7
1 Evaporador: Cualquier tipo de transferencia de calor (intercambiador), en el cual se vaporiza un refrigerante con el propósito de eliminar calor de un material o de un recinto a refrigerar recibe el nombre de “evaporador. El evaporador es el elemento productor de frío de la instalación frigorífica.. Otra definición:Es cualquier intercambiador de calor en el que un fluido refrigerante se evapora a baja temperatura, y por lo tanto a baja presión, aunque usualmente superior a la atmosférica, con el objeto de evitar la entrada de gases y/o vapor de agua en el circuito de baja presión El evaporador está ubicado entre la válvula de expansión y la tubería de aspiración del compresor. Misión: Es la de absorber calor del recinto a refrigerar y transmitir ese calor al fluido refrigerante. Esto lo consigue de la siguiente forma. El fluido proveniente de la válvula de expansión entra al evaporador a la temperatura de ebullición correspondiente a la presión existente en el mismo, y lo hace como vapor saturado húmedo (con un titulo de vapor muy bajo) debido a su baja temperatura, absorbe calor a través de las paredes del evaporador, por lo tanto se evapora la fracción líquida, y aumenta el título del vapor hasta el valor X = 1 (V.S.S) en el momento de salida del evaporador Siendo un intercambiador de calor , su diseño y/o cálculo presenta sin embargo, una problemática asociada que le es propia y que se puede resumir en: 1.Dificultad de elección del tipo adecuado para cada instalación en particular. 2.Determinación de su emplazamiento en las instalación. 3.Variación temporal del coeficiente de transmisión de calor como consecuencia de la formación de hielo. 4.Disminución de rendimiento debido a la presencia en su interior de aceite procedente del compresor.Clasificación: Según el medio a enfriar : A) Enfriar gases B) Enfriar líquidos Según el enfriamiento de gases: A) Convección estática (natural) A 1 ) Tubos Lisos A 2 ) Tubos Aleteados B) Convección forzada B 1 ) Tubos Lisos B 2 ) Tubos Aleteados Según la construcción de los tubos: A) De placa. B) Tubo desnudo. C) Tubo aleteado. Según la forma de transmisión de calor: A) Directa. B) Indirecta. Según la forma de transmisión de calor: A) Directa. B) Indirecta. Según la alimentación del refrigerante: A) Seco. B) Semi-inundado. C) Inundado. D) Bomba. Enfriamiento de liquido A) De inmersión: A 1 ) Serpentin. A 2 ) Parrilla. B) Doble tubo a contracorriente C) De lluvia.

Guia de Evaporadores

  • Upload
    nicolas

  • View
    264

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Refrigeración

Citation preview

Page 1: Guia de Evaporadores

1

EEvvaappoorr aaddoorr :: �� CCuuaallqquuiieerr ttiippoo ddee ttrraannssffeerreenncciiaa ddee ccaalloorr ((iinntteerrccaammbbiiaaddoorr)),, eenn eell ccuuaall ssee vvaappoorriizzaa uunn

rreeff rriiggeerraannttee ccoonn eell pprrooppóóssii ttoo ddee eell iimmiinnaarr ccaalloorr ddee uunn mmaatteerriiaall oo ddee uunn rreecciinnttoo aa rreeff rriiggeerraarr rreecciibbee eell nnoommbbrree ddee ““ eevvaappoorraaddoorr.. EEll eevvaappoorraaddoorr eess eell eelleemmeennttoo pprroodduuccttoorr ddee ff rrííoo ddee llaa iinnssttaallaacciióónn ff rriiggoorrííff iiccaa....

