UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA

Sistemas Multipressão

Sistemas Multipressão

O sistema multipressão é um sistema de refrigeração, por compressão de vapor, que possui dois ou mais níveis de baixa pressão

• Aumenta-se a diferença entre as temperaturas de sucção e descarga do compressor

• Abaixa-se a temperatura do evaporador

A capacidade e a eficiência de um sistema de refrigeração diminuem rapidamente quando:

As perdas verificadas são devidas à:

• Rarefação dos vapores aspirados quando o evaporador atinge baixas temperaturas.

• Elevação da temperatura de descarga do compressor associada ao aumento da relação de compressão.

Qdo. a aplicação envolver temperaturas de evaporação muito baixas ( - 20 oC), deve-se considerar a utilização de um sist. multipressão.

Sistemas Multipressão

• Para grandes diferenças de temperaturas;

• Alta relação de pressão: - Reduz rend. volumétrico;

- Altas temperaturas de descarga;

É usual a compressão por estágios, nos seguintes limites:

• 01 estágio até -20 (a -25) oC:

• 02 estágios entre -25 oC e -70 oC

• 03 estágios menor que -70 oC

Sistemas Multipressão

Sistemas Multipressão

Separador de Líquido

Sistemas Multipressão

Separador-Resfriador de Líquido

1

Sistemas Multipressão

Resfriamento Entre Estágios

Pressão Intermediária i a dP P P

v

Sistemas Multipressão

Sistema multipressão com separador de líquido e trocador de calor economizador

Condensador

Sistemas Multipressão

Sistema multipressão com separador-resfriador de líquido e trocador de calor economizador

Condensador

Exemplo de sistema multipressão com dois estágios

Balanço de Energia para o Sistema Multipressão

Balanço de massa e energia para o separador de líquido de baixa

Balanço de massa

Balanço de energia

7 1m m

7 8 8 8s 1 1 8 8em h m h m h m h

8s 8e

1 81 8

h hm m

h h

Balanço de Energia para o Sistema Multipressão

Balanço de massa e energia para o evaporador de baixa

Balanço de energia

Bo 8 8s 8eQ m h h

Bo

11 8

Qm

h h

Do balanço de energia para o separador de líquido de baixa

8s 8e

1 81 8

h hm m

h h

Logo:

Balanço de Energia para o Sistema Multipressão

Balanço de massa e energia para o separador de líquido de alta

Balanço de massa

Balanço de energia

3 7 1 7 7 3m m m m m m

1 7m m

3 6 7 7s 1 2 7 7e 7 7 3 3m h m h m h m h m h m h

mas e logo7 1m m 7 7e 8h h h

1 2 8 7 7s 7e3

3 6

m h h m h hm

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Balanço de Energia para o Sistema Multipressão

Balanço de massa e energia para o evaporador de alta

Considerando o evaporador de alta, o balanço de energia resulta:

Ao 7 7s 7eQ m h h

Logo:

A1 2 8 o3

3 6

m h h Qm

h h

Balanço de Energia para o Sistema Multipressão

Balanço energia nos compressores

CB 1 2 1W m h h

CA 3 4 3W m h h

Compressor de Baixa

Compressor de Alta

Refrigeração por Absorção de Vapor

Características que permitem a existência de um sistema de absorção

• Os vapores de alguns fluidos frigoríficos são absorvidos a frio em grandes quantidades por certos líquidos

• Quando a solução binária é aquecida, o fluido mais volátil se evapora

Soluções mais usadas

• Amônia + Água

• Água + brometo de lítio

Refrigeração por Absorção de Vapor

Esquema de um Sistema de Absorção

Dispositivo de Expansão

Evaporador

Condensador QC

QO

Gerador

Absorvedor

Bomba

QA

Qg

Esquema de um Chiller de Absorção

Vantagens e desvantagens dos sistemas de absorção

Vantagens

• Uso de energia térmica no lugar de energia elétrica

• Recuperação de calor rejeitado em instalações com turbinas

• Apresenta poucas parte internas móveis, o que lhe garante funcionamento silencioso e sem vibração

Desvantagens

• Alto consumo de energia térmica no gerador (a energia gasta é superior a capacidade Frigorífica)

• Alto custo

• Exige perfeito estancamento (podem trabalhar em alto vácuo)

• Brometo de lítio: cristalização

COP de Máquinas de Absorção