Componentes Sistema de Refrigeracion

8/10/2019 Componentes Sistema de Refrigeracion

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REFRIGERACIONComponentes auxiliares enun sistema de refrigeracion

Fecha de edicin: 05-25-2006

Nombre del Instructor Renato C. OLvera

Index


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Renato Cadena Olvera20 Anos de experiencia instalando y

manteniendo equipos de refrigeracion comerciale industrial.

Contratista General con licencias del estado

de California en las especialidades derefrigeracion, electricidad y plomeria.

Por los ultimos cinco anos he presentado la

clase de refrigeracion en espanol en SalinasAmmonia Safety Day.


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Vapor Compression RefrigerationVapor Compression Refrigeration

CycleCycleHP

HT

Vapor

HP

HT

Liquid

LP

LT

Liquid

LP

LTVapor


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TRANSFERENCIA DE ENERGIATRANSFERENCIA DE ENERGIA

MOVIMIENTO DEMOVIMIENTO DE

CALOR EN UNCALOR EN UNEQUIPO IDEAL.EQUIPO IDEAL.


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Figura 2-5

Evaporador

Compresor

Condensador

Recipiente de alta presin

Vlvula deexpansin

Almacenamiento temporal del lquido

El calor sale delgas refrigerante de altapresin

La compresin generaun volumen bajo,mayor presin,y temperaturas

ms elevadas

El calor ingresaal refrigerante

lquido a bajapresin

El refrigerante lquidode alta presin permanece en los tubos

Gas refrigerante de bajapresin baja temperaturay alto volumen


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GANANCIAS DE CALOR(INVOLUNTARIAS)

EN Y HACIA EL PRODUCTO

EN Y HACIA EL ESPACIO REFRIGERADOEN (POR MEDIO DE / A TRAVES DE) LOS

COMPONENTES DEL SISTEMA DEREFRIGERACION.


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LA EFICIENCIA DE UN SISTEMAREFRIGERANTE DEPENDE DE:

DISENO

MANTENIMIENTOTIEMPO (CONDICIONES

AMBIENTALES)OPERACION CICLICA O CONTINUA

(APAGADO/ENCENDIDO,

CARGA/DESCARGA)CONSIDERACIONES ESPECIFICAS


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CONDICIONES DE DISENOCOMUNMENTE IGNORADAS

CORRIENTES DE AIRE POR

CONVECCION NATURAL.RECIRCULACION DE CALOR EN

ESPACIOS CERRADOS.DISTRIBUCION DE EQUIPO FRIO ENPROXIMIDAD DE EQUIPO CALIENTE.

SERVICIBILIDAD.


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MEDIO AMBIENTE YCONDICIONES ESPECIALES

CLIMA Y TRANSICION DE ESTACIONES.

(TEMPERATURA DEL BULBO HUMEDO).

UBICACION DE EQUIPO REFRIGERANTE.(DIFERENCIAS DE TEMPERATURA).

REFRIGERACION DIRECTA OINDIRECTA.

(NUMERO DE PASOS EN LA

TRANSFERENCIA DE CALOR).


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TRES CARGAS DE CALOR

CALOR DEL PRODUCTO

CALOR DEL ESPACIO INTERIOR.

CALOR DEL ESPACIO EXTERIOR.

INFILTRACION DE CALOR


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CALOR PROPIO DELPRODUCTO

CALOR SENSIBLE Y/O LATENTE

CALOR VEJETATIVO (EN PRODUCTOSORGANICOS)

CALOR DEBIDO A EL TRABAJO(DISIPACION DE CALOR), OREACCIONES QUIMICAS EN LOS

PRODUCTOS ALMACENADOS(FERMENTACIONES)


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CALOR DEBIDO ALESPACIO CUYA

TEMPERATURA ESTASIENDO CONTROLADA


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ESPACIO CON TEMPERATURACONTROLADA

1. MOTORES

2. GENTE

3. FLUIDOS EN MOVIMIENTO (AGUA,

ENERGIA DE DESHIELO,DEHUMIDIFICADORES, ETC.

