2011 IIAR Technical Papers
Orlando, FL
33rd Annual Meeting

Minimize Refrigerant Charge Using Liquid Desiccant Dehumidification
Author: Mike Harvey

One method of reducing system charge is through the use of secondary coolants. There are a number of advantages that can be realized including close humidification control, minimization of airborne contaminants, and elimination of the defrost cycle. This paper demonstrates the system and offers details of operation.
Integrated Ammonia Cooling and Heating Systems
Author: David Blackhurst and Danny McDougall

This paper examines a case study of a food manufacturing facility in the U.K. that has implemented techniques to recapture waste heat from an industrial refrigeration system. The system uses an integrated heating and cooling system with various compressor and heat exchanger arrangements in addition to operating procedures to use heat that is typically rejected to the atmosphere for process needs.
Evaporative Condensers Versus Open Cooling Tower & Plate Heat Exchanger Systems in Industrial Refrigeration Applications
Author: John Kollasch

This paper illustrates the design requirements and operating characteristics of evaporative condensers compared to those of an open cooling tower and heat exchanger arrangement. The paper evaluates heat transfer efficiency, capital cost, refrigerant charge, maintenance, safety and operating costs of both methods.
Improve Product Quality and Reduce Overall System Energy by Rightsizing Evaporators
Author: Ian Runsey

This paper explains thermodynamic calculations and details of evaporator performance ratings, discusses the effects of coil selection on humidity control for rooms and product, and examines energy saving strategies and their effects on products. Details of fin type and spacing, air throw, defrost and use of VFDs are discussed.
Development and Validation of a Bench Test Procedure for Post Mortem Testing of Relief Valves
Author: Jekel, T. B., Claas, M., Reindl, D. T.

In 2007, IIAR revised its recommended practice for replacing pressure relief valves on industrial ammonia refrigeration systems (Section 6.6.3 of Bulletin 110). In addition to the prescriptive fiveyear relief valve replacement interval, the revisions to Bulletin 110 added an alternative replacement method based on an evaluation of in-service relief valve life using appropriate testing and data analysis methods. This paper describes the results of a research project that aimed to validate guidelines for the postmortem testing of relief valves. The purpose of the data collected by post-mortem testing is intended to support the alternative path to determine the service life of relief valves following their removal from the system prior to their disposal (i.e. post-mortem). The testing procedure and data gathering methods described in this paper are intended for relief valves that have not discharged during their in-service life. A test rig suitable for post-mortem testing of relief valves was designed, constructed, and proof-tested. The function of the experimental rig was established by testing a range of  alternative relief valves that included high and low set pressures; high and low capacities; as well as both new and used relief valves. The draft test procedure was modified using the information gathered during the rig proof-test. The results of this project include a relief valve test rig design and corresponding test procedures suitable for data collection by post-mortem testing of relief valves.
Vacuum Cooling – The Science and Practice
Author: Don Tragethon

The first post-harvest step in cooling many fruits and vegetables is the vacuum cooling process. This paper describes the history, thermodynamic theory and system equipment used in the process. Ammonia refrigeration systems are used in conjunction with the vacuum equipment and their application and operating characteristics are also described.
Application of Micro-channel Heat Exchangers to Compact Ammonia Systems
Author: Mark Tomooka

Development and application of micro-channel heat exchangers show great application potential in refrigerated systems. Micro-channel heat exchangers allow for larger heat exchange surfaces in smaller packages. Tests show that compared to a round tube, plate fin condenser, a micro-channel air cooled condenser would be 14 times lighter, and would have 20% of the volume, 25% of the charge, and 60% of the pressure drop on the air-side. Applying micro-channel technology to ammonia refrigeration systems reduces system charge. Additional benefits are gained by using scroll compressors which allow for a smaller equipment foot print and lower weight. Energy savings are also realized due to lower fan horsepower required for the micro-channel condenser.
Refrigeration Implications of High-Rise Automated Warehouses
Author: Gerald Von Dohlen

This paper examines the potential construction and energy savings offered by the construction of High-Rise Automated Warehouses over conventional refrigerated storage facilities. Automated storage and picking through the use of conveyors and automated cranes can significantly reduce infiltration, defrost penalties, lighting loads, and roof loads as well as provide savings on construction and labor. Special considerations for refrigeration design are discussed.

