Diseño de un sistema de generación de hielo líquido para su uso en laboratorio

Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado aborda el diseño de una máquina de hielo líquido a escala de laboratorio orientada a su posible implantación como equipo experimental. El sistema propuesto se basa en una instalación frigorífica indirecta de pequeña potencia, con una capacidad frigorífica nominal de 1 kW, y con R290 como refrigerante, que enfría una disolución de agua con etilenglicol al 30 % empleada para la producción de hielo líquido. El objetivo del diseño, por lo tanto, es generar una suspensión bombeable y estable de microcristales de hielo, para lo cual se adopta un generador de superficie fría con extracción mecánica mediante rascado. A partir de los requerimientos y las condiciones de funcionamiento establecidas, se desarrolla el cálculo termodinámico del ciclo frigorífico, se obtienen sus principales variables de operación y se lleva a cabo el dimensionado de los componentes fundamentales del sistema. Finalmente, se completa el trabajo con la selección de equipos comerciales y con el desarrollo del modelo CAD del conjunto. El resultado es una propuesta técnicamente coherente que constituye una base válida para una futura construcción y validación experimental del equipo.