Compresion de gases y propiedades de los refrigerantes

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAn luis potosí
REFRIGERACION

COMPRESION DE GASES
PROPIEDADES DE LOS REFRIGERANTES








2 de octubre del 2013



Propiedades de los refrigerantes

1. Los refrigerantes son preferentemente no tóxicos, de manera que en caso de alguna fuga nadie esté en peligro de resultar lesionado. Este atributo es de primordial importancia, por ejemplo en lossistemas de aire acondicionado y en los refrigeradores domésticos, pero los refrigerantes tóxicos son admisibles en instalaciones industriales o comerciales, donde es imprescindible que se tomen las medidas necesarias. Los carrenos, freones (nombres comerciales) y el dióxido de carbono no acarrean consecuencias toxicas, a menos que existan en tal cantidad que resulte una deficiencia de oxigeno, elcloruro de metilo no es solo toxico, sino que prácticamente también carece de olor; dichas sustancias de trabajo deben contener un agente indicador (por ejemplo acroleína, que es irritante para los ojos y la nariz).

2. Los refrigerantes serán económicos, tanto en su costo inicial como en su mantenimiento. Entre los problemas que se requieren para mantenerlos que incluyen: control de fugas (hay menosproblemas en el caso de escapes de sustancias con moléculas grandes que con el de pequeñas); lubricación adecuada (el refrigerante no debe reaccionar con el aceite lubricante destruyendo sus cualidades de lubricación); corrosión (el refrigerante no debe corroer los materiales con los cuales este en contacto). Además el refrigerante debe estar fácilmente disponible para reaprovisionar el sistemacuando sea necesario.

3. Los refrigerantes deben ser no inflamables. Diversos hidrocarburos han sido y siguen empleándose como refrigerantes, ejemplos de los cuales se dan en la tabla adjunta, como son el butano y el propano. Estos y algunos más (amoniaco, cloruro de metinol, etc.) constituyen un riesgo de incendios y explosiones. Los demás refrigerantes de la tabla son no inflamables.

4. Losrefrigerantes probablemente poseen entalpia (o calor latente) mayor a la temperatura del evaporador, así como bajo volumen especifico. El tipo y tamaño del compresor es función de estas características físicas. Si la entalpia es elevada, se obtiene mayor efecto frigorífico por unidad de masa de refrigerante en circulación; si, además, el volumen especifico resulta bajo, el volumen en sustanciaque debe hacerse circular -y, por lo tanto, el tamaño del compresor y de los conductos – es pequeño. Observemos que cuando el volumen de desplazamiento ideal Vd es también pequeño, resulta factible utilizar compresores de movimiento alternativo; cuando Vd es grande (carreno1, freón 2 y freón 113), los compresores centrífugos que pueden marchar a gran velocidad se vuelven necesarios.

5. Losrefrigerantes deben tener bajas presiones de saturación a las temperaturas normales de funcionamiento. El costo de diseño, fabricación y funcionamiento intervienen también. La alta presión para el CO2 que además origina un bajo coeficiente de performancia, significa las partes pesadas y tubos de pared gruesa. Además es preferible que la presión de saturación a la temperatura del evaporador sea mayorque la presión atmosférica a fin de evitar entradas (o infiltración) de aire en el sistema con los modernos y mejores selladoras y empaquetaduras para ejes, esto no constituye un ligero problema, como sucedía antes.

6. Aunque los anteriores atributos son quizá los más significativos, existen algunos otros que son deseables: buena conductividad térmica (para una rápida transferencia de calor),capacidad de mojadura, no reactividad o inercia química ( el refrigerante no debe reaccionar de ninguna manera con los materiales que toca), estabilidad ( el refrigerante no debe descomponerse en materia con moléculas mas pequeñas), viscosidad baja ( para facilitar su escurrimiento o flujo), elevada temperatura critica y un alto poder dieléctrico (en las unidades herméticamente selladas, donde el...