laboratorio de refrigeriacion








Curso:
Termodinámica II
Tema:
Refrigeración
Integrantes:



2013
1. OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL:

Analizar el comportamiento de los ciclos termodinámicos de sistemas de refrigeración por compresión de vapor y absorción de amoniaco.

OBJETIVOS SECUNDARIOS:

1. Describir los diferentes dispositivos termodinámicos que componen a los ciclos de refrigeración.
2.Estudiar los ciclos de refrigeración por compresión de vapor simple.
3. Definir las principales diferencias entre los ciclos reales e ideales y las causas que las provocan.
4. Analizar el comportamiento del equipo a cargas variables, acelerando el flujo del refrigerante.

2. MARCO TEORICO:

Una de las principales áreas de aplicación de la termodinámica es la refrigeración, que es latransferencia de calor de una región de temperatura inferior hacia una temperatura superior. Los dispositivos que producen la refrigeración se llaman refrigeradores, y los ciclos en lo que operan se denominan ciclos de refrigeración por compresión de vapor, donde el refrigerante se evapora y condensa alternadamente, para luego comprimirse en la fase de vapor.

CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DEVAPOR

1. En el proceso de compresión de vapor se realizan modificaciones al ciclo de
Carnot basados en las siguientes consideraciones:
En el proceso de compresión, el fluido de trabajo solo debe estar en la fase de vapor.
2. Para expansionar el refrigerante es recomendable utilizar un dispositivo más económico y con cero mantenimientos (válvula de estrangulamiento o tubo capilar).
3. Latemperatura de condensación no debe limitarse a la zona de saturación.

Muchos aspectos imprácticos asociados con el ciclo invertido de Carnot, se eliminan al evaporar el refrigerante completamente antes de que se comprima y al sustituir la turbina con un dispositivo de estrangulamiento, tal como una válvula de expansión o tubo capilar (ver figura 2.2-a)


(Fig. 2.2-a): Ciclo derefrigeración por compresión de vapor.


(Fig. 2.2-b): Diagrama T-s.

Para cada proceso, la ecuación general de energía en régimen estacionario por unidad de masa, despreciando la variación de la energía cinética y potencial está dada por:


La capacidad de refrigeración, es el flujo de calor transferido en elevaporadorplanteada así:

En el compresor y en el proceso de estrangulamiento no setransfiere calor, mientras que sólo existe trabajo en el proceso de compresión. El coeficiente de operación del ciclo está dado por:

Principio de funcionamiento de los principales dispositivos del sistema de refrigeración.

Evaporador: Se transfiere calor (absorbe) de la región fría al refrigerante (ver figura 2.2-a), que experimenta un cambio de fase a temperatura constante. Para que latransferencia de calor sea efectiva, la temperatura de saturación del refrigerante debe ser menor que la temperatura de la región fría.

Condensador: El refrigerante se condensa al ceder calor a una corriente externa al ciclo (ver figura 2.2-a). El agua y el aire atmosférico son las sustanciales habituales utilizadas para extraer calor del condensador. Para conseguir que se transfiera calor,la temperatura de saturación del refrigerante debe ser mayor que las temperaturas de las corrientes atmosféricas.

Compresor: Para alcanzar las condiciones requeridas en el condensador logrando la liberación del calor desde el sistema al ambiente, es necesario comprimir el refrigerante de manera de aumentar su presión y en consecuencia su temperatura (generalmente temperaturas desobrecalentamiento), los requerimiento de potencia de entrada depende de las necesidades de enfriamiento.

Válvula de estrangulamiento: Liberado el calor en el condensador es necesario revertir el proceso del compresor de manera de obtener bajas temperatura al disminuir la presión (estrangular), logrando las condiciones requeridas en el evaporador.





CICLO REAL DE REFRIGERACIÓN POR...