Refrigeracion

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2. CAPÍTULO 2. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL MÓDULO DIDÁCTICO DE REFRIGERACIÓN (MDR)
2.1. ANTECEDENTES

La construcción del Módulo Didáctico de Refrigeración, mismo al que se hará referencia como MDR por sus siglas, sugiere criterios distintos al cálculo y diseño de instalaciones de ambientes refrigerados reales, debido a que mantiene condiciones inexistentes en aplicaciones prácticas, comoson:

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Carga a refrigerar infinita Evaporador y Condensador compartiendo el mismo ambiente.

2.2.

ELECCIÓN DE LA UNIDAD DE REFRIGERACIÓN

La finalidad del MDR es exponer de una forma explicita los diferentes estados a los que se somete el refrigerante dentro del ciclo de refrigeración, por lo que se opta por la alternativa comercial más accesible, la unidad de refrigeración máspequeña (Figura 2.1) utilizada en instalaciones industriales, misma que cuenta con un compresor, condensador y tanque de líquidos que presentan las siguientes características:

Figura 2.1. Unidad de refrigeración

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Compresor de ½ HP, para aplicaciones con refrigerantes R-22 o R- 502, con un voltaje de alimentación de 115VAC a 60Hz y con una presión máxima de funcionamiento de 29 bares(Figura 2.2).

Figura 2.2. Compresor

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Condensador de dimensiones adecuadas a la capacidad del compresor determinadas por el fabricante, con un ventilador de 26 vatios y un voltaje de alimentación de 115VAC a 60Hz (Figura 2.3).

Figura 2.3. Condensador

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Acumulador de líquidos, cuya capacidad es de 0,75 litros (Figura 2.4).

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Figura 2.4. Acumulador de líquidos

2.3.ELECCIÓN DEL EVAPORADOR

En instalaciones reales, la elección de la Unidad de Refrigeración y del Evaporador dependen de un análisis previo que toma en cuenta la cantidad y el tipo de carga térmica, el cual será analizado más adelante dentro de este mismo capítulo (sección 2.12).

En el caso particular del MDR se seleccionará un evaporador de acuerdo a la capacidad del compresor y la tecnologíaexistente en nuestro medio. Por lo tanto se ha seleccionado un evaporador (Figura 2.5) correspondiente al compresor de ½ HP, cuyas características se detallan a continuación:

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Tres ventiladores de 25 cm de diámetro La potencia de cada ventilador es de 26 W La velocidad de cada ventilador es de 1500 rpm

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Figura 2.5. Evaporador

2.4.

DOSIFICADORES DE REFRIGERANTE

En la industriaexisten básicamente 2 tipos de dosificadores de refrigerante ampliamente utilizados según su aplicación, estos son:

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Dosificador de orificio o Tubo capilar. Válvula de Expansión

2.4.1. DOSIFICADOR DE ORIFICIO

Es un dosificador sencillo de tamaño fijo conocido con el nombre de orificio. Se trata de una pequeña restricción de tamaño fijo en mitad del conducto, como se ilustra en laFigura 2.6. Este dispositivo retiene el flujo de refrigerante y es el punto divisor entre los lados de alta presión y de baja presión del sistema. Sólo puede entrar en él líquido puro. El tubo que lleva hasta el orificio puede tener el tamaño de un pincel, y el agujero de precisión del orificio puede tener el tamaño de una aguja de coser muy fina. El flujo de gas se ve restringido en este punto. Elrefrigerante líquido que entra en el orificio se encuentra a una presión de 1.925 KPa; el refrigerante que sale del orificio es una mezcla de aproximadamente el 75% líquido y el 25% vapor, a una nueva presión de 480 KPa y a una nueva temperatura de 5 °C.

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Figura 2.6. Dosificador de orificio (Tubo Capilar).

Para poder determinar cuál deberá ser la distancia del dosificador de orificio, sedebe conocer la capacidad del sistema de refrigeración que se va a utilizar, es decir, la potencia del compresor y la temperatura del ambiente a refrigerar. Con estos datos y conociendo el diámetro interior del dosificador de orificio existente en el mercado, se puede hacer referencia a la Figura 2.7 para conocer la longitud que deberá tener éste.

Potencia 1/8

Temp H M L H M L H M L M L...