Download - 6. Refrigeración
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
2015-II
LABORATORIO DE INGENIERÍAMECÁNICA III
“REFRIGERACIÓN”
PROFESOR: ELISEO PAEZ APOLINARIO
INTEGRANTES:
- BORJA CORNELIO, A!"200#20$0J
- FLORES SANC%EZ, R&'(201010#5A
- %UAROTO SEVILLA, J)!"201120*+D
- UISPE UISPE, L)&201011*#.
- RODAS CERVANTES, R!)200025+2D
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ÍNDICE
INTRODUCCION//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////2
OBJETIVOS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// +
FUNDAMENTO TEÓRICO//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1/ REFRIGERADOR/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1.1 COEFICIENTE DE DESEMPEÑO (COP)//////////////////////////////////////////////////
2/ CICLO DE CARNOT INVERTIDO//////////////////////////////////////////////////////////////5
+/ CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COPRESIÓN DE VAPOR/////////////////////*
/ AGENTES REFRIGERANTES//////////////////////////////////////////////////////////////////10
EQUIPOS E INSTRUMENTOS//////////////////////////////////////////////////////////////////////////111. EQUIPOS////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 11
2. INSTRUMENTOS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////1
PROCEDIMIENTO://///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////15
DATOS////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 1$
CALCULOS Y RESULTADOS///////////////////////////////////////////////////////////////////////////1*
OBSERVACIONES//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////2+
CONCLUSIONES////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////2
RECOMENDACIONES:////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////25
1
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INTRODUCCIÓN
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2
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OBJETIVOS
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• O7%'!'& *&a+a& 4$ ++4$ &'a'$ "' &'&*'&a+,! 3a&a +a"a #>4 "'
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• O7%'!'& 4$ COP "' 4$ ++4$ a$6 +404 4$ COP "' a 3a!%a 3a&a +a"a
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+
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FUNDAMENTO TEÓRICO
1. REFRIHERADOR
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1.1 COEFICIENTE DE DESEMPEÑO (COP)E "'$'03'4 "' 4$ &'&*'&a"4&'$? $' '/3&'$a '! %&0!4$ "' COP? ' +#a
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EntradadeTrabajo
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COP=Q L
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2. CICLO DE CARNOT INVERTIDO
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(C4!"'!$a"4&)
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5
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1
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s
3
4
PA
PB
CONDENSADOR
EVAPORADOR
COMPRESOREXPANSOR
1
23
4
qA
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. CICLO DE REFRIHERACIÓN POR COMPRESIÓN DE
VAPOR
3.1CICLO IDEAL
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3 2
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CONDENSADOR
EVAPORADOR
COMPRESOR
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23
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' 8 K 8
@B 1 81 K 8
C.O.P. @B ! ( 81K 8) ((82K81) K (8 K 8))
1.1.1. CICLO PRACTICO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE
VAPOR
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. AHENTES REFRIHERANTES
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a%a %4/+"a" $# a+%-"a" +4&&4$-a a+'!%#a"a '! 0'%a'$ !4 '&&4$4$. N4
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• O%&4$: C4&#&4 "' M'%4 (C5C)? E%a!4 (C25)? A!86"&"4 $##&4$ (SO2) !4
#%a"4 34& $# '/a*'&a"a %4/+"a".
• L4$ 8a4+a&74!a"4$ 4 #4+a&74!a"4$ 3&43'"a"'$:
K E$%a7"a" @#60+a
K A#$'!+a "' !%'&a++,! +4! 4$ 0a%'&a'$ "' +4!$%&#++,! (a T 2C)
T'03'&a%#&a "' '7#+,! a a 3&'$,! a%04$&+a:
R 1 (CF) T 129C
R 1 (CC1F) T K92CR 22 (C5CF2) T .9C
R 12 (CCF) T 2.9C
R 2 (C5CF2 CCF2 CF) T K C
E 0$ #%a"4? '$ ' RK12 '! &'&*'&a"4&a$ "40'$%+a$ $# +a4& "'
-a34&a+,! '$ 0'!4& @#' a "' a04!a+4 "' 3&43'"a"'$ %'&04"!0+a$$'0'>a!%'$ a 4$ 0'!+4!a"4$.
