Bachiller

Consideraciones en el uso del Amoníaco y CO2 como refrigerantes y sus ventajas comparativas con otras alternativas
Ing. Antonio Formoso Seminario dictado en el marco de FRÍOTECNOLOGIA 2012
Primera Entrega
En los últimos años se ha visto un importante interés en el uso y la aceptación del CO2, como refrigerantes como los glicoles. La simplicidad de su diseño así como también el ahorro deenergía que se obtiene en la reducción de la potencia de bombeo necesaria para la alimentación de refrigerantes a los evaporadores, es lo que ha hecho que surja ese interés en esta combinación de refrigerantes. La construcción de sistemas de refrigeración que usen como refrigerantes una combinación de Amoníaco/CO2, se puede llevar a cabo usando componentes ya existentes en el mercado sin comprometercostos de inversión y calidad de la instalación. En este trabajo, presentamos un análisis de las ventajas comparativas de este diseño en términos de potencia de bombeo y el consumo energético cuando se compara con los sistemas convencionales de glicol.
Desde finales del siglo XX hasta hoy día, se ha producido un incremento en el diseño de sistemas de refrigeración industrial que usan amoniacocomo refrigerante. Factores como la protección al medio ambiente y la eficiencia como refrigerante, han hecho que se manifieste el creciente interés en el uso del amoníaco como refrigerante. Sin embargo, debido a sus características de toxicidad, se deben tomar en cuenta muchos factores para que ante la presencia de cualquier eventualidad de fuga, no se produzcan daños al personal de trabajo en elárea y se eviten perdidas de producto por contaminación. Especial cuidado se debe tener en considerar en el diseño del sistema y de las áreas de proceso, la existencia de rutas de escape ó evacuación y con puertas de salida con dimensiones adecuadas de acuerdo al número de personas que se estime que trabajaran en el área. Esto es importante, ya que la presencia de amoníaco en el ambiente, generapánico como primera reacción, creando una estampida de gente tratando de salir del área y que en la mayoría de los casos generan heridos por arrollamiento y no por inhalación del propio refrigerante.
Para evitar los riesgos asociados a esta forma de operación, se introducen los glicoles como refrigerantes alternativos en los diseños de sistemas que involucren áreas de proceso. De esta forma, setiene un sistema de refrigeración con amoníaco mediante el cual se enfría el glicol en un intercambiador de calor, y con ese glicol frio, se acondicionan las áreas de trabajo ó de proceso. Con este diseño, se eliminó el riesgo de heridas al personal y pérdida de producto por contaminación. Estos sistemas fueron evolucionando y se convirtieron en una práctica común en las plantas alimenticias. Con elpasar de los años, y con el salto al mercado de nuevos refrigerantes, se incursiona en el uso del refrigerante CO2, como posible sustituto del glicol y precisamente es el objetivo de este trabajo presentar algunas alternativas de operación y control en alta temperatura usando el amoníaco y CO2 como combinación de refrigerantes ventajosa. Con ello no pretendemos que esto sea una guía de diseño, loque se pretende es presentar una visión general de las oportunidades del uso del CO2 como refrigerante secundario respetando al medio ambiente y con ahorros energéticos convenientes.
Supongamos que tenemos un sistema de refrigeración, con alimentación de liquido en forma recirculada por bombas, trabajando a una temperatura de evaporación de 20°F, para mantener temperaturas en las cámaras de 30°F.Además de esto se requiere acondicionar un ambiente a 45°F. para lograr esto se pueden trazar varias estrategias, por lo que en principio supongamos que instalamos una válvula reguladora de presión, para ajustar la presión de evaporación a 55 PSIG, con lo cual tendríamos una temperatura de evaporación de 35°F. Por otro lado, el liquido en el recirculador se encuentra a una presión 34 PSIG,...