4. MONTACARGAS

5. ILUMINACION


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INFILTRACION DE CALOR1. PUERTAS

(EMPAQUES)2. INSULACION DANADAO INSUFICIENTE.

3. INFILTRACION POR ELPISO

4. INTRODUCCION DEPRODUCTOS NO PRE-ENFRIADOS


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Figura 2-6

Espacio aislado

Direccin del flujo de calor

Temperatura exterior de 90F (32C)

36F (2C)de temperaturadeseada en

este espacio


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Figura 2-10

Compresor

Condensador

36F (2C) detemperaturadeseada eneste espacio

Calor que semueve haciadentro delserpentin

NH3 absorve elcalordel aire

Vapor a20oF (-7C)y 33.5 psig

Vaporsobrecalentadoa 181 psig

Evaporador

Aisiamiento

Recibidor

de alta presin

Lquido a95oF (32C)y 181 psigque esdrena po lagravidad

90F (32C) detemperaturaaqui afuera


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Figura 2-12


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RECORDANDO QUE:RECORDANDO QUE: A CADA VALOR DE PRESION DE UN FLUIDO LEA CADA VALOR DE PRESION DE UN FLUIDO LE

CORRESPONDE UNA TEMPERATURA DE SATURACION.CORRESPONDE UNA TEMPERATURA DE SATURACION.

CUALQUIER LIQUIDO SE PUEDE SUBENFRIAR SI SE LECUALQUIER LIQUIDO SE PUEDE SUBENFRIAR SI SE LEDISMINUYE SU TEMPERATURA POR DEBAJO DE SUDISMINUYE SU TEMPERATURA POR DEBAJO DE SU

PUNTO DE SATURACION (MANTENIENDO LA PRESIONPUNTO DE SATURACION (MANTENIENDO LA PRESIONCONSTANTE).CONSTANTE).

CUALQUIER LIQUIDO SE PUEDE SUBENFRIAR SI SE LECUALQUIER LIQUIDO SE PUEDE SUBENFRIAR SI SE LE

ELEVA SU PRESION POR ENCIMA DE SU PRESION DEELEVA SU PRESION POR ENCIMA DE SU PRESION DESATURACION (MANTENIENDO SU TEMPERATURA).SATURACION (MANTENIENDO SU TEMPERATURA).


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RECIBIDORRECIBIDOR UBICACION Y MANTENIMIENTO.UBICACION Y MANTENIMIENTO. GANANCIA DE CALOR DEL MEDIOGANANCIA DE CALOR DEL MEDIOAMBIENTE.AMBIENTE.

ACUMULACION DE AIRE Y ACEITE.ACUMULACION DE AIRE Y ACEITE. CAIDA DE PRESION CONSIDERABLE.CAIDA DE PRESION CONSIDERABLE.


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Figura 9Figura 9--1313ilustraciilustracin de un receptor de alta presin de un receptor de alta presinn

clclsicosico


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Lquido del condensador

Lquido al sistema

A travs de un recibidor de flujo continuo

Recibidor de tipo compensador

Lquido al sistema

Lquido del condensador

Figura 9Figura 9--1212tipos de recibidores de alta presitipos de recibidores de alta presinn


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LINEA DE LIQUIDOLINEA DE LIQUIDO PERDIDA DE EFICACIA DEBIDO APERDIDA DE EFICACIA DEBIDO A

GANANCIA DE CALOR O PERDIDA DEGANANCIA DE CALOR O PERDIDA DEPRESIONPRESION EXESIVA CAIDA DE PRESION DEBIDA AEXESIVA CAIDA DE PRESION DEBIDA A

LONGITUD DE LINEA, DIAMETROLONGITUD DE LINEA, DIAMETROINSUFICIENTE, NUMERO DE VALVULASINSUFICIENTE, NUMERO DE VALVULASY/O CONECCIONES.Y/O CONECCIONES. GANANCIA DE CALOR DEL MEDIOGANANCIA DE CALOR DEL MEDIOAMBIENTE.AMBIENTE.


