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SELECCION DE UNIDADES DE

CONDENSACION Y UNIDADES

EVAPORADORAS DE EXPANSION

DIRECTA EN CAMARAS

FRIGORIFICAS

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CICLO IDEAL DE REFRIGERACION

Un ciclo ideal de refrigeración esta formado por cuatro etapas fundamentales a saber:

COMPRESION

CONDENSACION

EXPANSION

EVAPORACION Estas cuatro etapas pueden ser representadas en un

diagrama de presión entalpía como se ilustra en la figura.

Entalpia (h) Btu/lb

Pres

ion

Ab

so

luta

(p

sia

)

TOTAL CALOR

RECHAZADO

CALOR DE

COMPRESION

EX

PA

NS

ION

EFECTO REFRIGERANTE

FIGURA 3

1

23

4

1= 620 BTU/LB

2= 702 BTU/LB

3= 150 BTU/LB

4= 150 BTU/LB

4

CICLO IDEAL DE REFRIGERACION

Para el estudio de un ciclo ideal de refrigeración

se supone que el liquido que sale del

condensador es saturado, y que el gas que

regresa al compresor, también lo es. A pesar de

que en la realidad los ciclos no son ideales, su

alejamiento de estas condiciones no es tan

grande como para obviar su estudio.

DIAGRAMA DE REFRIGERACION BASICO

COMPRESOR

CONDENSADOR ENFRIADO

POR AIRE

VALVULA EXPANSION

TERMOSTATICA

EVAPORADOR

FLUJO DE

AIRE

Aire Exterior

ALTA PRESION

BAJA PRESION

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CICLO IDEAL DE COMPRESION

PROCESO DE CONDENSACION: En esta etapa, el gas proveniente del compresor en estado de gas sobrecalentado, es condensado llevando su condición hasta líquido saturado. Se supone que en esta etapa no existe caída de presión en el serpentín del condensador. Este proceso se realiza a presión constante.

.

.

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CICLO IDEAL DE COMPRESION

PROCESO DE EXPANSION: Mediante el proceso de expansión se reduce la presión del refrigerante líquido desde la de condensación hasta la de evaporación. Por lo tanto, la temperatura del refrigerante disminuye desde la de condensación, hasta la de evaporación. Este proceso se realiza a entalpía constante..

.

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CICLO IDEAL DE COMPRESION

PROCESO DE EVAPORACION: El refrigerante liquido capta el calor del ambiente o del producto al que se esta reduciendo la temperatura, produciendo de este modo, el cambio de estado del refrigerante (líquido a vapor). Se supone que al final se obtendrá vapor saturado.

.

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CICLOS REALES DE REFRIGERACION

En esencia, los ciclos reales están formados por los mismos componentes y etapas que en el ciclo ideal, solamente que deberán tomarse en cuenta otras consideraciones para su estudio, las cuales difieren de las del ciclo ideal. Las variantes a considerar son:

.

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CICLOS REALES DE REFRIGERACION

1.Caída de presión en las tuberías del sistema y sus accesorios.

2. Eficiencia de los equipos componentes del sistema.

3. Caídas de presión en los equipos componentes del sistema a saber:

a. Caída de presión en el serpentín del evaporador. b. Caída de presión en el serpentín del condensador.

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CICLOS REALES DE REFRIGERACION

TIPO DE EVAPORADORES:

Existen tres tipos de evaporadores Su clasificación proviene de la forma en que se les suministra el refrigerante. Estos son:

– De Expansión Directa

– Inundados

- Recirculados

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CICLOS REALES DE REFRIGERACION

Evaporador de Expansión Directa:

Como se ha podido apreciar en el diagrama de presion entalpía, el proceso de expansión finaliza en la zona de mezcla. Por lo tanto, al utilizar un evaporador de este tipo, se le estará suministrando refrigerante, en el cual, una parte ya se ha convertido en vapor. Esto tiene como resultado que el evaporador sea ineficiente y no sea recomendable para utilizarlo en el sistema donde es necesario realizar un enfriamiento que requiera precisión, mucho menos en sistemas de baja temperatura utilizados para congelación de productos.

SUMINISTRO REFRIGERANTE

LIQUIDO

BANDEJA DE DRENAJE

GA

S C

AL

IEN

TE

s

S

HACIA SUCCION

COMPRESOR

HACIA TRAMPA DE SUCCION

sBulbo

Evaporador Expansión Directa

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DISEÑO DE SISTEMAS DE REFRIGERACION

El diseño de un sistema de refrigeración se basa principalmente en los siguientes puntos:

A. Determinación de los niveles de temperatura

B. Cargas térmicas

C. Dimensionamiento de tuberías.

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CALCULOS DE CARGA

CALCULO DE CARGAS TERMICAS: La determinación de la capacidad se realiza por medio del calculo de las cargas termicas. Este es el resultado de la suma de las diversas fuentes que aportan calor al proceso:

– Cargas de producto

– Carga por transferencia de calor a través de las paredes, piso y techo.

– Cargas por cambios de aire

– Misceláneos.

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CALCULO DE CARGA POR PRODUCTO

Q = m x CSP x (Ti-Tf)

Donde: No. Horas Q = Calor total de enfriamiento

m = Masa de producto a enfriar

CSP = Calor especifico (BTU/LbF TEMP. DIF)

Ti-BF = Temperatura inicial, menos temperatura final

No. Horas Tiempo de enfriamiento.

En caso que el proceso implique congelar un producto, se deberá agregar, además, el calor latente de fusión, y el calor especifico después de congelado.

SELECCIÓN DE LA UNIDAD DE

CONDENSACION DE LA UNIDAD

EVAPORADORA

BALANCE TERMODINAMICO. (IDEAL)

CAPACIDAD LIGERAMENTE MAYOR DEL

EVAPORADOR

NUNCA LA UNIDAD DE CONDENSACION

DEBE SER DE MAYOR CAPACIDAD DE

REFRIGERACION

VERIFICAR LA DT DEL EVAPORADOR

VERFICAR EL CAUDAL DE AIRE DEL

EVAPORADOR

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SELECCIÓN DE LA UNIDAD DE

CONDENSACION DE LA UNIDAD

EVAPORADORA

VERIFICAR EL TIRO DEL AIRE.

SELECCIONAR LA VET DE ACUERDO A LA

CAPACIDAD DE REFRIGERACION DEL

EVAPORADOR EN TON DE

REFRIGERACION.

REALIZAR EL DISEÑO DE LAS TUBERIAS

DE MANAERA QUE LA CAIDA DE PRESION

EN LA LINEA DE SUCCIÓN NO SEA MAYOR

DF 3 LIBRAS Y DE LA LINEA DE LIQUIDO

DE 5 LIBRAS.

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PROBLEMAS POR MALA SELECCIÓN O

BALANCE DE LA UNIDAD DE

CONDENSACION DE LA UNIDAD

EVAPORADORA

RETORNO DE LIQUIDO.

RECICLAMIENTO DEL COMPRESOR :

ARRANQUE Y PARADAS SUCESIVAS.

NO SE LOGRA LAS CONDICIONES DE

TEMPERATURA Y HUMEDAD EN LA

CÁMARA.

FALLAS MECANICAS DEL COMPRESOR.

CONSUMO EXCESIVO DE ENERGIA.

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FIN DE LA EXPOSICION

MUCHAS GRACIAS

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