Se tiene una instalación de frío cuya potencia frigorífica total cuya potencia es de 100 Toneladas de refrigeración, trabajando el condensador a una temperatura de 40°C y la variando la temperatura de vaporización de +10 a -20°C de 2 en 2. Trazar las curvas de potencia teórica Ni, referida a la tonelada de refrigeración, trazando la curva del volumen total aspirado por el compresor referido a la potencia unitaria.

Se tiene que enfriar 10 m3 de agua desde una temperatura inicial de 25°C hasta una temperatura final de 5°C. Se dispone de una instalación auxiliar con compresor de amoniaco, siendo su temperatura de condensación de 40°C con un subenfriamiento del condensado a 35°C . El amoniaco expansiona para tener una temperatura de vaporización de -10°C. Realizar todos los cálculos térmicos de dicha instalación.

Trabajo:

Se tiene que enfriar 1000 lt de agua en 5 horas desde una temperatura de entrada de 25°C hasta una temperatura final de 5°C. El equipo de enfriamiento es a base de un compresor para amoniaco enfriado por agua siendo su temperatura de condensación 35°C. la temperatura de vaporización del amoniaco es de -5°C Realizar los cálculos de dicha instalación

INSTALACIONES FRIGORÍFICAS CON SOBRECALENTAMIENTO EN LA SUCCIÓN

El funcionamiento de una instalación frigorífica en un sentido más cercano a la realidad es aspirando el compresor el refrigerante como vapor recalentado y este recalentamiento se lo hace exprofeso para suprimir el separador de líquidos y por otro lado para asegurarse de que el refrigerante penetra al compresor sin ninguna cantidad de líquido. El recalentamiento es netamente calor sensible y ocurre a una presión constante de vaporización, esto fuera cierto siempre y cuando no hubiera caida de presión en el evaporador, lineas de presión, válvulas de succión, pasajes internos del compresor. Las formas como puede ocurrir este recalentamiento son:

1. En el propio evaporador agregando cierta longitud de tubo denominado serpentin de secado.

2. En un tramo de la linea de aspiración que está dentro de la cámara fría3. En toda la linea de succión que está fuera de la cámara fría4. En un intercambiador de calor para que la instalación trabaje con recalentamiento en

la succión y subenfriamiento de líquido a la salida del condensador

En el primer caso se tendría que seleccionar o diseñar un evaporador más grande lo que muchas veces es antieconómico, y el serpentin de secado no es más que una longitud de cañería extra colocado dentro del mismo evaporador. De acuerdo al diagrama el refrigerante que está como vapor saturado a la presión de vaporización se sobre calienta de 5 a 1, esta cantidad extra de calor q2” puede ayudar a aumentar el efecto frigorífico porque la extracción

de calor ocurre dentro del mismo espacio frío. Puede ocurrir también que el recalentamiento se lo efectue en cierta parte de la línea de succión que está colocada dentro del espacio frío, lo que tambien aumentará el efecto frigorífico. También el recalentamiento puede ocurrir en la línea de succión fuera de la cámara fría, en este caso el exceso de calor para sobrecalentar el vapor lo provee el aire del ambiente externo, siendo así el efecto frigorífico no aumentará y solo se contemplará la diferencia de entalpia entre 4 y 5. La cuarta posibilidad que es la que más se usa es incorporar un intercambiador de calor para que el líquido que se dirige al control de flujo se subenfrie y el vapor que circula hacia el compresor se sobrecaliente.

Dato Fórmula Unidades1. Efecto frigorífico (q2) q2 = ἱ5 - ἱ4 Kcal/Kg R-n

2. Efecto frigorífico (q2”) q2 = ἱ1 - ἱ5 Kcal/Kg R-n

3. Efecto frigorífico Total (q2T) q2 = ἱ1 - ἱ4 Kcal/Kg R-n

4. Equivalente térmico del trabajo de compresión (Lc) Lc = ἱ2 - ἱ1 Kcal/Kg R-n

5. Calor de recalentamiento qr = ἱ2 - ἱ2” Kcal/Kg R-n

6. Calor entregado al condensador (qc) qc = ἱ2” - ἱ3 Kcal/Kg R-n

7. Calor total de condensación qTc = ἱ2 - ἱ3 Kcal/Kg R-n

8. Coeficiente de efecto frigorífico €¿q2TLc

= CO

9. Efecto por caballo hora K = 632 x € Kcal/Hp-h10. Potencia teórica indicada Ni = Q/K Hp11. Peso del refrigerante en circulación G R-n = Q/ q2T Kg R-n /h12. Volumen total del refrigerante aspirado VR-n = GR-n v1 m3 R-n /h