OOttrraa ddeeff iinniicciióónn::EEss ccuuaallqquuiieerr iinntteerrccaammbbiiaaddoorr ddee ccaalloorr eenn eell qquuee uunn ff lluuiiddoo rreeffrriiggeerraannttee ssee eevvaappoorraa aa bbaajjaa tteemmppeerraattuurraa,, yy ppoorr lloo ttaannttoo aa bbaajjaa pprreessiióónn,, aauunnqquuee uussuuaallmmeennttee ssuuppeerriioorr aa llaa aattmmoossfféérriiccaa,, ccoonn eell oobbjjeettoo ddee eevvii ttaarr llaa eennttrraaddaa ddee ggaasseess yy//oo vvaappoorr ddee aagguuaa eenn eell ccii rrccuuii ttoo ddee bbaajjaa pprreessiióónn EEll eevvaappoorraaddoorr eessttáá uubbiiccaaddoo eennttrree llaa vváállvvuullaa ddee eexxppaannssiióónn yy llaa ttuubbeerrííaa ddee aassppii rraacciióónn ddeell ccoommpprreessoorr.. MMiissiióónn:: EEss llaa ddee aabbssoorrbbeerr ccaalloorr ddeell rreecciinnttoo aa rreeff rriiggeerraarr yy ttrraannssmmii ttii rr eessee ccaalloorr aall ff lluuiiddoo rreeff rriiggeerraannttee.. EEssttoo lloo ccoonnssiigguuee ddee llaa ssiigguuiieennttee ffoorrmmaa.. EEll ff lluuiiddoo pprroovveenniieennttee ddee llaa vváállvvuullaa ddee eexxppaannssiióónn eennttrraa aall eevvaappoorraaddoorr aa llaa tteemmppeerraattuurraa ddee eebbuull ll iicciióónn ccoorrrreessppoonnddiieennttee aa llaa pprreessiióónn eexxiisstteennttee eenn eell mmiissmmoo,, yy lloo hhaaccee ccoommoo vvaappoorr ssaattuurraaddoo hhúúmmeeddoo ((ccoonn uunn ttii ttuulloo ddee vvaappoorr mmuuyy bbaajjoo)) ddeebbiiddoo aa ssuu bbaajjaa tteemmppeerraattuurraa,, aabbssoorrbbee ccaalloorr aa ttrraavvééss ddee llaass ppaarreeddeess ddeell eevvaappoorraaddoorr,, ppoorr lloo ttaannttoo ssee eevvaappoorraa llaa ff rraacccciióónn ll ííqquuiiddaa,, yy aauummeennttaa eell ttííttuulloo ddeell vvaappoorr hhaassttaa eell vvaalloorr XX == 11 ((VV..SS..SS)) eenn eell mmoommeennttoo ddee ssaall iiddaa ddeell eevvaappoorraaddoorr SSiieennddoo uunn iinntteerrccaammbbiiaaddoorr ddee ccaalloorr ,, ssuu ddiisseeññoo yy//oo ccáállccuulloo pprreesseennttaa ssiinn eemmbbaarrggoo,, uunnaa pprroobblleemmááttiiccaa aassoocciiaaddaa qquuee llee eess pprrooppiiaa yy qquuee ssee ppuueeddee rreessuummiirr eenn:: 11..DDiiff iiccuull ttaadd ddee eelleecccciióónn ddeell ttiippoo aaddeeccuuaaddoo ppaarraa ccaaddaa iinnssttaallaacciióónn eenn ppaarrttiiccuullaarr.. 22..DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddee ssuu eemmppllaazzaammiieennttoo eenn llaass iinnssttaallaacciióónn.. 33..VVaarriiaacciióónn tteemmppoorraall ddeell ccooeeff iicciieennttee ddee ttrraannssmmiissiióónn ddee ccaalloorr ccoommoo ccoonnsseeccuueenncciiaa ddee llaa ffoorrmmaacciióónn ddee hhiieelloo.. 44..DDiissmmiinnuucciióónn ddee rreennddiimmiieennttoo ddeebbiiddoo aa llaa pprreesseenncciiaa eenn ssuu iinntteerriioorr ddee aacceeii ttee pprroocceeddeennttee ddeell ccoommpprreessoorr..CCllaassii ff iiccaacciióónn:: SSeeggúúnn eell mmeeddiioo aa eennffrr iiaarr :: AA)) EEnnff rriiaarr ggaasseess BB)) EEnnff rriiaarr ll ííqquuiiddooss SSeeggúúnn eell eennffrr iiaammiieennttoo ddee ggaasseess:: AA)) CCoonnvveecccciióónn eessttááttiiccaa ((nnaattuurraall )) AA11)) TTuubbooss LLiissooss