10
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E+UIPOS E INSTRUMENTOS
1. EQUIPOSE! '$%a '/3'&'!+a $' #%a! 4$ $*#'!%'$ '@#34$
E '@#34 #%a"4 '! a '/3'&'!+a '$ ' TEC5NOVATE? MOD.G9
Fig,ra TEC5NOVATE? MOD.G9E +#a +4!$%a 3&!+3a0'!%' "':
• C403&'$4&
Fig,ra C403&'$4&
11
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• C4!"'!$a"4&
Fig,ra / C4!"'!$a"4&
• E-a34&a"4&
Fig,ra 0 E-a34&a"4&
• T#74 +a3a&
12
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Fig,ra 1 T#74 Ca3a& • T#74 +a3a&
Fig,ra 11 V-#a "' '/3a!$,!
1+
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2. INSTRUMENTOS
S' #%a&4! 4$ $*#'!%'$ !$%�'!%4$:
• A!'0,0'%&4
Fig,ra 12 A!'0,0'%&4
• 2 T'&0,0'%&4$
Fig,ra 13 T'&0,0'%&4.
1
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PROCEDIMIENTO
• S#0!$%&a& +4! '!'&*6a '+%&+a a $$%'0a. Y '!+'!"'& 4$ -'!%a"4&'$
• A7&& a$ --#a$ 3a&a ' $#0!$%&4 "' a*#a &'*#a&a$ 3a&a @#'
"#&a!%' ' 3&4+'$4 $' +#'!%' +4! '$%a '! %4"4 040'!%4.
• T40a& 0'""a$ "' -4%a>'? a03'&a>' 34%'!+a '! -a+64.
• R'*#a& ' &4%0'%&4 3a&a #! #>4 "' &'&*'&a!%' RK12 "' .1 ;*0!.
• E$3'&a& 0!#%4$ 3a&a @#' ' $$%'0a $' '$%a7+'.
• T'&0!a"4 '$%' a3$4 "' %'034? 0'"& a$ 3&'$4!'$ %'03'&a%#&a$ "'
+a"a 3#!%4 $'aa"4? 3a&a a 47%'!+,! "' ++4 "' &'&*'&a+,!.
• R'3'%& a$ 0'""a$ 3a&a "$%!%a$ -'4+"a"'$ "' -'!%a"4&'$ %a!%4 "'
'-a34&a"4& +404 "' +4!"'!$a"4&? '! 0'"a a%a.
• T40a& 0'""a$ 3a&a +a"a 3#!%4 +a07a& ' 3a$4 "' &'&*'&a!%' "' a
--#a "' '/3a!$,! a %#74 +a3a&
• R'3'%& a$ 0'""a$ 3a&a "$%!%a$ -'4+"a"'$ "' -'!%a"4&'$ %a!%4 "'
'-a34&a"4& +404 "' +4!"'!$a"4&? '! 0'"a a%a.
• T'&0!a"a$ a$ 0'"+4!'$? +4&%a& ' #>4 "' a*#a ' $#0!$%&4 "'
'!'&*6a '+%&+a.
15
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DATOS
CONDICIONES AMBIENTALES
Patm=754,75mmHg
TBS=68 ° F
TBH =67 °
1$
P1
(3$)
T1
(+)
P2
(3$)
T2
(+)
P
(3$)
T
(+)
P
(3$)
T
(+)
3
(;*0!)
P4% (a%%) T+4!"
(+)
T'-a3
(+)
I (A) V (-) V+4!". (0$) V'-a3. (0$)
VWLVULADE
EPANSIÓN
BP
12 .G
11 .
