4 otros sistemas prod. frio mod

5/22/2018 4 Otros Sistemas Prod. Frio Mod.

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

ESCUELA DE INGENIERIA PESQUERA

Otros sistemas de Produccinde Fro

Walter Ibrcena Fernndez

Tacna, Peru


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Mquina Frigorfica de Eyector

Las mquinas frigorficas de eyector utilizan vapor de agua, y las temperaturas detrabajo son superiores a 0C; el vapor del fluido frigorgeno x que proviene delvaporizador E penetra en la cmara de mezcla H; en esta cmara penetra asimismo, atravs de un eyector, el vapor del fluido que proviene de un generador, 1-x, en el queha recibido una cierta cantidad de calor qg.

As pues, en estas mquinas frigorficas se distinguen dos tipos de ciclos; el Primer

ciclo: (44564) por el que circulan x kg de fluido frigorgeno, no difiere de lasmquinas frigorficas con compresor. La transformacin (6-2) se corresponde con elintercambio de calor en el vaporizador; la (2-4) representa el proceso de mezcla en lacmara del eyector; la (4-4) representa la compresin en el difusor y la (4-5) larefrigeracin en el condensador. La expansin isentlpica (5-6) introduce al fluido en elvaporizador, cerrndose as este circuito.

El segundo ciclo, por el que circulan el vapor, 1-x, kg de fluido, se compone de latransformacin (1-1) que representa la expansin del fluido en el eyector; la

transformacin (1-4) representa la mezcla en la cmara del eyector; la (4-4) lacompresin en el difusor, la (4-5) la condensacin del fluido motor y la (5-7) elcalentamiento del fluido motor en el generador.


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a) El (44564) por el que circulanx kg de fluido frigorgeno, no difierede las mquinas frigorficas con compresor.- La transformacin (6-2) se corresponde con el intercambio de calor en elvaporizador- La (2-4) representa el proceso de mezcla en la cmara del eyector- La (4-4) representa la compresin en el difusor- La (4-5) representa la refrigeracin en el condensador- La expansin isentlpica (5-6) introduce al fluido en el vaporizador, cerrndoseas este circuitob) El segundo ciclo, por el que circulan (1 - x) kg de fluido, se componede:- La transformacin (1-1) que representa la expansin del fluido en el eyector- La (1-4) que representa la mezcla en la cmara del eyector

- La (4-4) que representa la compresin en el difusor- La (4-5) que representa la condensacin del fluido motor- La (5-7) que representa el calentamiento del fluido motor en el generador


As pues, en estas mquinas frigorficas sedistinguen dos tipos de ciclos:


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El sistema de refrigeracin por absorcin, patentado en 1860 enUSA por el francs Ferdinand Carr, funciona por calor, y utiliza unfluido frigorgeno que es absorbido y liberado, alternativamente,

por el absorbente. Resulta un sistema de absorcin tipo, ya que elcompresor de un sistema de fluido condensable se sustituye por elconjunto generador-absorbedor del ciclo de absorcin; en laFigura se representa un esquema del mtodo de absorcin.

El fluido frigorgeno es el amonaco y el absorbente es el agua.Los ciclos por absorcin tienen algunas caractersticas comunes

con los ciclos por compresin de vapor, pero difieren de ellos endos aspectos importantes, como,

Sistema de Absorcin


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Sistema bsico de absorcin


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Para que sea adecuado usar un sistema de refrigeracin por absorcin, setiene ciertos criterios que la combinacin refrigerante- absorbente debende satisfacer, por lo menos en cierto grado, obviamente que el absorventedebe tener una afinidad fuerte por el vapor refrigerante y los dos deben encierto grado ser mutuamente solubles en el rango deseado de condicionesde operacin, los dos fluidos deben ser seguros, estables y no corrosivos,tanto por separado como combinados, idealmente al absorbente deber

tener muy baja volatilidad de tal manera que el vapor refrigerante a lasalida del generador deber contener poco o nada del absorbente y laspresiones de trabajos deberan ser razonablemente bajas y conpreferencia cerca de la presin atmosfrica para minimizar peso de equipoy fugas hacia adentro y fuera del sistema. El refrigerante deber tener unvalor de su calor latente razonablemente alto de modo que la raznrequerida de flujo refrigerante no resulte ser excesiva.

Actualmente hay dos combinaciones refrigerantes absorbente que son de

uso comn. El mas antiguo de ellos es amoniaco y agua, donde el amoniacoes el refrigerante y el agua el absorbente. Una combinacin mas reciente esla de agua y bromuro de litio, donde el agua es el refrigerante y el bromurode litio, que es una sal hidgroscopica es el absorbente.

Combinacin refrigerante-absorbente


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Los sistemas amonaco agua son muy usados en refrigeradoresdomsticos y en sistemas comerciales e industriales donde la temperaturaen el evaporador se mantiene cerca o bajo de 32F. La combinacinamonaco-agua es excepcionalmente buena, satisface algunos de loscriterios ms importantes que tiene una gran afinidad por el vaporamonaco y los dos son mutuamente solubles en un rango muy amplio de

condiciones de operacin.

