Ciclo de refrigeracion
Páginas: 9 (2148 palabras)
Publicado: 8 de abril de 2011
Practica de Ciclo de Refrigeración
ABSTRACT
Se demuestra el funcionamiento del ciclo de refrigeración, que consta de 4 etapas compresión, evaporización, expansión y condensación, se realizo en el equipo R-633 P.A. HILTON LTD. Se realizaron pruebas a 22, 27 y 32 °C para analizar el comportamiento del ciclo a diferentes condiciones de temperatura, tomando en cuenta que si se realizara adiferentes presiones, la temperatura de ebullición tanto del refrigerante como del agua cambian y el ciclo varía. Se llevo a cabo un análisis en base al diagrama entalpía vs presión y realizando balances de energía y a partir de la temperatura de condensación en la refrigeración y calculando la transferencia del calor que se transmite al medio evaluar la eficiencia real del ciclo, el mejor rendimientose dio a 22°C.
INTRODUCCIÓN
La refrigeración [1] es muy conocida por su aplicación en los equipos de aire acondicionado para edificios y para la producción, transportación y preservación de alimentos y bebidas. También tiene grandes aplicaciones en la industria como la producción de hielo y la deshumidificación de gases. Algunas aplicaciones importantes dentro de la petroquímicaincluye la purificación de aceite lubricante, reacciones a bajas temperaturas, separación de hidrocarburos volátiles, entre otros. Y por supuesto una de las aplicaciones comerciales más importantes es la licuefacción de gases.
La palabra refrigeración implica el mantenimiento de una temperatura menor que la de los alrededores. Esto requiere de
una continua absorción de calor a un nivel detemperatura bajo, lo cual se logra por la evaporación de un líquido bajo un proceso continuo a régimen permanente. El vapor generado deberá regresar a su estado líquido original para ser nuevamente evaporado. Esto se logra por uno de dos métodos, donde en el primero se somete a una compresión y luego a una condensación; mientras que en el segundo método el vapor es absorbido por un líquido de bajavolatilidad, a partir del
cual es evaporado a alta presión.
El ciclo de Carnot [2] Inverso es considerado como el estándar de comparación dentro de los ciclos de refrigeración existentes, dado que por ser ideal da el rendimiento máximo posible por un proceso cíclico. Este será el patrón de comparación al evaluar eficiencia y operación de todos aquellos ciclos mecánicos reales que transforman el calor oenergía internas en trabajo mecánico.
El ciclo de Carnot Inverso está compuesto por cuatro procesos totalmente reversibles que se ilustran en la figura 1 que se
muestra a continuación:
Figura 1. Ciclo de Carnot Inverso.
1) Una evaporación isobárica e isotérmica de 1a 2 a una temperatura T2 donde se suministra al fluido una cantidad de calor Q.
2) Una comprensión isoentrópica oadiabática donde el refrigerante pasa de una temperatura T2 a una T3 (donde T3 > T2) al realizar un trabajo sobre el gas.
3) Una condensación isobárica e isotérmico de 3 a 4 a una temperatura T4 , al ceder una cantidad de calor Q al receptor.
4) Una expansión isoentrópica o adiabática donde el fluido pasa de una temperatura T4 hasta la inicial T1 (donde T4 >T1).
El ciclo de refrigeración esconocido también como el ciclo inverso de Carnot, en el cual el calor se transfiere desde un nivel a baja temperatura hasta otro a una temperatura superior, lo cual considerando la segunda ley de la termodinámica no
es posible, a menos que se emplee energía externa. Cabe mencionar que la segunda Ley de la Termodinámica establece que la dirección de la transferencia de calor entre dos cuerpos es siempredel cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura y nunca en la dirección contraria.
La máquina térmica ideal, que opera según el ciclo de Carnot, consiste en dos procesos isotérmicos, en los que el calor |QF| se absorbe a la temperatura inferior T2 y el calor |QC| se rechaza a una temperatura superior T4, complementando el ciclo con dos procesos adiabáticos. El ciclo requiere de la...
