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1 1. MEZCLAS ZEOTRÓPICAS R-4XX Este tipo de mezclas están formadas por varios componentes pero la mezcla no se comporta como un solo componente durante los cambios de estado. Esto se debe a que al cambiar al estado gaseoso no lo hacen a la vez los distintos compuestos de la mezcla. A éste cambio en la composición lo denominamos fragmentación. La diferente composición de la fase de vapor en estas mezclas zeotrópicas, obliga a que el proceso de carga de estos fluidos en los equipos se efectúe siempre en forma líquida. Ejemplos de las mezclas zeotrópicas son los refrigerantes de la serie R-400, como el R-404, R-408, R-409, etc. Al final del nombre de la mezcla se añade una letra mayúscula (A, B, …) para diferenciar mezclas que están formadas por los mismos componentes pero en diferente proporción. R407A (R23 / 125 / 134a) (20 / 40 / 40%) R407B (R23 / 125 / 134a) (10 / 70 / 20%) R407C (R23 / 125 / 134a) (23 / 35 / 53%) En la figura 1 se representa el diagrama p-h del R-407 C, y como podemos observar, las líneas isotermas dentro de la curva de Andrews están ligeramente inclinadas. ¿A que se debe? Es debido al fraccionamiento de la mezcla, veamos. En este tipo de mezclas zeotrópicas, la composición del vapor saturado es diferente de la del líquido saturado, de modo que a medida que el refrigerante se va evaporando, la composición del líquido en ebullición cambia. Este cambio va asociado a un incremento de la temperatura de ebullición para una presión dada. Por lo tanto, en el evaporador se verifica un aumento de la temperatura a lo largo del recorrido del mismo, llamado “deslizamiento de temperatura en el evaporador”. En el condensador sucede lo contrario, es decir la temperatura experimenta un descenso mientras se produce el cambio de estado, dando lugar al “deslizamiento de temperatura en el condensador”. El deslizamiento o glide se define como la diferencia de temperatura entre los puntos de rocío y de burbuja a presión constante. En las mezclas zeotrópicas se denomina punto de burbuja a la temperatura de saturación del líquido y punto de rocío a la temperatura de saturación del vapor. El deslizamiento varia dependiendo de la mezcla, desde 1 a 7 ºC. Fig. 1: Diagrama de Molliere de una mezcla zeotrópica y su d eslizamiento (Tb-Tr).
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1. MEZCLAS ZEOTRÓPICAS R-4XX
Este tipo de mezclas están formadas por varios componentes pero la mezcla no se comporta como un solo componente
durante los cambios de estado. Esto se debe a que al cambiar al estado gaseoso no lo hacen a la vez los distintos
compuestos de la mezcla. A éste cambio en la composición lo denominamos fragmentación.
La diferente composición de la fase de vapor en estas mezclas zeotrópicas, obliga a que el proceso de carga de estos
fluidos en los equipos se efectúe siempre en forma líquida. Ejemplos de las mezclas zeotrópicas son los refrigerantes de la
serie R-400, como el R-404, R-408, R-409, etc.
Al final del nombre de la mezcla se añade una letra mayúscula (A, B, …) para diferenciar mezclas que están formadas por
los mismos componentes pero en diferente proporción.
R407A (R23 / 125 / 134a) (20 / 40 / 40%)
R407B (R23 / 125 / 134a) (10 / 70 / 20%)
R407C (R23 / 125 / 134a) (23 / 35 / 53%)
En la figura 1 se representa el diagrama p-h del R-407 C, y como podemos observar, las líneas isotermas dentro de la curva
de Andrews están ligeramente inclinadas. ¿A que se debe? Es debido al fraccionamiento de la mezcla, veamos.
En este tipo de mezclas zeotrópicas, la composición del vapor saturado es diferente de la del líquido saturado, de modo que
a medida que el refrigerante se va evaporando, la composición del líquido en ebullición cambia. Este cambio va asociado a
un incremento de la temperatura de ebullición para una presión dada. Por lo tanto, en el evaporador se verifica un aumentode la temperatura a lo largo del recorrido del mismo, llamado “deslizamiento de temperatura en el evaporador”.
En el condensador sucede lo contrario, es decir la temperatura experimenta un descenso mientras se produce el cambio de
estado, dando lugar al “deslizamiento de temperatura en el condensador”.
El deslizamiento o glide se define como la diferencia de temperatura entre los puntos de rocío y de burbuja a presiónconstante. En las mezclas zeotrópicas se denomina punto de burbuja a la temperatura de saturación del líquido y punto de
rocío a la temperatura de saturación del vapor. El deslizamiento varia dependiendo de la mezcla, desde 1 a 7 ºC.
Fig. 1: Diagrama de Molliere de una mezcla zeotrópica y su deslizamiento (Tb-Tr).
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Pero una pregunta, si durante el cambio de estado estos refrigerantes no mantienen constante la temperatura, en un ciclo
frigorífico por ejemplo ¿Qué temperatura elegiríamos por ejemplo de vaporización cuando tengamos que realizar laelección de un evaporador para una maquina frigorífica? Muy facil, la media de las temperaturas Tb y Tr, esto es:
Cuando el deslizamiento es tan pequeño que no afecta a los cálculos, consideramos que el refrigerante es casi-azeotrópico.
Como ejemplo tenemos el R-410A, donde podemos ver en su diagrama p-h que existe una pequeña inclinación en las
isotermas. Este deslizamiento casi no se puede apreciar, ya que la diferencia entre la temperatura del líquido saturado y el
vapor saturado a presión constante es muy pequeña. Por ejemplo, a una presión de 6 bar la temperatura de líquido saturado:
- 8,71 º C y la temperatura de vapor saturado: - 8,63 º C. El deslizamiento, por tanto, tiene un valor de 0,08 y prácticamente
se puede despreciar.
Los refrigerantes con deslizamiento de temperatura reducido presentan mejores propiedadesal evitar fraccionamiento de la mezcla.
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