Criogenia: Sistemas Obtención Frío Industrial

⦁ Introducción:
⦁ El concepto de Frio
⦁ Criogenia
⦁ Diversos sistemas de producción de frío
⦁ Disolución de ciertos solutos en un solvente
⦁ Fusión
⦁ Vaporización
⦁ Sublimación
⦁ Expansión de un gas previamente comprimido
⦁ Efecto termoeléctrico (efecto Peltier)
⦁ Desmagnetización adiabática
⦁ Uso de refrigerante


⦁ Conceptos termodinámicos:
⦁ Efecto estrangulamiento
⦁Efecto Joule-Thomson
⦁ Efectos Joule-Thompson según las características del gas.
⦁ Curvas y coeficiente de inversión

⦁ Licuación de gases para obtención de frío
⦁ Generalidades
⦁ Licuación del aire por el método Linde
⦁ Ejemplo cálculo método Linde
⦁ Licuación del aire por el método Claude
⦁ Ejemplo de cálculo por el método Claude













⦁ Introducción:
⦁ El conceptode Frio:
El enfriamiento es un proceso de eliminación de calor de un cuerpo o un espacio, el cual puede ocurrir por medio de un abatimiento de la temperatura sin que el cuerpo sufra un cambio de estado físico a temperatura constante. De manera natural los cuerpos pueden enfriarse hasta la temperatura de los ambientes naturales, sin embargo, se requieren de medios o técnicas especiales para lograrmantener el cuerpo a una temperatura inferior al ambiente. Con base a lo anterior existen métodos de enfriamiento basados en procesos tanto naturales como artificiales.
Los procesos de enfriamiento natural consisten en la pérdida de calor espontánea, como ocurre en los procesos de enfriamiento debido a la pérdida de calor por radiación (enfriamiento radiativo) y por convección-evaporación(enfriamiento evaporativo).
Los procesos de enfriamiento artificial están basados en la utilización de procesos de muy variada naturaleza, utilizando por lo general fluidos cuyas propiedades termodinámicas los sitúan como grandes absorbedores de calor, los cuales se conocen como refrigerantes, quienes tienen como función extraer el calor de un cuerpo de manera constante.
Existen diferentes nivelesde enfriamiento por debajo de los valores de la temperatura ambiente:
⦁ El enfriamiento propiamente dicho que va de los 24 a los 14 ºC, en donde se sitúa el bienestar humano y las temperaturas alcanzadas por diferentes procesos naturales como el enfriamiento evaporativo y el radiativo, el acondicionamiento del aire y la conservación de algunos productos perecederos.
⦁ La refrigeración es dondecomienzan a suceder los cambios de estado, principalmente del agua y en donde el abatimiento de la temperatura va desde la temperatura de 14 ºC hasta cerca los 0 ºC, en la mayoría de los casos no ocurre un cambio de fase.
⦁ La subrefrigeración, la cual opera en un dominio de temperaturas que va desde 0 ºC hasta cerca de -15 ºC. En este dominio se lleva a cabo la formación de hielo.
⦁ Lacongelación, en un dominio de temperaturas entre -15 y -35 ºC.
⦁ La subgelación, en un dominio de temperaturas los -30 a -200 ºC.
La criogenia es la generación de muy bajas temperaturas a valores cercanos al cero absoluto (-273.16 ºC). Esta técnica se utiliza para el estudio de propiedades de superconductividad y superfluidez, criocirugía, conservación de esperma y conservación en general.



⦁Criogenia: definición y aplicaciones

La criogenia (del griego κρύος [kryos], frío ,y γενεια [geneia], generación), tal y como acabamos de comentar, es el conjunto de técnicas utilizadas para enfriar un material a la temperatura de ebullición del nitrógeno o a temperaturas aún más bajas. La temperatura de ebullición del nitrógeno, es decir 77,36 K (o lo que es lo mismo -195,79 °C) se alcanzasumergiendo a una muestra en nitrógeno líquido. El uso de helio líquido en lugar de nitrógeno permite alcanzar la temperatura de ebullición de éste, que es de 4,22 K (-268,93 °C).
La criogenia es ampliamente utilizada en tecnologías que dependen de la superconductividad, pues todos los superconductores conocidos lo son sólo a bajas temperaturas (la temperatura crítica superconductora más alta...