2012 Programa en español

Sistemas de dos etapas de compresion con compresores de tornillo
Author: Ricardo Mardones

Establecimiento de las condiciones de operación adecuadas para la utilización de compresores de tornillo en sistemas de producción de frio que se resuelven con dos etapas de compresión; que permitan obtener la máxima eficiencia en el desempeño de estos equipos. Beneficios que se obtienen mediante el uso de compresores de tornillo en comparación con otras alternativas,  recomendaciones, así como una actualización de la tecnología existente aplicada.
La velocidad de congelación y su impacto en la calidad de alimentos expuestos a este proceso. Un criterio clave en la definición del sistema de producción de frío.
Author: Manuel Alarcon Lopez and Karla Elizabeth Gonzalez Rosas

Tener en consideración la velocidad de congelación y el grado de impacto que ésta tiene en la calidad de productos alimenticios, debe ser un criterio muy importante a considerar por los ingenieros frigoristas en la definición, selección y aplicación de los sistemas de producción de frío. Un conocimiento mucho más preciso del tal fenómeno, nos irá permitiendo cada día, obtener resultados más favorables en la aplicación de bajas temperaturas. El presente trabajo, basado tanto en una revisión bibliográfica como en la utilización de datos experimentales, presenta la importancia que tienen los factores que afectan la velocidad de congelación en alimentos, tales como: la diferencia de temperaturas entre producto y medio, la velocidad del aire, el espesor de producto, el contacto entre medio – alimento y la capacidad del sistema mecánico para remover calor. Lograr procesos controlados en donde el resultado sea una eficiente eliminación de calores sensibles, latentes, una nucleación adecuada y formación de cristales controlados, nos permite la posibilidad de mantener una alta calidad de productos perecederos sometidos a estos procesos. Ésta es una tecnología que día con día beberá ser mejor entendida y aplicada en el sector alimentario.
Condensadores Evaporativos vs Sistemas de Intercambiadores de Placas & Torre de Enfriamiento Abierta en Aplicaciones de Refrigeraciòn Industrial
Author: Max Duarte

Este documento ilustra los requerimientos del diseño y características de operación de los condensadores evaporativos comparados con los sistemas de intercambiadores de placas & torre de enfriamiento abierta. El documento evalúa la eficiencia de transferencia de calor, costos capitales, carga de refrigerante, mantenimiento, seguridad y costos de operación de ambos métodos.
Análisis comparativo de un sistema de recirculación de líquido por presión de gas, a través de un estudio termodinámico teórico y su desempeño real
Author: Ing. Christian Ali Munoz Duran

Existe actualmente en México, un gran interés por parte de usuarios finales de conocer las características técnicas de diseño y operación de sus sistemas de recirculación de líquido por presión de gas. Este artículo establece dos enfoques que pueden ayudar a entender las características de diseño y operación para estos sistemas. La primera categoría es la es un análisis puramente teórico idealizado, y la segunda categoría se basara en la observación y análisis de un sistema en operación. Este conocimiento puede ser aplicado para tomar mejores decisiones acerca de las características de diseño de nuevos sistemas, o para mejorar el desempeño de los sistemas ya instalados. Asimismo se establecen cuadros comparativos, para medir las diferencias entre cada uno de los métodos estudiados y poder ayudar a predecir los desempeños reales a diferentes condiciones de operación, buscando siempre mejorar el desempeño de los equipos, así como mejorar el rendimiento energético del sistema de refrigeración al menor consto possible.
Economizadores y Carga Lateral en Compresores de Tornillo
Author: Jim Nesbitt and Mauricio Quiroga

Equipos y Sistemas de Refrigeración siempre ofrecen nuevas oportunidades de aplicaciones enfocadas al Ahorro de energía, mejora de eficiencia o desempeño y optimización para cumplir con las demandas de refrigeración para la industria Química, Petroquímica, de Alimentos, Bebidas, Farmacéuticas y otras industrias relacionadas. El objetivo de este papel técnico es dar ideas sobre el uso y aplicaciones del Puerto Lateral en Compresores de Tornillo tanto para manejo de Cargas Laterales como Economizadores. Se discutirán el uso del Puerto Lateral en Compresores de Tornillo Doble o Twin en aplicaciones típicas incluyendo economizadores, Carga Lateral, y sistemas de una y dos etapas con comentarios sobre ventajas e inconvenientes incluyendo capacidades y consumos de energía. Este tema ya ha sido tratado en ocasiones anteriores por sus ventajas en los diseño de sistemas y queremos dar otro enfoque a las consideraciones para la aplicación del uso del puerto lateral.