2 K1. 2 2.
1. G 2. 1G 9.
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.9 .G
MP
1 .
19 G.
K. 2 2.
1. G2 . 2 .
1
1. 1.9
AP
12 1.
119 1.
29 K. 2 K. 1. G 2. 22 .1
1
.1 .
TUBOCAPILAR
BP
1 G.
19 .9
1 2.2 21.
1 G . 19 .
1
.9 .G
M
P
1 .
1 .
1. 22.
1 9 . 1 .
G
1
1. 1.
AP
122 .1
122 2.1
K1 1 2.1
1 G2 2. 2. .2
1
.9 .9
7/23/2019 6. Refrigeración
http://slidepdf.com/reader/full/6-refrigeracion 18/27
CALCULOS 4 RESULTADOS
FORMULAS A UTILIXAR
C5#$,#% &" $a#%r"*6 7ra8a9%* ! p%7")$ia*.
D'!04$:
• & @7 E'+%4 &'&*'&a!%' % (;J ;*.)34
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−=
• @a Ca4& %&a!$'&"4 (;J ;*.)21
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• + T&a7a>4 "' +403&'$,! (;J ;*.)41
hhwc
−=
• P+ P4%'!+a "' +403&'$,!cr w*m Pc
•
=
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•
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• COP++4 C4'+'!%' "' 3'&4&0a!+' "' ++4
c
r
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Peje
w*mCOPo
r r
•
=
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1*
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http://slidepdf.com/reader/full/6-refrigeracion 19/27
• 0 E+'!+a 0'+!+a
ciclo
plan ta
mCOP
COP =η
CUADRO DE ENTALPIAS
A CONTINUACIÓN PRESENTAMOS UN CUADRO CON LAS ENTALPIAS CALCULADAS CON LA
TABLA DE PROPIEDADES TERMODINWMICAS.
I. ENTALPIAS PARA LOS ESTADOS TERMODINAMICOS USANDO UNAVALVULA DE EPANSIÓN.
a) V'!%a"4&'$ a 7a>a 34%'!+a:
POSICION
P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1 1.1922G
.G 22.1GG2G1
2 1.11G2 . 91.1G
3 1.11G1
. 91.1G
? .G2
2. 21.11G
7) V'!%a"4&'$ a 0'"a 34%'!+a:
POSICION
P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1 1.99
. 22.1G2G
2 1.21 G. G9.GGG1
3 .GG K. G9.GGG1
? .2G9992
2. 2.9292
+) V'!%a"4&'$ a a%a 34%'!+a:
1
7/23/2019 6. Refrigeración
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POSICION
P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1 .2G
1 21.G21
2 .12 1. G2.1919
3 .12
1. G2.1919
? .29
K. 19.G
II. ENTALPIAS PARA LOS ESTADOS TERMODINAMICOS USANDO UNTUBO CAPILAR.
a) V'!%a"4&'$ a 7a>a 34%'!+a:
POSICION P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1 1.2G92
G. 21.1G
2 1.19 .9 9.912111
3 1.19G
.9 9.912111
? .999G
21. 2.912
") V'!%a"4&'$ a 0'"a 34%'!+a:
POSICION
P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1 1.1G2G9 . 21.11
2 1.1 . 9.299
3 1.1 . 9.299
? .111
22. 21.922
') V'!%a"4&'$ a a%a 34%'!+a:
POSICIO P :Mpa; T :<C; :=J>=g;
