7/18/2019 12. Fluídos Frigoríficos 12-04-2011

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FEMEC/UFU – REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO – FLUIDOS FRIGORIFICOS

Prof. Orosimbo Andrade de Almeida Rego

12 - FLUIDOS FRIGORÍFICOSREFRIGERANTES

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•PROPRIEDADES TERMODINÃMICAS•

Apresentar calor de vaporização e de condensação elevados (Equipamentos e tubulações menores)•Alta densidade no estado de vapor (Compressores menores)•Baixo calor específico no estado líquido (Facilitar o subresfriamento)•Exigir relações de compressão baixas•Exigir baixas pressões de descarga para a temperatura de condensação•Apresentar pressão para a temperatura de evaporação, superior a atmosférica (Penetração de ar)•Apresentar boa condutibilidade térmica no estado de vapor (Condensadores e Evaporadores menores)•

Ter temperatura de congelamento inferior a qualquer temperatura do ciclo

•PROPRIEDADES OPERACIONAIS•Ter baixa viscosidade•Ser não-inflamável e não-explosivo•Ser quimicamente inerte•Ser miscível com a água

•Não dissolver os óleos lubrificantes•Ser estável ao calor•Ser identificável ao vazar•Ser barato e disponível•Não agredir o meio ambiente

PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DOS FLUIDOS FRIGORÍFICOS

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PROPRIEDADES DE FLUIDOS FRIGORÍFICOS

REFRIGERANTE NH3 R12 R22

Calor específico do vapor (kcal/kg.°C) 0,5202 0,142 0,1499

Calor específico do líquido (kcal/kg.°C) 1,105 0,222 0,287

Pressão de saturação a – 10°C (kgf/cm2) 2,97 2,234 3,63

Pressão de saturação a 25°C (kgf/cm2) 10,225 (3,442) 6,636 (2,970) 10,75 (2,96)

Calor de vaporização volumétrico a – 10°C (kcal/m3) 740 487,29 782,5

Condutividade térmica do líquido a 20°C (kcal/h.m.°C) 0,42 0,0780 0,0893

Condutividade térmica do vapor a 1atm (kcal/h.m.°C) 0,021 0,00836 0,01017Viscosidade absoluta do líquido a 20°C (kg/m.h) 0,791 0,949 0,827

Viscosidade absoluta do vapor a 1 atm (kg/m.h) 0,046 0,049 0,047

Odor Irrespirável Inodoro Inodoro

Combustibilidade Pouca Nenhuma Muito-Pouca

Toxicidade (Índice) 2 6 5-A

Ação corrosiva sobre materiais Cobre e Zinco Nula Borracha

Ação sobre lubrificantesNão dissolve os

óleosDissolve os

óleosDissolve os

óleos

Solubilidade na água a 30°C Alta Pouca Pouca

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NOMENCLATURA

R11 → CCl3F R134a → C2H2F4

•

Primeiro algarismo da direita: Número de átomos de Flúor na molécula•Segundo algarismo: Número de átomos de Hidrogênio + 1•Terceiro algarismo: Número de átomos de Carbono – 1•FORMA SUMÁRIA : (C-1)(H+1)(F)•Número de átomos de Cloro na mólecula é igual às valências não preenchidas•Os isômeros são designados por sufixos “a”, “b”, etc., em ordem crescente de assimetria espacial

 – (Exemplo R134a)

•A série 400 é reservada às misturas não azeotrópicas em ordem crescente por cronologia deaparecimento•A série 500 às misturas azeotrópicas em ordem crescente por cronologia de aparecimento•A série 600 aos compostos orgânicos em ordem crescente de massa molecular•A série 700 aos compostos inorgânicos em ordem crescente de massa molecular

CHs – Hidrocarbonetos purosCFCs – Hidrocarbonetos Halogenados sem hidrogênio na molécula com átomos de cloro e flúorHCFCs - Hidrocarbonetos Halogenados com átomos de hidrogênio, cloro e flúor na moléculaHFCs - Hidrocarbonetos Halogenados com átomos de hidrogênio e flúor na molécula

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DESIGNAÇÃO NOME COMPOSIÇÃO QUÍMICA   ODP GWPHIDROCARBONETOS HALOGENADOS

R11 Tricloromonoflúormetano   CCl3

F (CFC) 1 1

R12 Biclorobiflúormetano   CCl2F2 (CFC) 1 3,2

R123 Hidrobiclorobiflúoretano   C2HCl2F3 (HCFC) 0,02 0,02

R134a Bihidrotetraflúoretano   C2H2F4 (HFC) 0 0,28

MISTURAS NÃO AZEOTRÓPICAS

401A 22/152a/124 - 53%/13%/34% 0,03 0,22

407C 32/125/134a - 20%/40%/40% 0 0,38

410A 32/125 - 50%/50% 0 0,45

MISTURAS AZEOTRÓPICAS

500 12/152a - 73,8/26,2502 22/115 - 48,8%/51,2% 0,22 3,7

HIDROCARBONETOS

170 Etano   C2H6

600a Butano (Isobutano)   C4H10

COMPOSTOS INORGÂNICOS

717 Amônia   NH30 0

718 Água   H2O 0 0

744 Bióxido de Carbono   CO2

ODP - "Ozone Depleting Potential) (C-1)(H+1)(F)GWP - "Global Warming Potential"

ALGUNS REFRIGERANTES – DESIGNAÇÃO, NOME, COMPOSIÇÃO QUÍMICA E IMPACTO AMBIENTAL

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REFRIGERANTE SUBSTITUI APLICAÇÕES

R-134AR-12 - AR CONDICIONADO MÓVEL

- AR CONDICIONADO INDUSTRIAL (CHILLERS CENTRÍFUGOS)- REFRIGERAÇÃO DOMÉSTICA E COMERCIAL

R-422D R-22 - AR CONDICIONADO INDUSTRIAL (CHILLERS CENTRÍFUGOS)- CONDICIONADOR DE AR DOMÉSTICO E COMERCIAL

R-423A R-12- MÁQUINAS CENTRÍFUGAS

R-413A R-12 - CONDICIONADOR DE AR DOMÉSTICO E COMERCIAL- REFRIGERAÇÃO COMERCIAL (TEMPERATURAS BAIXAS)

R-417A R-22 - CONDICIONADOR DE AR DOMÉSTICO E COMERCIAL- REFRIGERAÇÃO COMERCIAL (TEMPERATURAS MÉDIAS)

R-422A R-22, R-502 - CONDICIONADOR DE AR DOMÉSTICO E COMERCIAL- REFRIGERAÇÃO COMERCIAL (TEMPERATURAS MÉDIAS)

- ARMAZENAMENTO DE ALIMENTOS (BAIXAS TEMPERATURAS)

FLUIDOS FRIGORÍFICOS