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VALVULA DE EXPANSIONVALVULA DE EXPANSION

IMPROPIA SELECCION DE LA VALVULAIMPROPIA SELECCION DE LA VALVULA(TAMANO, REFRIGERANTE, DE EQUALIZACION(TAMANO, REFRIGERANTE, DE EQUALIZACIONINTERNA O EXTERNA)INTERNA O EXTERNA)

MUY ABIERTA O MUY CERRADA.MUY ABIERTA O MUY CERRADA. TAPADA O PARCIALMENTE TAPADA.TAPADA O PARCIALMENTE TAPADA. IMPUREZAS O ESPACIOS ENTRE EL BULBOIMPUREZAS O ESPACIOS ENTRE EL BULBO

SENSOR Y LA LINEA DE SUCCION (FALTA DESENSOR Y LA LINEA DE SUCCION (FALTA DEINSULACION ALREDEDOR DEL BULBO SENSOR).INSULACION ALREDEDOR DEL BULBO SENSOR).


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Figura 6Figura 6--33


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EVAPORADOREVAPORADOR

TIPO, TAMANO,MATERIAL DE CONSTRUCCION,TIPO, TAMANO,MATERIAL DE CONSTRUCCION,

UBICACION, SISTEMA DE DESHIELO, ETC.UBICACION, SISTEMA DE DESHIELO, ETC. CICLO DE DESHIELO (ACUMULACION DE HIELOCICLO DE DESHIELO (ACUMULACION DE HIELO

O CALOR INECESARIO EN EL CUARTO FRIO).O CALOR INECESARIO EN EL CUARTO FRIO).


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FiguraFigura 88--33

CortesCortesaa dede EvapcoEvapco IncInc


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Figura 8-4Intercambiador de calor por corriente inducidaCortesa de Aero Heat Exchanger Inc.


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Figura 8Figura 8--55Evaporador de un congelador porEvaporador de un congelador por

rrfagafagaCortesCortesa de Evapco Inc.a de Evapco Inc.


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FIGURA 8-1

CORTESA DE Howe Corporation


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FIGURA 9-4

Arreglo de tubos

En el cuerpo de estosorificios existe una ranuratorneada para aceptar eltubo expandido a medidaque se ensancha desde elsello entre la pared exteriory el cabezal de tubos.

Los tubos se insertan a travsde estos orificios y seexpanden mecnicamentecon una herramienta especial

para obtener un sello entre elcabezal de tubos y el tubo.


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Figura 8Figura 8--66Congelador de cinta continua en espiralCongelador de cinta continua en espiral

CortesCortesa de Northfield Freezinga de Northfield Freezing


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Figura 8Figura 8--77congelador de placa por contacto directocongelador de placa por contacto directo

CortesCortesa de APV Crepaco, Inc.a de APV Crepaco, Inc.


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SISTEMA DE DESHIELOSISTEMA DE DESHIELO POR GAS CALIENTE.POR GAS CALIENTE.

POR RESISTENCIAS ELECTRICAS.POR RESISTENCIAS ELECTRICAS.

POR AGUA O MEZCLAS DE SALES Y AGUA.POR AGUA O MEZCLAS DE SALES Y AGUA.

POR DEMANDA DE ENFRIAMIENTOPOR DEMANDA DE ENFRIAMIENTO(PASIVA O ACTIVAMENTE RECIRCULANDO EL(PASIVA O ACTIVAMENTE RECIRCULANDO ELAIRE ).AIRE ).


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Soft StartSoft Start Soft StopSoft StopHot Gas DefrostHot Gas Defrost

LPRS

LPRL

Return

O

NO

O

O

F

F

O

N

O

O

O


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REGULADORES DE PRESION YREGULADORES DE PRESION YVALVULAS DE CONTROL.VALVULAS DE CONTROL.