ABSTRACT
Se demuestra el funcionamiento del ciclo de refrigeración, que consta de 4 etapas compresión, evaporización, expansión y condensación, se realizo en el equipo R-633 P.A. HILTON LTD. Se realizaron pruebas a 22, 27 y 32 °C para analizar el comportamiento del ciclo a diferentes condiciones de temperatura, tomando en cuenta que si se realizara adiferentes presiones, la temperatura de ebullición tanto del refrigerante como del agua cambian y el ciclo varía. Se llevo a cabo un análisis en base al diagrama entalpía vs presión y realizando balances de energía y a partir de la temperatura de condensación en la refrigeración y calculando la transferencia del calor que se transmite al medio evaluar la eficiencia real del ciclo, el mejor rendimientose dio a 22°C.
INTRODUCCIÓN
La refrigeración [1] es muy conocida por su aplicación en los equipos de aire acondicionado para edificios y para la producción, transportación y preservación de alimentos y bebidas. También tiene grandes aplicaciones en la industria como la producción de hielo y la deshumidificación de gases. Algunas aplicaciones importantes dentro de la petroquímicaincluye la purificación de aceite lubricante, reacciones a bajas temperaturas, separación de hidrocarburos volátiles, entre otros. Y por supuesto una de las aplicaciones comerciales más importantes es la licuefacción de gases.
La palabra refrigeración implica el mantenimiento de una temperatura menor que la de los alrededores. Esto requiere de
una continua absorción de calor a un nivel detemperatura bajo, lo cual se logra por la evaporación de un líquido bajo un proceso continuo a régimen permanente. El vapor generado deberá regresar a su estado líquido original para ser nuevamente evaporado. Esto se logra por uno de dos métodos, donde en el primero se somete a una compresión y luego a una condensación; mientras que en el segundo método el vapor es absorbido por un líquido de bajavolatilidad, a partir del
cual es evaporado a alta presión.
El ciclo de Carnot [2] Inverso es considerado como el estándar de comparación dentro de los ciclos de refrigeración existentes, dado que por ser ideal da el rendimiento máximo posible por un proceso cíclico. Este será el patrón de comparación al evaluar eficiencia y operación de todos aquellos ciclos mecánicos reales que transforman el calor oenergía internas en trabajo mecánico.
El ciclo de Carnot Inverso está compuesto por cuatro procesos totalmente reversibles que se ilustran en la figura 1 que se
muestra a continuación:
Figura 1. Ciclo de Carnot Inverso.
1) Una evaporación isobárica e isotérmica de 1a 2 a una temperatura T2 donde se suministra al fluido una cantidad de calor Q.
2) Una comprensión isoentrópica oadiabática donde el refrigerante pasa de una temperatura T2 a una T3 (donde T3 > T2) al realizar un trabajo sobre el gas.
3) Una condensación isobárica e isotérmico de 3 a 4 a una temperatura T4 , al ceder una cantidad de calor Q al receptor.
4) Una expansión isoentrópica o adiabática donde el fluido pasa de una temperatura T4 hasta la inicial T1 (donde T4 >T1).
El ciclo de refrigeración esconocido también como el ciclo inverso de Carnot, en el cual el calor se transfiere desde un nivel a baja temperatura hasta otro a una temperatura superior, lo cual considerando la segunda ley de la termodinámica no
es posible, a menos que se emplee energía externa. Cabe mencionar que la segunda Ley de la Termodinámica establece que la dirección de la transferencia de calor entre dos cuerpos es siempredel cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura y nunca en la dirección contraria.
La máquina térmica ideal, que opera según el ciclo de Carnot, consiste en dos procesos isotérmicos, en los que el calor |QF| se absorbe a la temperatura inferior T2 y el calor |QC| se rechaza a una temperatura superior T4, complementando el ciclo con dos procesos adiabáticos. El ciclo requiere de la...
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