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Documento acerca de los ciclos de refrigeración y su aplicación termodinámica
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenieras Licenciatura en Químico Farmacéutico Biólogo
η = - QC/L ⇒ - QC/(QC-QH)
Un refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido de trabajo del ciclo el cual alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor, respectivamente. Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el ciclo compresión- vapor, debe poseer ciertas propiedades químicas, físicas y termodinámicas que lo hagan seguro y económico durante su uso.
Sistemas en cascada R290 Propano CH3CH2CH3 Mezclas Enfriadores industriales A/A pequeños R600a Isobutano CH(CH3)2CH Refrigeración doméstica Inflamable Clorofluorocarbonos Hidrocarburo s halogenados R11 Triclorofluorometano CCl3F Chillers de baja presión espumado R12 Diclorodifluorometano CCl2F2 Refrigerador doméstico A/A Vehículos R115 Cloropentafluoroetano C2F5Cl Baja temperatura Efecto invernadero alto Hidroclorofluorocarbono s R22 Clorodifluorometano CHClF2 A/A Bombas de calor Refrigeración comercial e industrial R141b 1,1-dicloro-1- fluoroetano CH3CCl2F Espumado solvente R142b 1-cloro-1,1- dfluoroetano CH2CClF2 Alta temperatura Inflamable Hidrofluorocarbonos R32 Difluorometano Baja temperatura Inflamable R125 Pentafluoroetano Efecto invernadero alto, baja y media temperatura Mezclas azeotrópicas R502 HCFC+CFC R22/R15 Refrigeración comercial Baja temperatura
El proceso A – B es una expansión adiabática irreversible durante el cual el refrigerante pasa a través de una serie de puntos en ese estado, de tal forma no se tiene una distribución uniforme en cualquiera de sus propiedades. Entonces no puede dibujarse una trayectoria del proceso que principia en el estado A y termina en el punto B.
El proceso B – C corresponde a la vaporización del refrigerante en el evaporador, debido a que la vaporización se efectúa a temperatura y presión constantes, el proceso B – C es tanto isotérmico como isobárico. En el punto C el refrigerante está en su totalidad vaporizado y es un vapor saturado a la temperatura y presión vaporizante.
La cantidad de calor absorbida por el refrigerante en el evaporador (efecto refrigerante) es la diferencia de valor entre la entalpía del refrigerante de los puntos B y C como se muestra en la ecuación (1), por lo tanto, h (^) a, hb, hc, hd, he y hx representan las entalpías del refrigerante en los puntos A, B, C, D, E y X, respectivamente; entonces. qe = hc – ha dónde: q efecto refrigerante. La distancia X – C en el diagrama representa el calor latente total de vaporización, que está compuesto por el efecto refrigerante B – C y por la pérdida de efecto refrigerante X – B.
En el ciclo saturado simple, se supone que el refrigerante no cambia de condición mientras está fluyendo por la tubería de succión desde el evaporador hasta el compresor. El proceso C – D se efectúa en el compresor a medida que se incrementa la presión del vapor debido a la compresión desde la presión vaporizante hasta la condensante. Se supone que, en el ciclo saturado simple, el proceso de compresión C – D es isoentrópico. Una compresión isoentrópica es un tipo especial de proceso adiabático que ocurre sin fricción, debido a que no presenta cambio de entropía en la compresión. El punto D puede localizarse en el diagrama P-h siguiendo la línea de entropía constante desde el punto C hasta la intersección con la línea de presión de condensación. 24 Durante el proceso de compresión C – D se efectúa un trabajo sobre el vapor refrigerante y se incrementa la energía (entalpía) del vapor en una cantidad que es exactamente igual al trabajo mecánico efectuado sobre el vapor, que a menudo se llama calor de compresión. qw = hd – hc dónde: qw = trabajo (calor) de compresión por libra de refrigerante circulando. El trabajo mecánico efectuado sobre el vapor por el pistón durante la compresión puede calcularse a partir del calor de compresión. W = (qw)(J) = J(hd – hc) Dónde J= equivalente mecánico de calor. [ CITATION Ber13 \l 2058 ]
CITATION San \l 2058 : , (Santiago, s.f.), CITATION Ber13 \l 2058 : , (Bernal, 2013), antibióticos se obtienen usando un método llamado congelación seca. Construcción Se utilizan equipos de refrigeración que enfrían el hormigón para evitar su agrietamiento, y se congela a veces el terreno para facilitar las excavaciones Purificación del agua del mar El proceso consiste en fabricar hielo, que está relativamente libre de sal, a partir del agua del mar, separarlo de la salmuera que queda y fundirlo después Aire acondicionado Industrial, Laboratorios, Imprentas, Mecánica de precisión, Fábricas de textiles, Plantas siderúrgicas, Productos Farmaceúticos, Productos fotográficos, Aire doméstico, Consolas de pared o techo. Pistas de patinaje Se colocan tuberías que llevan un salmuera fría, dentro de la pista de arena, sobre la que después se vierte agua, que se solidifica.