1#
7/23/2019 6. Refrigeración
http://slidepdf.com/reader/full/6-refrigeracion 21/27
N
1 .1G9
.1 219.912
2 .1G9 2.1 G.G9G
3 .1G9
2.1 G.G9G
? .121
2.1 2.GG
III. U!a -' +a+#a"4 a$ '!%a3a$ 3a$a04$ a +a+#a& &? @a? +? P+?COP++4? COP3a!%a Y 0 C4! a$ 4&0#a$ a!%'&4&0'!%' 0'!+4!a"a$.
P&0'&4 +a+#a04$ a 34%'!+a "' +403&'$4& 0'"a!%' a $*#'!%'4&0#a:
P+403&'$4& P''+%&+a %4%a K P''+%&+a "' -'!%a"4&'$
Sa7'04$ a 34%'!+a "' 4$ -'!%a"4&'$ 34& "'$+&3+,! "' '@#34:
P-'!% 7a>a 34%'!+a 1 a%%$
P-'!% 0'"a 34%'!+a 1 a%%$
P-'!% a%a 34%'!+a 11 a%%$
L#'*4 8+04$ ' $*#'!%' +#a"&4 "' 34%'!+a '+%&+a "' +403&'$4&:
P"#"$7ri$a 7%7a#
:@;
P")7i#a&%r"* :@; PELECTRICA $%mpr"*%r
:@;
V-#a"'
Ba>aP4%'!+a
9 1 G
M'"a 1 91
20
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'/3a!$,!
P4%'!+a A%a P4%'!+a 11 9
T#74+a3a&
Ba>aP4%'!+a
9 1 99
M'"a
P4%'!+a
11 1 99
A%a P4%'!+a 11 9
21
7/23/2019 6. Refrigeración
http://slidepdf.com/reader/full/6-refrigeracion 23/27
P4$%'&4&0'!%' $' 'a74&, #! +#a"&4 +4! %4"4$ 4$ 3a&0'%&4$ +a+#a"4$:
@r :=J>=g; a :=J>=g; @$:=J>=g;
m :=g>*; P$ :@; PELECTRICA
$%mpr"*%r :@;
COP$i$#
%
COPp#a)7
a
m :;
V5#,#a&"
"pa)*i()
Ba>aP4%'!+a
11.91 19.2
1.121
.2
G.11
G .21 .1 .2
M'"aP4%'!+a
12.2 1.2
1.GGG
.2
1.G2
91 . .2 .2
A%aP4%'!+a
112.92 1G.2
.
.2
91.19
9 .29 .11 .G9
T,8%$api#ar
Ba>aP4%'!+a
11G.1 12.2
12.12
.1G
22.G9
99 .22 2.1G 22.
M'"aP4%'!+a
121.12 19.92
1G.
.1G
2.1
99 .92 2.2G2 .11
A%aP4%'!+a
12.1 1.11
1.1
.1G
22.1
9 9.G 2. 2.
22
7/23/2019 6. Refrigeración
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FINALMENTE SE 5IXO UN CUADRO COMPARATIVO ENTRE UN SISTEMA DE
REFRIHERACIÓN CON TUBO CAPILAR Y OTRO CON VWLVULA DE EPANSIÓN.
Par5m"7r % VENTILADORES A BAJA POTENCIAV-#a "''/3a!$,!
T#74 +a3a&
COP$i$#% .21 .2
COPp#a)7a .1 2.1G
m :; .2 22.
P$ :@; G.12 22.G1
Par5m"7r %
VENTILADORES A MEDIA POTENCIA
V-#a "''/3a!$,!
T#74 +a3a&
COP$i$#% . .9
COPp#a)7a .2 2.2G
m :; .2 .11
P$ :@; 1.G 2.1
Par5m"7r %
VENTILADORES A ALTA POTENCIA
V-#a "''/3a!$,!
T#74 +a3a&
COP$i$#% .2 9.9
COPp#a)7a .11 2.
m :; .G9 2.
P$ :@; 91. 22.
OBSERVACIONES
2+
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• L4$ ++4$ &'a'$ "'&'! "' 4$ %',&+4$ 34& a$ &a4!'$ a 0'!+4!a"a$
a!%'&4&0'!%'? a"'0$ @#' a*#!4$ "' 4$ 3&4+'$4$ !4 $4! %4%a0'!%'
$'!%&,3+4$ ! $4'!%3+4$ 3'&4 $*#'! #!a +'&%a %'!"'!+a a
a3&4/0a&$' a '4$.
