Máquinas de Refrigeración

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Alfredo Salinas Caballero
hace 6 años
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1 Máquinas d Rfrigraión Contnidos Clas Introduión Cilo on funts Cilo rvrsibl Cilo invrso d Carnot Irrvrsibilidads xtrnas Comprsión n régimn so Irrvrsibilidads intrnas Clas Rfrigrants Cilos n asada Comprsión multitapa Absorión istmas on gas

2 Introduión Objtivo: ransfrir alor dsd una tmpratura baja aia otra más lvada, por jmplo para mantnr una rgión dl spaio a una tmpratura infrior a la dl ambint. Apliaions: Air aondiionado Consrvaión d alimntos Liufaión d gass Produión d ilo Cilo on dos funts C W C C COP mf W C MF W C COP b W C COP b COP mf E

3 Cilo rvrsibl on dos funts u f ff mf 0 mf 0 f ff C f ff C MF W C COP mf COP b 5 Cilo invrso d Carnot s COP mf MF W C COP b 6

4 Cilo d Carnot on vapor Funt alint a Condnsador W t urbina Comprsor W Evaporador Funt fría a 7 Irrvrsibilidads n flujos d Funt alint a ` Condnsador ` W t urbina Comprsor W ` Evaporador Funt fría a ` Difrnia finita d tmpraturas 8

Comprsión n régimn so Funt alint a Condnsador Válvula d xpansión Comprsor W Vapor saturado Evaporador Funt fría a dsprian la variaión d nrgía inétia y

5 Comprsión n régimn so Funt alint a Condnsador Válvula d xpansión Comprsor W Vapor saturado Evaporador Funt fría a dsprian la variaión d nrgía inétia y potnial Balans d nrgía n los omponnts 9 Comprsión n régimn so q w COP m mf W W W m dsprian la variaión d nrgía inétia y potnial Balans d nrgía n los omponnts 0 5

6 Animaión d la instalaión Irrvrsibilidad n l omprsor is idal ral Fig. 0. is s 6

7 Proso d xpansión Estrangulaminto adiabátio: isontálpio P, (var.) P, (fijas) =t d invrsión Cofiint d Joul omson j P P Diagrama p- Fruntmnt utilizado n rfrigraión 7

8 Bombas d alor por omprsión Objtivo: Calfaión Componnts similars a rfrigraión Efiinia suprior a la unidad 5 Bombas d alor invrtibl 6 8

Rfrigrants Caratrístias: P >Bar P<0Bar Entalpía d vaporizaión alta No toxio Establ químiamnt No orrosivo Bajo Cost No inflamabl Fluidos: Amoniao, NH Agua Clorofluoroarbonados (CFC)

9 Rfrigrants Caratrístias: P >Bar P<0Bar Entalpía d vaporizaión alta No toxio Establ químiamnt No orrosivo Bajo Cost No inflamabl Fluidos: Amoniao, NH Agua Clorofluoroarbonados (CFC) R-, R-, R- Hidrofluoroarbonados (HFC) R-a, R-0a 7 Cilos n asada Difrnts rfrigrants n ada ilo Rlaions prsión tmpratura d los rfrigrant aduadas. mpraturas d -5 a - 75ºC COP mf W A W B 8 9

10 Comprsión multitapa Mnor onsumo d nrgía n l omprsor. Rfrigraión intrmdia mdiant un intrambiador d mzla. Rduión d irrvrsibilidad xtrna n l ondnsador 9 Comprsión multitapa 5 y 7 líquido saturado y 9 vapor saturado 5 = 6 y 7 = 8 rabajo mínimo => kg p i p p x kg x (-x) kg x6 9 x6 0 0

Dobl vaporador y dobl omprsor ma+mb 7 6 5 8 ma W 7 6 5 9 a 9 0 8 0 mb W b - Dobl vaporador y

11 Dobl vaporador y dobl omprsor ma+mb ma W a mb W b - Dobl vaporador y dobl omprsor ma 6 ma+mb 5 W b mb 0 a ma mb W mb W ma mb ma mb mb 8 5 ma ma mb mb 9 a 0 mb W - b

12 Cilo on trs funts 0 COP mf 0 M 0 WC ` `` COP b 0 MF `` W C Cilo rvrsibl on trs funts ( W C ) ( 0 ) s ( ( 0 ) ) 0 0 W C COP mf COP mf ` `` MF W C

13 Rfrigraión por absorión Mnor onsumo d trabajo n la bomba. Prmitn utilizar nrgías altrnativas o alor rsidual. Rfrigraión NH /H O Air aondiionado H O/BrLi 5 Absorión: NH /H O Intrambiador d alor para pralntar la soluión. Rtifiador: vita la formaión d ilo n valvula y vaporador. g=00ºc =5ºC =-8ºC 6

14 istmas on gas: Cylo Brayton No xist ambio d fas. Apliaions: bajas tmpraturas (-50ºC) y aviaión. 7 Cylo Brayton Intrambiador d alor rgnrativo. obtinn tmpraturas mnors. 8

15 Cylo Brayton para aviaión amaño y pso rduido. nsitan mnos intrambiadors d alor. 9 Cilo on vaporadors y omprsor 0 5

16 Cilo on vaporadors y omprsors -A Cilo on vaporadors y omprsors -B 6

17 Bibliografía rmodinámia nia, C. A. Garia, 987, Ed. Alsina. Fundamntos d rmodinámia énia, M.J. Moran y H.N. apiro,996, Ed. Rvrté rmodinámia, K. Wark, D.E.Riards,00, Ed. MGraw - HILL 7

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