Ambos fluidos son altamente estables y son compatibles con casi todoslos materiales que se encuentran en los sistemas de refrigeracin. Unaexcepcin notable es con el cobre y sus aleaciones, los cuales como yaantes se mencion, no son adecuados para usarse con los sistemas deamonacos. El refrigerante amonaco tiene un calor latente de valor alto,pero es ligeramente txico, lo cual limita su uso en aplicaciones de aireacondicionado y las presiones de operacin son relativamente altas.

Sistema Amoniaco - agua


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Sistema mejorado de absorcin


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Si al sistema de absorcin se le agrega un tercer fluido, un gas inerte, tal como elhidrgeno, se tendr un balance entre las presiones entre los lados de alta y bajapresin . Se podr as formar un ciclo de absorcin que funcione sin la bomba de lasolucin y sin ningunas otras partes en movimiento. Los sistemas que utilizanamonaco y agua tienen una aplicacin muy grande en refrigeradores domsticos,sobre todo para el caso de casas mviles y vehculos de recreacin, en cuyo caso elcalor es suministrado al generador por combustin directa de propano, o por algunaresistencia elctrica o por ambos.

El ciclo opera de acuerdo al principio definido por la ley de Dalton, el cual estableceque la presin total en cualquier mezcla de gases y vapores es igual a la suma de laspresiones parciales ejercidas por cada uno de los gases o vapores de la mezcla. Coneste tipo de sistema, la presin total ejercida por los gases y vapores en el sistema esvirtualmente la misma en todas las partes del sistema. Sin embargo, por la presenciadel hidrgeno y la presin parcial que este ejerce en el lado de baja presin delsistema (evaporador y absorbedor), la presin parcial ejercida por el vapor deamonaco en esas partes ser menor que la ejercida por el vapor de amonaco en elgenerador y condensador, donde no est presente el gas de hidrgeno. Comoresultado de esto, el amonaco puede evaporarse en el evaporador a presin ytemperaturas bajas ys al mismo tiempo condensarse a la presin y temperatura altaen el condensador. La circulacin de la solucin absorbente se efecta a travs de untubo de filtracin o de burbujas )como en una cafetera precoladora), la cualreemplaza a la bomba de lquido absorbente que se usa en los sistemas grandes.

Sistema Domstico de Absorcin


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Sistema Domstico de Absorcin


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a) La primera consiste en utilizar enfriadores continuos, similares en suconstruccin y funcionamiento a las unidades convencionales de gas o de fluidoscondensables; la energa se suministra al generador desde el sistema colector

solar-almacenamiento auxiliar siempre que las condiciones dentro del edificio

indiquen la necesidad de refrigeracin.

b) La segunda consiste en usar enfriadores intermitentes, similares a los empleados

en la refrigeracin de alimentos, comercializados desde hace muchos aos enzonas rurales antes de que se extendiese la refrigeracin por compresin y laelectrificacin. No se utilizan enfriadores intermitentes para acondicionamientode aire, ni tampoco se han hecho grandes estudios que aconsejen su posibleaplicacin al acondicionamiento de aire por energa solar.

La experiencia demuestra que es posible adaptar colectores de placa plana parafuncionar con ciclos frigorficos de absorcin; en la Fig.6 se muestra un esquemade una disposicin en ste sentido. La influencia de los lmites actuales de lastemperaturas sobre el funcionamiento de los colectores de placa plana, hace queslo se puedan considerar mquinas comerciales con sistemas de bromuro delitio-agua, Li-Br-H2O, que requieren agua de refrigeracin para enfriar elabsorbedor y el condensador, por lo que su empleo puede llegar a requerir el usode una torre de refrigeracin.

REFRIGERACIN SOLAR PORABSORCIN


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REFRIGERACIN SOLAR POR ABSORCIN


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El Anhdrido carbnico slido o hielo, es una sustancia muyusada para producir bajas temperaturas. El hielo seco se

sublima pasando de estado slido a vapor a 78,3C apresin atmosfrica. El calor de sublimacin puede usarsepara mantener los productos a baja temperatura. Los usosprincipales del hielo seco son la conservacin de artculoperecederos y el de proporcionar refrigeracin en un cortoperodo de tiempo en laboratorios.

Anhidrido Carbnico Slido


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Son similares a las de losrefrigerantes estudiados, sin embargocon el anhdrido carbnico hay queconsiderar tambin la regin delestado slido. Un esbozo del diagramapresin- entalpa en la Fig, Apresiones por debajo de 5,28 Kg-cm,

el anhdrido carbnico no puedelicuarse existe bien en estado slido oen estado de vapor. Por tanto a lapresin atmosfrica, el anhdridocarbnicos slido en el punto A de laFig., se va a la derecha sobre unalnea horizontal, cuando realice calor.El slido se sublima progresivamente,y en ningn momento aparece la fase

lquida. La lnea BC de la misma figuraes la lnea del punto triple, a lo largode la cual lquido, vapor y slidopueden existir en equilibrio

Propiedades del Anhidrido Carbnico


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Fabricacin del Anhidrido Carbnico


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Chorro de Vapor


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