Una máquina de hielo en contenedor es una planta de producción de hielo alojada o ensamblada en un recinto transportable cerca de una planta mezcladora de hormigón. Los proyectos de hormigón pueden utilizar plantas de hielo en contenedorpara producir hielo directamente en el sitio de construcción. El hielo sustituye parte del agua de amasado; al fundirse, absorbe calor y reduce la temperatura del hormigón fresco.
Planifique la capacidad en función de la dosificación del hormigón y del horario máximo de amasado. Verifique la producción de la máquina bajo las condiciones del sitio, luego revise la ruta de transporte, el plan de izaje y las conexiones a los servicios públicos en cada ubicación del proyecto.
¿Qué es una máquina de hielo en contenedor?
Una máquina de hielo en contenedor integra la máquina fabricadora de hielo, los equipos de refrigeración y los controles para su transporte y uso en el sitio del proyecto. Los paquetes varían. Algunos incluyen almacenamiento, transportadores o equipos de pesaje; por lo tanto, confirme qué cubre exactamente el sistema suministrado.
La planta de hielo suministra hielo para el amasado, mientras que la producción de hormigón y el control general de temperatura implican otros equipos y procedimientos. Las máquinas fabricadoras de hielo también difieren según su tipo; máquinas de hielo industrialesincluyen modelos de hielo en escamas, tubular, en bloques y para agua de mar.
Cómo produce hielo una máquina de hielo en contenedor
El sistema de refrigeración extrae calor del agua en una superficie congelante. Luego, la máquina libera el hielo en un depósito o sistema de transferencia. Las máquinas de hielo en escamas generalmente producen hielo de forma continua; las máquinas de placas y tubulares congelan y liberan hielo en ciclos. Un condensador transfiere el calor al aire o al agua de refrigeración, según la configuración. Esto determina las necesidades del sitio en cuanto a ventilación o suministro de agua.
Cómo dimensionar la capacidad de hielo para un proyecto de hormigón
Dimensione la planta según la dosis de hielo requerida durante la producción máxima de hormigón. Al comparar proveedores, compare las cotizaciones de máquinas de hielo en escamassobre la misma base. Luego, verifique la producción declarada frente a las condiciones ambientales de aire y agua esperadas en el sitio.
Diseño de la mezcla y temperatura objetivo
Comience con la temperatura especificada del hormigón en el punto de control relevante, como la descarga del amasado o la colocación. La dosis de hielo requerida depende de las proporciones de la mezcla, las temperaturas de los ingredientes, la humedad de los áridos y la cantidad de enfriamiento necesaria. Un cálculo de balance térmico estima la temperatura del hormigón fresco a partir de las masas y temperaturas iniciales de los ingredientes, incluido el calor absorbido durante la fusión del hielo. Confirme la dosis propuesta mediante un lote de prueba cuando el objetivo de temperatura sea muy exigente.
Al fundirse el hielo, se convierte en agua; por lo tanto, incluya su masa en la cantidad total de agua permitida para la mezcla. Tenga en cuenta la humedad superficial del árido y otras fuentes de agua al establecer la cantidad de agua líquida para la dosificación.
Demanda máxima de hielo
Calcule la demanda máxima de hielo a partir de la tasa máxima sostenida de producción de hormigón prevista durante una colocación:
Demanda máxima de hielo (t/h) = producción máxima de hormigón (m³/h) × dosis de hielo validada (kg/m³) ÷ 1.000
Utilice la ventana de producción y el programa de dosificación para evaluar la demanda diaria. Los totales diarios pueden ocultar breves períodos de alta demanda. Un problema similar entre pico y promedio surge en un proyecto pesquero en Senegal, donde la capacidad se compara con los requisitos máximos y las horas disponibles de producción. Un depósito de hielo puede cubrir breves intervalos entre la producción y el uso. Las carencias sostenidas requieren mayor capacidad de producción.