POSICION DE CONTROL LIMITADA A LAPOSICION DE CONTROL LIMITADA A LA

DEMANDA DE ENFRIAMIENTODEMANDA DE ENFRIAMIENTO(TEMPERATURA REQUERIDA).(TEMPERATURA REQUERIDA). SECUENCIA DE ENCENDIDO/APAGADOSECUENCIA DE ENCENDIDO/APAGADO

DURANTE EL DESHIELO (TIEMPO YDURANTE EL DESHIELO (TIEMPO YORDEN DE CAMBIO)ORDEN DE CAMBIO)


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LINEAS DE SUCCIONLINEAS DE SUCCION PERDIDA DE EFICIENCIA DEBIDO A GANANCIA DEPERDIDA DE EFICIENCIA DEBIDO A GANANCIA DE

CALOR O CAIDA DE PRESION.CALOR O CAIDA DE PRESION. INSULACION DANADA O INEXISTENTE.INSULACION DANADA O INEXISTENTE. NUMERO EXESIVO DE CONECCIONES Y/O VALVULASNUMERO EXESIVO DE CONECCIONES Y/O VALVULAS DIAMETRO REDUCIDODIAMETRO REDUCIDO

CORRIDA DE TUBOS DE SUCCION DEMASIADOCORRIDA DE TUBOS DE SUCCION DEMASIADOLARGOS.LARGOS. TRAMPAS EXESIVAS O DIRECCION DE FLUJO DETRAMPAS EXESIVAS O DIRECCION DE FLUJO DE

REFRIGERANTE ASCENDENTE (DISTANCIAREFRIGERANTE ASCENDENTE (DISTANCIA

ASCENDENTE ENTRE EVAPORADOR Y COMPRESOR, NOASCENDENTE ENTRE EVAPORADOR Y COMPRESOR, NODECLIVE HACIA EL COMPRESOR).DECLIVE HACIA EL COMPRESOR).


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COMPRESORCOMPRESOR TIPO, TAMANO, ESTADO (MANTENIMIENTO).TIPO, TAMANO, ESTADO (MANTENIMIENTO).

CONTROL (CAPACIDAD).CONTROL (CAPACIDAD). SISTEMA DE ENFRIAMIENTO.SISTEMA DE ENFRIAMIENTO. FUNCION (SENCILLO, DOBLE ESTADO, ENFUNCION (SENCILLO, DOBLE ESTADO, EN

CASCADA, CON ECONOMISADOR, ETC).CASCADA, CON ECONOMISADOR, ETC). UBICACION CON RESPECTO A EL CUARTOUBICACION CON RESPECTO A EL CUARTO

FRIO.FRIO. FUNCIONES SECUNDARIAS.FUNCIONES SECUNDARIAS.


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Figura 2-18


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Figura 5-1Ilustracin sectorizada de un compresor hermtico soldado

Cortesa de Tecumseh Products Company


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Figura 5-4


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Figura 5-8compresor de aspas giratorias

Cortesa de Fuller Company


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Figura 6Figura 6--44


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Figura 5Figura 5--1111conjunto de compresor helicoidal con dispositivo separadorconjunto de compresor helicoidal con dispositivo separador

de aceitede aceiteCortesCortesa de FES Cora de FES Cor


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Figura 5Figura 5--99Compresor helicoidal rotativoCompresor helicoidal rotativo

gemelogemeloCortesCortesa de Mycom Corpa de Mycom Corp


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Figura 5-10etapas de compresin de un rotor gemelo

compresor helicoidal Cortesa de Howden Corp.


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Extremo de descarga

Extremo de succin

Vlvula de corredera se

muestra en posicin decarga parcial

El gas se desva de esta

abertura y regresa alextremo de succin delcompresorFLUJO

Figura 5Figura 5--1212Interior de un compresor hicoidal gemeloInterior de un compresor hicoidal gemelo

CortesCortesa de Mycom Corp.a de Mycom Corp.