AA22)) TTuubbooss AAlleetteeaaddooss

BB)) CCoonnvveecccciióónn ffoorrzzaaddaa BB11)) TTuubbooss LLiissooss

BB22)) TTuubbooss AAlleetteeaaddooss

SSeeggúúnn llaa ccoonnssttrr uucccciióónn ddee llooss ttuubbooss:: AA)) DDee ppllaaccaa.. BB)) TTuubboo ddeessnnuuddoo.. CC)) TTuubboo aalleetteeaaddoo.. SSeeggúúnn llaa ffoorr mmaa ddee tt rr aannssmmiissiióónn ddee ccaalloorr :: AA)) DDii rreeccttaa.. BB)) IInnddii rreeccttaa.. SSeeggúúnn llaa ffoorr mmaa ddee tt rr aannssmmiissiióónn ddee ccaalloorr :: AA)) DDii rreeccttaa.. BB)) IInnddii rreeccttaa.. SSeeggúúnn llaa aall iimmeennttaacciióónn ddeell rr eeff rr iiggeerr aannttee:: AA)) SSeeccoo.. BB)) SSeemmii--iinnuunnddaaddoo.. CC)) IInnuunnddaaddoo.. DD)) BBoommbbaa.. EEnnff rr iiaammiieennttoo ddee ll iiqquuiiddoo AA)) DDee iinnmmeerrssiióónn:: AA11)) SSeerrppeennttiinn.. AA22)) PPaarrrrii ll llaa.. BB)) DDoobbllee ttuubboo aa ccoonnttrraaccoorrrriieennttee CC)) DDee ll lluuvviiaa..

Page 2: Guia de Evaporadores

2

DD)) MMuull ttii ttuubbuullaarr.. DD11)) HHoorriizzoonnttaall

DD22)) VVeerrttiiccaall CCoonnggeellaaddoorr eess:: AA)) FFaabbrriiccaa ddee hhiieelloo BB)) AAccuummuullaaddoorr ddee ff rrííoo EEvvaappoorr aaddoorr eess ddee iinnmmeerr ssiióónn::

�� TTiippoo sseerr ppeenntt íínn:: Se utiliza únicamente con los fluidos misibles con el aceite y donde es indispensable una velocidad de circulación mínima en la mezcla líquido-vapor del refrigerante, para permitir que el aceite arrastrado por el refrigerante retorne al compresor. Clorofluorados. Motor eléctrico (accionamiento directo o indirecto

TTiippoo ppaarr ii ll llaa:: Para amoníaco y el R-22 Dos colectores de tubos estirados sin soldar unidos entre sí a traves de tubos de díametro más pequeño. Se alimenta de liquido expansionado por gravedad o por una bomba.

Hélice (vertical o horizontal)

Evaporador tipo serpentín

líquido

Page 3: Guia de Evaporadores

3

DDee ll lluuvviiaa:: Se utiliza para enfriar líquidos alimenticios (leche, cerveza, etc.) Llamado de “Baudelot” �� MMuull ttii ttuubbuullaarr::HHoorriizzoonnttaalleess

Colector superior

Colector inferior (ingreso)