Producción nominal en condiciones del sitio
Compare la calificación de producción de la máquina con las condiciones del sitio, incluyendo la temperatura ambiente, la temperatura del agua de entrada y la disposición del condensador. Cargas térmicas más altas pueden reducir la producción de hielo; por lo tanto, solicite datos de capacidad para las condiciones reales de diseño.
Por ejemplo, la especificación publicada de un máquina de hielo en escamas de 20 toneladasindica una producción de 20.000 kg por 24 horas a 30 °C de temperatura ambiente y 20 °C de temperatura del agua. Trate esta cifra como una calificación específica del modelo. No determina la capacidad del proyecto ni define el alcance completo de un paquete en contenedor.
Cómo trasladar la planta de hielo entre proyectos de hormigón
Planifique la reubicación utilizando los planos de transporte del equipo y los detalles de acceso y conexión del próximo sitio. El equipo externo puede modificar el volumen total de transporte y elevación.
Dimensiones y peso del contenedor
Obtenga las dimensiones y el peso de envío para la configuración exacta, incluyendo cualquier condensador, depósito de almacenamiento o transportador que se envíe con la unidad. Confirme el peso en operación, el centro de gravedad y los puntos de elevación designados. Verifique el paquete completo en lugar de asumir que coincide con un tamaño estándar de contenedor de carga.
Acceso de ruta y elevación
Realice un estudio de la ruta para verificar el ancho y la altura libres, el espacio para maniobrar, los límites de carretera o puente y la capacidad del área de entrega. Confirme la capacidad de la grúa en el radio de trabajo planeado, la disposición de las eslingas y la capacidad del terreno para soportar la elevación. El paquete operativo completo puede requerir una ruta o un plan de elevación distintos al del recinto vacío.
Conexiones con la planta dosificadora y las instalaciones auxiliares
Antes de la entrega, confirme la tensión eléctrica, la fase, la frecuencia y la carga disponible. Identifique las conexiones necesarias para el suministro de agua, el drenaje y el condensador. Planifique la ruta del hielo desde la máquina hasta el almacenamiento y el punto de pesaje por lotes, incluyendo cómo entregará y medirá el sistema la dosis de hielo requerida por la receta.
Para evaluar la capacidad y las necesidades de reubicación en un sitio específico, presente las especificaciones del proyecto con la temperatura objetivo del hormigón, la producción máxima, las condiciones ambientales y del agua en el sitio, las instalaciones disponibles, así como la ruta de transporte y elevación.
Preguntas frecuentes
¿Puede el preenfriamiento con hielo sustituir al posenfriamiento en hormigón masivo?
A veces. El preenfriamiento con hielo reduce la temperatura del hormigón antes de su colocación; el posenfriamiento elimina el calor posteriormente. Utilice únicamente el preenfriamiento si el análisis térmico demuestra que la temperatura máxima del núcleo y la diferencia entre núcleo y superficie permanecerán dentro de los límites establecidos para el proyecto.
¿Cómo se monitorean los gradientes térmicos en el hormigón masivo?
Coloque sensores de temperatura en ubicaciones representativas, incluido el núcleo caliente previsto y cerca de la superficie, y registre sus lecturas a lo largo del tiempo. Compare la diferencia entre núcleo y superficie, así como las lecturas máximas, con los límites de control térmico del proyecto. El plan de monitoreo debe especificar las acciones a tomar cuando las lecturas se acerquen a dichos límites.
¿Cómo se gestiona la dosificación de hielo durante la elaboración de los lotes de hormigón?
Establezca la dosis objetivo de hielo para cada lote según la dosis de mezcla aprobada y el volumen de hormigón. Verifique la cantidad de hielo entregada y, a continuación, confirme que el hormigón alcance la temperatura y la uniformidad especificadas antes de su descarga.
Fuentes externas
- Manual ASHRAE, Capítulo 43: Fabricación de hielo
- ACI 207.4R-20: Informe sobre sistemas de refrigeración y aislamiento para hormigón en masa
- ACI 305R-20: Guía para la elaboración de hormigón en climas cálidos
- Manual de Tecnología del Hormigón de Caltrans, Capítulo 4: Dosificación, mezclado y transporte