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SUCCIN

VLVULA DE RETENCINDE LA SUCCINSOLADOR DE SUCCIN

OPERADORHIDRULICO

INJECCIN

RODAMIENTOS DE ENTRADAY SELLO DEL EJE

PISTN DE COMPENSACIN DELRODAMIENTO DE SALIDARODAMIENTO DE EMPUJE

CALENTADOR

LUBRICANTE

BOMBA DEACEITE

MOTOR DELA BOMBA

ENFRIADOR DELLUBRICANTE

LUBRICANTE

ENTRADA DE FLUIDOENFRIADOR

SALIDA DE FLUIDOENFRIADOR

REGULADOR DELA PRESSINDEL LUBRICANTE

COLADORPLANO

ELEMENTOCONGLUTINANTE DEETAPA SECUNDARIA

DESCARGA

ENGRANAJEDEL MOTOR

COMPRESORDE TORNILLO

SISTEMA DE ADMINISTRACIN DEL LUBRICANTEDEL COMPRESOR DE TORNILLO

FILTRO DE 15 MICRONES

LNEA DE RETORNO DEL ACEITE

Figura 7-7sistema de administracin de aceite de un conjunto de compresor

helicoidal clsico


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FiguraFigura 66--22

CortesCortesaa de Vilter Manufacturingde Vilter Manufacturing


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FIGURA 7-2VISTA DEL SEPARADOR DE ACEITE

CORTESA DEFRICK COMPANY

Salida de gas

Casco Gas separado

Almohadilla de

separacindel aceite

Placa deflectora

Flotador de aceite

Entrada

de gas

Aceiteseparado Conexin

del flotador de aceite


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Figura 7Figura 7--11Figura 7Figura 7--1.1. demostracidemostracin de la presin de la presin neta del aceite con eln neta del aceite con elmanmanmetro superior, siendo la presimetro superior, siendo la presin de succin de succin de 20n de 20 psigpsig..CortesCortesa de Western Precooling Systemsa de Western Precooling Systems


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CONDENSADORESCONDENSADORES TIPO (MEDIO DE ENFRIAMIENTO)TIPO (MEDIO DE ENFRIAMIENTO)

TAMANO (CAPACIDAD)TAMANO (CAPACIDAD) MATERIAL (CONDUCCION TERMICA)MATERIAL (CONDUCCION TERMICA)

CANTIDAD Y DISTRIBUCION DECANTIDAD Y DISTRIBUCION DEMATERIAL ( AREA,Y ESPACIAMIENTO DEMATERIAL ( AREA,Y ESPACIAMIENTO DELAMINADO)LAMINADO)

UBICACION, (MEDIO AMBIENTE).UBICACION, (MEDIO AMBIENTE).


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Figura 9-9condensador de evaporacin por corriente inducida

Cortesa de Evapco, Inc.


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FIGURA 9FIGURA 9--88CONDENSADOR DE EVAPORACICONDENSADOR DE EVAPORACIN POR CORRIENTE FORZADA CON VENTILADORN POR CORRIENTE FORZADA CON VENTILADOR

CENTRCENTRFUGOFUGO

CORTESCORTESA DE EVAPCO, INCA DE EVAPCO, INC..


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Figura 9Figura 9--66condensador de evaporacicondensador de evaporacin por corrienten por corriente

forzadaforzada

CortesCortesa dea de EvapcoEvapco, Inc., Inc.


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Figura 9Figura 9--11diagrama simplificado del proceso de flujo de un condensador condiagrama simplificado del proceso de flujo de un condensador con unun

sistema de torre de enfriamientosistema de torre de enfriamientoCortesCortesa de Baltimore Air Coila de Baltimore Air Coil


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Figura 9Figura 9--33condensador acorazado horizontalcondensador acorazado horizontal

CortesCortesa de Howe Corp.a de Howe Corp.


