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Unidad 3

Elementos del sistema de
refrigeración por
compresión, Compresores,
Condensadores,
Dispositivos de expansión,
Evaporadores
3.1

Clasi…cación y funcionamiento de compresores

Los compresores en refrigeración pueden clasi…carse como se indica a continuación:
a) Alternativos o Reciprocantes
b) Centrífugos
c) Rotatorios

3.1.1

Compresores alternativos

La construcciónde los compresores reciprocantes se asemeja a la de los motores
reciprocantes del tipo automotriz, los cuales se componen de cilindros, pistones,
un eje de transmisión y válvulas de succión y descarga. El compresor puede
tener uno o más cilindros.
Pueden clasi…carse de acuerdo a la presentación:
a) Compresores abiertos.
c) Compresores herméticos.
57

3.1. CLASIFICACIÓN Y FUNCIONAMIENTODE COMPRESORES

59

Figura 3.1: Operación de un compresor de reciprocante

se corrige para que corresponda a la temperatura real de succión (de retorno)
del gas.
El subenfriamiento aumenta la capacidad de refrigeración.
En términos generales los factores que intervienen en el funcionamiento de
un compresor (capacidad y potencia), son los siguientes:
a) Velocidad del compresor.
b)Presión de succión.
c) Presión de descarga.
d) Tipo de refrigerante.
e) Temperatura de succión.

3.1.3

Desplazamiento y e…ciencia volumétrica de los compresores.
Ev =

Vt
V

(100)

Donde:
Ep = Por ciento de e…ciencia volumétrica (calculado o de tablas).
ft3
V t = Desplazamiento teórico del compresor ( min ).
ft3
V =Desplazamiento real del compresor ( min ).
RC =

Pd
Ps

Donde:RC = Relación de compresión.
P d =Presión saturada de descarga ().
P s = Presión saturada de succión ().
Vt = vm
QL
m = ER
vQL
Vt = ER

60UNIDAD 3. ELEMENTOS DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN, COMPRE
Donde:
ft3
V t = Desplazamiento teórico del compresor ( min ).
3
v =Volumen especí…co del refrigerante en la succión del compresor ( ft ).
lb
Btu
QL =capacidad derefrigeración ( min ).
Btu
ER =Efecto de refrigeración ( lb ).
lb
m =Gasto en masa ( lb , min , etc.)
s
hs =entalpía de succion del compresor ( Btu )
lb
hdcondensador = entalpía de descarga del condensador ( Btu )
lb
Ejercicio 3.1.1 Un sistema de refrigeración que utiliza refrigerante R-502,
opera con una temperatura de evaporación de 20o F y una temperatura de condensación de 105o F. lacapacidad requerida del sistema es igual 45 toneladas.
Suponer las condiciones de un ciclo ideal, excepto que el gas de succión está
sobrecalentado hasta 65o F.
Determinar:
a) El desplazamiento requerido del compresor.
Ev = Vt (100)
V
por lo tanto V = 100Vt
Ev
para calcular Ev necesotamos RC para entrar a la ??
RC = Pd
Ps
con tevap = ts = 20 F y tcond = td = 105 F de las tablas derefrigerante
saturado
interpolando
Ps = 67:16psia
Pd = 246:39psia
RC = Pd = 246:39 = 3: 668 7
Ps
67:16
con RC = 3: 668 7 de la ??
Ev = 70:05%
para calcular Vt
vQf
Vt = ER
Btu
Qf = 45ton = 9000 min
en condiciones de ciclo ideal, el refrigerante entra al compresor como vapor
saturado
con ts = 20 F
3
v = 0:6088 ft
lb
de las tablas de refrigerante saturado
con ts = 20 F hs = hg = 79:85 Btulb
con td = 105 F interpolando hdcond = 39:09 Btu
lb
ER = hg hdcond = 79:85 Btu 39:09 Btu = 40: 76 Btu
lb
lb
lb
3
Btu
0:6088 ft (9000 min )
lb
ft3
Vt =
= 134: 43 min
40: 76 Btu
lb
el desplazamiento requerido del compresor es:
V =

(100) 134: 43
70:05

ft3
min

3

ft
=191: 91 min

3.1. CLASIFICACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE COMPRESORES

3.1.4

61

El desplazamientoy las especi…caciones del compresor.
V =

D 2 LN rpm
6912

Donde:
ft3
V =Desplazamiento real del compresor ( min ).
D =Diámetro interno del pistón ( in).
L =Carrera del pistón ( in).
N =Número de cilindros.
rpm =Velocidad en revoluciones por minuto.
Ejemplo 3.1.1 Determine el desplazamiento de un compresor de cuatro cilindros que funciona a 1750 rpm. Los cilindros tiene un...