Entrada del fluido frigorigeno

EEnnttrraaddaa ddee aagguuaa ddee eennffrriiaammiieennttoo pprriimmaarriioo

LLííqquuiiddoo aa eennffrriiaarr

SSaall iiddaa ddee ff lluuiiddoo rreeffrr iiggeerraannttee

SSaall iiddaa ddeell aagguuaa oo ssaallmmuueerraa eennff rr iiaaddaa

EEnntt rraaddaa ddee ff lluuiiddoo rreeffrr iiggeerraannttee

Depósito de decantación

EEnntt rraaddaa ddee aagguuaa oo ssaallmmuueerraa aa

Page 4: Guia de Evaporadores

4

TTuubbooss ll iissooss ppaarraa aammoonniiaaccoo.. TTuubbooss aalleettaaeeaaddooss llaammiinnaaddooss ppaarraa ff lluuiiddooss cclloorrooff lloorraaddooss.. DDiiffeerreenncciiaa ddee ddiisseeññoo ddeebbiiddoo aa llaa ddiissttiinnttaa mmiisscciibbii ll iiddaadd ddee eessttooss ff lluuiiddooss ccoonn llooss aacceeiitteess ddee lluubbrriiccaacciióónn SSéégguunn ssuu ccoonnssttrruucccciióónn:: AA)) DDee ppllaaccaa oo ssuuppeerr ff iicciiee ddee ppllaaccaa:: ••PPrreesseennttaann ttiippooss mmuuyy ddii ffeerreenntteess ••SSee ccoonnssttrruuyyeenn ccoonn ddooss llaammiinnaass ddee mmeettaall eessttaammppaaddaass oo ssoollddaaddaass,, ddee ffoorrmmaa qquuee ddeejjaann eennttrree eell llaass eell ccii rrccuuii ttoo ddee ccii rrccuullaacciióónn ddeell rreeff rriiggeerraannttee.. ••SSee uuttii ll iizzaa eenn llooss ff rriiggoorrííff iiccooss yy ccoonnggeellaaddoorreess ddoommééssttiiccooss,, ddeebbiiddoo aa sseerr ffááccii llmmeennttee ll iimmppiiaabbllee,, ddee ccoonnssttrruucccciióónn rrááppiiddaa yy eeccoonnóómmiiccaa eenn ccuuaallqquuiieerraa ddee llooss ddiisseeññooss eessttaabblleecciiddooss.. OOttrroo ttiippoo ddee eevvaappoorraaddoorr ddee ppllaaccaa ccoonnssiissttee eenn uunnaa ttuubbeerrííaa ddoobbllaaddaa eenn ffoorrmmaa ssiinnoossooiiddaall aaddoossaaddaa aa uunnaa ppllaaccaa pprriinncciippaall mmeeddiiaannttee ssoollddaadduurraa oo aabbrraazzaaddeerraass rreemmaacchhaaddaass..

EEnntt rraaddaa ddeell ff lluuiiddoo ff rr iiggoorr ííggeennoo

SSaall iiddaa ddee aagguuaa oo ssaallmmuueerraa eennff rr iiaaddaa

EEnntt rraaddaa ddee aagguuaa oo ssaallmmuueerraa

Salida de fluido frigorígeno

Page 5: Guia de Evaporadores

5

BB)) TTuubboo ddeessnnuuddoo:: oo ttuubbooss ll iissooss.. ••SSee ccoonnssttrruuyyeenn ggeenneerraallmmeennttee ddee aacceerroo yy ccoobbrree •• LLooss ttuubbooss ddee aacceerroo ssoonn uuttii ll iizzaaddooss eenn ggrraannddeess yy eenn eevvaappoorraaddoorreess qquuee uuttii ll iizzaann aammoonniiaaccoo ••LLooss ddee ccoobbrree eenn llaa mmaannuuffaaccttuurraa ddee eevvaappoorraaddoorreess ppeeqquueeññooss yy ttaammbbiiéénn ppaarraa eell uussoo ddeell eevvaappoorraaddoorr ccoonn oottrrooss rreeffrriiggeerraanntteess ddiissttiinnttooss aall aammoonniiaaccoo ••FFoorrmmaass:: PPllaannaass,, ZZiigg--ZZaagg,, oovvaalleess.. •• UUttii ll iizzaann ppaarraa eennffrriiaarr ll iiqquuiiddooss,, oo ppaarraa eennff rriiaammiieennttoo ddee aaii rree,, ssii ttuuaannddoossee eenn eell tteecchhoo eenn ccáámmaarraass ddee ccoonnggeellaacciióónn yy aallmmaacceenneess ddee rreeff rriiggeerraacciióónn.. CC)) TTuubboo aalleetteeaaddoo:: SSoonn ttuubbooss ll iissooss aa llooss qquuee ssee lleess hhaann iinnccoorrppoorraaddoo ppllaaccaass mmeettááll iiccaass ,, oo aalleettaass ,, ssoollddaaddaass oo eexxppaannddiiddaass,, aa pprreessiióónn ssoobbrree llooss ttuubbooss EEssttaass aalleettaass ssii rrvveenn ccoommoo ssuuppeerrff iicciiee sseeccuunnddaarriiaa ddee aabbssoorrcciióónn ddee ccaalloorr yy ttiieenneenn llaa mmiissiióónn ddee iinnccrreemmeennttaarr llaa ssuuppeerrff iicciiee ttoottaall ddeell eevvaappoorraaddoorr yy ppoorr ttaannttoo ssuu eeff iicciieenncciiaa..

