaco gracias al empleo de un evaporador de expansión directa (DX) para aplicaciones de temperatura media y baja temperatura.

Los evaporadores DX, que requieren mucho menos amoníaco que un sistema de sobrealimentación, se han utilizado para aplicaciones de temperatura media pero no para bajas temperaturas. Sin embargo, la compañía Colmac Coil, con sede en el estado de Washington, ideó un diseño para hacer que funcionen a bajas temperaturas.

Este sistema, llamado "Sistema DX avanzado" o "Sistema ADX", podría haber usado alrededor de 362 kilogramos menos de amoníaco si no incorporaba enfriamiento con aceite termosifónico, pero según un diseñador de ADX, esta alternativa habría sido costosa.

El sistema ADX reduce principalmente la carga de amoniaco gracias al diseño patentado del evaporador. Según Bruce Nelson, presidente de Colmac Coil, la superficie interna de los tubos del evaporador tiene una "estructura de mecha", que produce "suficiente presión capilar para hacer que el amoníaco líquido cubra por completo el interior de los tubos", dijo. "De lo contrario, el líquido cae al fondo de la tubería, con humectación incompleta".

El diseñador de ADX comparó los surcos dentro de los tubos con el del cañón de un rifle, lo que permite que el amoníaco gire 360 grados a lo largo de un tubo como una bala giratoria, mejorando la transferencia de calor.

La otra parte del sistema de evaporador que reduce la carga es un distribuidor que optimiza el flujo de amoníaco a través de los tubos (circuitos).

La tecnología detrás de este evaporador no es nueva en realidad, pero Colmac Coil encontró una forma de aprovecharlo de manera diferente en la unidad ADX para reducir la cantidad de amoniaco necesaria, señaló Watters. Según Nelson, el evaporador ADX reduce la carga de amoníaco en un sistema de sobrealimentación en 30-50 veces.

Según Tim Cox, vicepresidente de Liberty Cold Storage, al reducir la carga de amoníaco, el sistema ADX es más fácil de administrar que un sistema tradicional.

Para mejorar la seguridad del sistema, la mayoría de los 32 evaporadores utilizados en Liberty Cold Storage están alojados en recintos del penthouse en el techo del edificio, soplando aire frío a través de conductos en el área de enfriamiento (la excepción es el área del muelle y un enfriador pequeño, que usan evaporadores colgantes). De esta forma, se asemejan a unidades empaquetadas de carga baja, excepto que estas últimas contienen todo el equipo de refrigeración, no solo los evaporadores.

En términos de costo, Tim Cow vio "una ventaja en el precio" con el sistema ADX siendo un poco menos costoso (en equipos más instalación) que un sistema de sobrealimentación de líquidos. De acuerdo con Nelson, lo que está ayudando a impulsar la adopción del sistema ADX es su menor costo, del 2% al 5% menos que el de un sistema tradicional de sobrealimentación.