Tipos de evaporadores

TIPOS DE EVAPORADORES EN LA AGROINDUSTRIA

Se conoce por evaporador al intercambiador de calor donde se produce la transferencia de energía térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo. Su nombre proviene del cambio de estado sufrido por el refrigerante al recibir esta energía, luego de una brusca expansión que reduce sutemperatura. Durante el proceso de evaporación, el fluido pasa del estado líquido al gaseoso.
Los evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras, equipos de aire acondicionado y cámaras frigoríficas. Su diseño, tamaño y capacidad depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.
Principio
En los sistemas frigoríficos el evaporador opera como intercambiador de calor,por cuyo interior fluye el refrigerante el cual cambia su estado de líquido a vapor. Este cambio de estado permite absorber el calor sensible contenido alrededor del evaporador y de esta manera el gas, al abandonar el evaporador lo hace con una energía interna notablemente superior debido al aumento de su entalpía, cumpliéndose así el fenómeno de refrigeración.
El flujo de refrigerante en estadolíquido es controlado por un dispositivo o válvula de expansión la cual genera una abrupta caída de presión en la entrada del evaporador. En los sistemas de expansión directa, esta válvula despide una fina mezcla de líquido y vapor a baja presión y temperatura. Debido a las propiedades termodinámicas de los gases refrigerantes, este descenso de presión está asociado a un cambio de estado y, lo quees más importante aún, al descenso en la temperatura del mismo.
De esta manera, el evaporador absorbe el calor sensible del medio a refrigerar transformándolo en calor latente el cual queda incorporado al refrigerante en estado de vapor. Este calor latente será disipado en otro intercambiador de calor del sistema de refrigeración por compresión conocido como condensador dentro del cual se generael cambio de estado inverso, es decir, de vapor a líquido.
Tipos de evaporador

Debido a que un evaporador es cualquier superficie de transferencia de calor en la cual se vaporiza un líquido volátil para eliminar calor de un espacio o producto refrigerado, los evaporadores se fabrican en una gran variedad de tipos, tamaños y diseños y se pueden clasificar de diferentes maneras.
Segúnalimentación de refrigerante
- De Expansión Directa o Expansión Seca (DX)
La expansión seca –o expansión directa- es el método mediante el flujo másico de refrigerante suministrado al evaporador está limitado a la cantidad que pueda ser completamente vaporizado en su recorrido hasta el extremo final del evaporador, de tal manera que sólo llegue vapor a la línea de succión del compresor. Estos evaporadoresson los más comunes en sistemas frigoríficos y son ampliamente utilizados en sistemas de aire acondicionado, refrigeración de media y baja temperatura, mas no son aconsejables en instalaciones de gran volumen para esta última.
Principio

Esquema de Válvula de expansión termostática.
El dispositivo de expansión generalmente utilizado con este método para el control de flujo de refrigerante esuna válvula de expansión termostática o tubo capilar. Para asegurar de tener una completa vaporización del refrigerante al interior del evaporador y prevenir, así, el llevar refrigerante en estado líquido en la tubería de succión hacia de las válvulas de succión -lo que puede ocasionar el fenómeno denominado “golpe de líquido” pudiendo ocasionar un grave deterioro de las láminas del compresor en elcaso de los compresores reciprocantes, lo que incide en su rendimiento- se permite un sobrecalentamiento de 10°F al final del evaporador, a fin de obtener vapor sobrecalentado; esto requiere aproximadamente del 10 al 20% de la superficie total del evaporador.
Alimentación de refrigerante

Diagrama Ph de sistema frigorífico de
expansión directa de una etapa.
En los sistemas de expansión...