• O7$'&-a04$ @#' +#a!"4 $' %40a&4! a$ 3&#'7a$ '! -a+64 a$ 34%'!+a$
"' 4$ -'!%a"4&'$ '! -'4+"a" 0'"a a%a !4 -a&a7a!? @# 34&
a*#!a aa '! ' -a%60'%&4
• O7$'&-a04$ @#' a +&+#a& ' &'&*'&a!%' "#&a!%' a '-a34&a+,!? a
%#7'&6a $' +4!*'a7a 34& #'&a? 4 +#a !4$ !"+a ' 3#!%4 "4!"' '
&'&*'&a!%' $' '-a34&a a7$4&7' +a4& "' a07'!%'
• 5'04$ 47$'&-a"4 @#' 0'!%&a$ a -'4+"a" "' 4$ -'!%a"4&'$ $'
!+&'0'!%a7a? ' #>4 "' &'&*'&a!%' '! ;*0! %a07! !+&'0'!%a7a.
•
E &'&*'&a!%' a a7a!"4!a& ' +4!"'!$a"4& $' '!+#'!%&a +404 6@#"4+403&0"4? '$%4 $' +4!&0a +4! a '+%#&a "' a$ 3&43'"a"'$ '! '
'@#34 (P T) 3'&4 '! -$%a "' @#' '! %a7a$ !4 $' 3#'"' '!+4!%&a&
3&43'"a"'$ 3a&a ' R12 +404 LSE 4 LC? '!%4!+'$ $' a$#0'! a$
3&43'"a"'$ "' $a%#&a+,! "' 6@#"4? '$%4 !4 03+a #! "'0a$a"4
'&&4& '! !#'$%&4$ ++#4$.
2
7/23/2019 6. Refrigeración
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CONCLUSIONES
• S' +4!+#' @#' ' 3&4+'$4 %a!%4 '! ' '-a34&a"4& +404 '! '
+4!"'!$a"4& 4+#&&' a 3&'$,! +4!$%a!%'? +4! #!a +a6"a "' 3&'$,!06!0a.
• E COP "' &'&*'&a+,! '$ 0a4& +#a!"4 $' '03'a #! %#74 +a3a&?
&a,! 34& a +#a ' %&a7a>4 8'+84 34& ' &'&*'&a!%' '$ 0a4& 4 a7$4&7'0a4& +a4& "' a07'!%'.
• T',&+a0'!%' ' 3&4+'$4 %a!%4 '! a --#a "' '/3a!$,! +404 '! '%#74 +a3a& '$ a '!%a36a +4!$%a!%'? 3'&4 34"'04$ +4!+#& @#' !4 '$a$6? &'$#%a!"4 0'!4& a "'&'!+a "' '!%a36a$ +4! ' #$4 "' --#a "''/3a!$,!.
25
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RECOMENDACIONES
• R'+40'!"a04$ 3a&a '$%a 3&+%+a @#' ' *" "' '$%#"a!%'$ @#' $'
'!+#'!%&'! '! ' #*a& "' '!$a4 !4 $' >#!%'! "' 0a!'&a @#' 03"a!
a +&+#a+,! "' a&' "#&a!%' ' '!$a4? '$%4 03"' @#' $' " #!a
+4&&'+%a '+'!+a '! ' '-a34&a"4& '! ' +4!"'!$a"4&
• S' 8a! &'aa"4 4$ ++#4$ *&a+a$ *#!"4!4$ 3&!+3a0'!%' 34&
a$ 3&'$4!'$ %40a"a$ '! 4$ "a%4$ "'7"4 a @#' ' %'&0,0'%&4 34& $'&
' !+4 '$%a& '! +4!$%a!%' -a&a+,! "' 0'""a$ 3a&a +a"a 3#!%4 !4
'$ +4!a7' 34&@#' !4 %'!6a #!a '$%a7"a".