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Figura 9Figura 9--55Condensador acorazado sinCondensador acorazado sin

cabezacabeza


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Figura 9-7seccin del serpentn del condensador de evaporacin

Cortesa def Baltimore Air Coil

Water Mist EliminatorsWater Spray Laterals

Serpentine Condensing Coil


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Figura 9Figura 9--1010ilustraciilustracin de un condensador enfriado porn de un condensador enfriado por

aireaire


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Heat TransferHeat Transfer


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The Mollier PThe Mollier Phh DiagramDiagram

Figure 6Figure 6--22

Increasing Enthalpy (Btu/lb.)

Pressure Enthalpy (P-h) Diagram

(Moll ier Diagram)

IncreasingPressure(l

b./sq.in.absolute)

SubcooledLiquid

Region

Saturated Mixture of Liquid and Vapor Region

SuperheatedVaporRegion

Critical Point1651 psia and 270 0F



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Increasing Enthalpy (BTU/lb.)

Pressure Enthalpy (P-h) Diagram

(Moll ier Diagram)

IncreasingPressure(lb./sq.in.absolute)

SubcooledLiquid

Mixture of Saturated Liquid and Vapor

SuperheatedVapor

CriticalPoint

A B

CD

Evaporation occurring along this line.

Heat energy is being absorbed into the system

Condensation occurring along this line.

Heat energy is leaving the system.Saturated

LiquidLine

SaturatedVapor Line



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Pressure Enthalpy Diagram

(Moll ier Diagram)

IncreasingPressure(lb./s

q.in.absolute)

A1

CD

AB

0% liquid,

100% Saturated

Vapor

Capacity to Absorb Heat

EnergyHeat energy used to

cool refrigerant to

evaporator temp.

87% Saturated Liquid,

13% Saturated Vapor

Sub-cooled

Liquid

Superheated

Vapor

100%

Saturated

Liquid



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Cons

tant

Entropy

line



(Moll ier Diagram)

I

ncreasingPressure(lb./sq.in.absolute)

A

CD

A1

C1

B

Sub-cooled Liquid

Superheated

Vapor

Metering

Device

Evaporation

Condensing

Saturated Mixture Region at

Constant Temperature and Pressure


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Figura 5-13esquema de representacin de un sistema de refrigeracon de dos etapas

simples

Two Stage SystemsTwo Stage Systems


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ConstantE

ntropy

line



(Moll ier Diagram)

IncreasingPressure(lb.

/sq.in.absolute)

A

C

D

A1

C10

B

Sub-cooled Liquid

Superheated

Vapor

Metering

Device

Evaporation

Condensing

Illustration of ten

stages of compression

which keeps the

inter-stage compression

ratios small yet achieves

the over-all 13:1 ratio

C1



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Figure 7Figure 7--3 Two Stage Compression3 Two Stage Compression

Con

stantE

ntropylin

e



(Mollier Diagram)

IncreasingPressu

re(lb./sq.in.absolute)

A

CD

A1

C2

B

Sub-cooled Liquid

Superheated

Vapor

Low Stage Evaporation

Condensing

A2

C1

Represents

Efficiency Gained

Hi Stage Suction (evaporation & de-superheating)



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Figure 7Figure 7--4 Two Stage Compression4 Two Stage Compression


Inc

reasingPressur

e(lb./sq.in.absolute)

Pressure Enthalpy Diagram (Mollier Diagram)

A

CD

A1A2

C1

Mixture of Liquid and Vapor

at Constant Temperature and Pressure

Superheated

Vapor Region

Subcooled Liquid

RegionSaturated Liquid

Line

Saturated Vapor Line

Condensing Line

Hi Stage Suction (evaporating and de-superheating) Line

Low Stage Evaporating Line

Constant Entropy

Lines

B

C2

110

210320

-28

Te

mperature

L

ines


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75/78

Figura 7-4Cortesa de Applied Process Cooling Inc.


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Recibidor deAceite

Figura 7-3Cortesa de FES


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Figura 7-4A

Cortesia de joseph schauf company


78/78

Figura 9Figura 9--1111rbol de larbol de la vvlvlv.. dede desahogodesahogo dede trestres vvasas

CortesCortesaa de Henry Valve Companyde Henry Valve Company

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