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Abstract:
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La empresa Innovació i Recerca Industrial i Sostenible (IRIS) , fue fundada en 2.007
en Catalunya como un flexible y dinámico centro de investigación. Tiene su sede en
Castelldefels. Actualmente realiza diversos proyectos a nivel europeo (con fondos
de la comunidad europea) enfocados a las Pequeñas y Medianas Empresas
(PYMEs).
Para el desarrollo del proyecto MINICRYSTAL se requiere la construcción a nivel de
laboratorio de un prototipo de congelador para llevar a cabo diferentes
investigaciones acerca de la aplicación de la potencia de ultrasonidos al proceso de
congelación. Con estas investigaciones se pretende ver cómo afectan los
ultrasonidos al crecimiento del tamaño de grano de los cristales de hielo en el
proceso de congelación, y poder conseguir que el alimento (es decir el producto
congelado) conserve en la medida de lo posible su sabor y aspecto originales una
vez esté descongelado para su consumo. Para saber cómo enfocar la investigación
en el laboratorio, así como el diseño del congelador, se ha buscado la opinión de
diferentes industrias dedicadas a la congelación, manteniendo unas reuniones
interesantes acerca de las necesidades que veían ellos en el mercado y los puntos
de mejora que sería importante que el congelador de ultrasonidos tuviera.
En este proyecto se ha diseñado un prototipo de congelador flexible, el cuál podrá
ser utilizado para cualquier otro tipo de investigación que IRIS vea necesario hacer
para otro proyecto, sea o no de proceso de congelación. Además al congelador se
le podrán adaptar fácilmente nuevos componentes debido a su versátil diseño y a la
facilidad de programación que tiene el autómata (PLC) que lleva incorporado. Los
materiales que componen el congelador de ultrasonidos y su fabricación han sido
pensados para minimizar el impacto ambiental.
Para alcanzar el diseño final han sido requeridas una serie de ideas, resumidas en
tres diseños, dónde se contempla la evolución del congelador de ultrasonidos. Con
la ayuda del programa de diseño y análisis de cálculo por elementos finitos
SolidWorks, se ha realizado el diseño en 3D, los diferentes planos, la elección de
los materiales a utilizar (Aluminio 4032 y Acero Inoxidable AISI 304) en los
componentes con esfuerzos más críticos (como la estructura y el baño), ejerciendo
situaciones de peso críticas y de temperaturas extremas que soportarán (- 20 ºC).
En el baño también se han realizado cálculos por elementos finitos para ver cómo
soporta las vibraciones que le transmitirán los transductores en la generación de los
ultrasonidos.En el uso de materiales, se ha buscado que sean siempre del mismo tipo para la
parte externa del congelador y además que sean aptos para el contacto con los
alimentos: en este caso se ha seleccionado el acero inoxidable AISI 304. Se ha
cuidado también la estética exterior del prototipo de congelador de ultrasonidos
diseñado ya que será presentado en diferentes ferias con otros proyectos de la
empresa IRIS. Por este motivo se ha buscado integrar todos los componentes
posibles (baño, generador de ultrasonidos, sondas de temperaturas, PLC, F )
dentro de la estructura del congelador.
Para realizar el diseño del prototipo de congelador de ultrasonidos se disponía
inicialmente de un presupuesto de 4.000 € de los cuáles han sido gastados 2.911 €
(sin tener en cuenta los honorarios del ingeniero que lo ha diseñado ni los
honorarios del ensamblaje de los componentes y la puesta en marcha del equipo).
Finalmente cabe mencionar que en la memoria de este proyecto fin de carrera no se
incluye los resultados de la experimentación con el prototipo de congelador
diseñado ya que ha habido un retraso en la recepción de algunos componentes
(generador de ultrasonidos, transductores de ultrasonidos, baño, placas exteriores
del congelador) y por tanto en la fecha de entrega del PFC no está el congelador
operativo. Además en el caso de que el congelador hubiera estado funcionando y se
pudiera disponer de resultados de la experimentación de la congelación de diversos
alimentos (como frutas, verduras, hortalizas, carnes o pescados) tampoco los
hubiera podido incluir debido a los derechos de confidencialidad de los resultados
por parte de las PYMEs en este tipo de proyectos. |