�� ddee aacceerroo yy aalleettaass ddee aacceerroo oo aalluummiinniioo ppaarraa eell aammoonnííaaccoo..

�� TTuubboo ddee ccoobbrree yy aalleettaass ddee aalluummiinniioo ppaarraa llooss ff lluuiiddooss cclloorrooff lluuoorraaddooss LLaass aalleettaass ssii rrvveenn ccoommoo ssuuppeerrff iicciieess sseeccuunnddaarriiaass aabbssoorrvveeddoorraass ddee ccaalloorr,, yy eell eeffeeccttoo qquuee ttiieenneenn eess llaa ddee aauummeennttaarr eell áárreeaa ssuuppeerrff iicciiaall eexxtteerrnnaa ddeell eevvaappoorraaddoorr,, mmeejjoorráánnddoossee ppoorr lloo ttaannttoo llaa eeff iicciieenncciiaa ppaarraa eennff rriiaarr aaii rree uu oottrrooss ggaasseess.. EEnn llooss eevvaappoorraaddoorreess ll iissooss,, llaa mmaayyoorrííaa ddeell aaii rree qquuee ccii rrccuullaa ssoobbrree llooss ttuubbooss ppaassaa aa ttrraavvééss ddee llooss eessppaacciiooss aabbiieerrttooss eexxiisstteenntteess eennttrree llooss mmiissmmooss yy nnoo ssee ppoonnee eenn ccoonnttaaccttoo ccoonn llaa ssuuppeerrff iicciieess ddee llooss ttuubbooss.. CCuuaannddoo ssee aaggrreeggaann llaass aalleettaass,, ooccuuppaannddoo llooss eessppaacciiooss aabbiieerrttooss eennttrree llooss ttuubbooss,, eessttooss aaccttúúaann ccoommoo ccoolleeccttoorreess ddee ccaalloorr.. EEssttooss aabbssoorrbbeenn ccaalloorr ddeell aaii rree qquuee oorrddiinnaarriiaammeennttee nnoo eessttaarrííaa eenn ccoonnttaaccttoo ccoonn llaa ssuuppeerrff iicciiee pprriinncciippaall yy ccoonndduucceenn eessttee ccaalloorr hhaacciiaa llaa ttuubbeerrííaa.. de escarcha sobre los serpentines aleteados tiende a restringir el paso del aire entre las aletas y retardar la circulación de éste a través del serpentín, los evaporadores diseñados para aplicaciones de baja temperatura deben tener un mayor espaciamiento entre las aletas (de 2 a 3 aletas por pulgadas), a fin de minimizar el daño por la

Page 6: Guia de Evaporadores

6

restricción de circulación del aire, por El espaciamiento de las aletas varía desde 2 a 14 aletas por pulgadas La acumulación de escarcha es inevitable en serpentines usados en enfriamiento de aire, trabajando a temperaturas bajas. Debido a que la acumulación otra parte el diseño de serpentines para aire acondicionado y otras instalaciones donde los serpentines trabajan a temperaturas altas de tal modo que no existe acumulación de escarcha sobre la superficie del serpentín, estos podrán tener hasta14 aletas por pulgada( como máximo) . Los serpentines aleteados tienen mas área superficial por unidad de longitud y ancho, que los evaporadores de tubo desnudo y por lo mismo pueden construirse en forma mas compacta. Un evaporador de serpentín aleteado ocupa menos espacio que un evaporador de tubo desnudo, o un evaporador de placa, esto para igualdad de capacidad calorica, lo que se traduce en un ahorro considerable de espacio y costo. SSeeppaarraacciióónn eennttrree aalleettaass:: LLaa sseelleecccciióónn ddee llaa sseeppaarraacciióónn óóppttiimmaa eennttrree llaass aalleettaass ddeeppeennddee ddee::

�� LLaa tteemmppeerraattuurraa ddee llaa ccáámmaarraa aa eennff rriiaarr

�� LLaa ff rreeccuueenncciiaa ddee llooss ddeesseessccaarrcchheess

�� LLaa nnaattuurraalleezzaa ddee llooss pprroodduuccttooss aa eennff rriiaarr.. SSeeggúúnn llaa aall iimmeennttaacciióónn ddee rr eeff rr iiggeerr aannttee:: AA)) DDee eexxppaannssiióónn sseeccaa:: LLoo qquuee ssiiggnnii ff iiccaa eess qquuee llooss ggaasseess eenn llaa ppaarrttee ff iinnaall ddeell eevvaappoorraaddoorr eessttáánn sseeccooss ((ccaassii ll iibbrreess ddee ggoottaass ddee ll ííqquuiiddoo)) CCoonn eell mmééttooddoo ddee ““ eexxppaannssiióónn sseeccaa”” ,, llaa ccaannttiiddaadd ddee ll ííqquuiiddoo qquuee eennttrraa aall eevvaappoorraaddoorr eessttáá ll iimmii ttaaddaa aa llaa ccaannttiiddaadd qquuee ppuueeddee sseerr ccoommpplleettaammeennttee vvaappoorriizzaaddaa dduurraannttee eell ttiieemmppoo eenn qquuee ééssttee rreeccoorrrree eell eevvaappoorraaddoorr,, ddee ffoorrmmaa qquuee ssóólloo ll lleegguuee vvaappoorr aall ttrraammoo ff iinnaall ddee aassppii rraacciióónn

�� EEnn eessttee ttiippoo ddee eevvaappoorraaddoorr,, llaa aall iimmeennttaacciióónn ddeell ll ííqquuiiddoo ssee rreeaall iizzaa aa ttrraavvééss ddee uunnaa vváállvvuullaa ddee eexxppaannssiióónn tteerrmmoossttááttiiccaa..

�� LLaa ccaannttiiddaadd ddee ll ííqquuiiddoo pprreesseennttee eenn eell eevvaappoorraaddoorr ddee eexxppaannssiióónn sseeccaa vvaarriiaarráá ccoonn llaa ccaarrggaa ddeell eevvaappoorraaddoorr..

BB)) TTiippoo iinnuunnddaaddoo::

�� EEssttee ttiippoo ddee eevvaappoorraaddoorr eess aall iimmeennttaaddoo ccoonn uunnaa ssoobbrreeddoossiiss ddee ll ííqquuiiddoo,, ddeell qquuee ssóólloo uunnaa ppaarrttee ((2200--2255%%)) eess vvaappoorriizzaaddoo ccuuaannddoo eell rreeffrriiggeerraannttee ddeejjaa llooss ttuubbooss..

�� LLaa oottrraa ppaarrttee ddee ll ííqquuiiddoo rreeff rriiggeerraannttee ssee eemmpplleeaa ppaarraa mmaanntteenneerr llaa ssuuppeerrff iicciiee iinntteerriioorr ddee llooss ttuubbooss hhúúmmeeddaa,, iinnccrreemmeennttaannddoo llaa ttrraannssffeerreenncciiaa ddee ccaalloorr iinntteerrnnoo..

Page 7: Guia de Evaporadores

7

CC)) SSeemmii--iinnuunnddaaddoo:: SSee ccaarraacctteerriizzaa ppoorr tteenneerr vvaarriiaass eennttrraaddaass ((ccii rrccuuii ttooss aa aall iimmeennttaarr)) yy uunnaa

ssoollaa ssaall iiddaa ((ccoolleeccttoorr ddee ssaall iiddaa)) SSee uuttii ll iizzaa ppaarraa llaa ddiissttrriibbuucciióónn ddee rreeff rriiggeerraannttee uunn ddiissttrriibbuuiiddoorr ddee rreeffrriiggeerraannttee..