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REFRIGERAO

Relativamente a uma instalao frigorfica de compresso simples sabe-se que:

Agente refrigerante: R22/R134a/R404A/R717;

Temperatura de condensao: +40 C;

Temperatura de evaporao: -20 C;

Rendimento isentrpico do compressor: 0,8 Compare as temperaturas de descarga do compressor, os efeitos frigorficos, as

eficincias e os rendimentos, nas seguintes condies de funcionamento:

1. Ciclo ideal (ciclo saturado simples).

2. Ciclo prtico apenas com compresso no isentrpica.

3. Ciclo prtico apenas com compresso no isentrpica e um sobreaquecimento de 10 C no evaporador (sobreaquecimento til).

4. Ciclo prtico apenas com compresso no isentrpica e um sobreaquecimento de 20 C na linha de aspirao do compressor.

5. Ciclo prtico apenas com compresso no isentrpica em um sobreaquecimento de 30 C na aspirao do compressor (10C no evaporador e 20 C na linha de

aspirao do compressor).

6. Ciclo prtico apenas com compresso no isentrpica e um subarrefecimento de 10 C.

7. Ciclo prtico com compresso no isentrpica, um sobreaquecimento de 30 C na aspirao do compressor (10 C no evaporador e 20 C na linha de aspirao do

compressor) e um subarrefecimento de 10 C.

8. Considere a instalao frigorfica de dupla compresso, com arrefecimento intermdio de vapor e de lquido por injeco parcial, representada na figura.

Sabe-se que:

Temperatura do ar no interior da(s) cmara(s) frigorfica(s): -33C;

Temperatura da gua do mar entrada do(s) condensador(es): +23C;

Potncia frigorfica: 160 kW;

Fluido refrigerante: R22;

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Rendimento isentrpico do(s) compressor(es): 0,8;

Pontos de aspirao do(s) compressor(es): saturados

a) Represente o ciclo frigorfico num diagrama [p; h]; b) Determine a(s) temperatura(s) de descarga do(s) compressor(es); c) Determine as potncias do(s) compressores e do(s) condensador(es); d) Determine o rendimento do ciclo frigorfico.

9. Considere a instalao frigorfica de dupla compresso, com arrefecimento intermdio de vapor por injeco total, representada na figura.

Sabe-se que:

Temperatura do ar no interior da(s) cmara(s) frigorficas: -33C;

Temperatura da gua do mar entrada do(s) condensador(es): +23C;

Potncia frigorfica: 160 kW;

Fluido refrigerante: R22;

Rendimento isentrpico do(s) compressor(es): 0,8;

Pontos de aspirao do(s) compressor(es): saturados

a) Represente o ciclo frigorfico num diagrama [p; h]; b) Determine a(s) temperatura(s) de descarga do(s) compressor(es); c) Determine as potncias do(s) compressores e do(s) condensador(es); d) Determine o rendimento do ciclo frigorfico.

10. Um navio LPG possui a instalao de refrigerao/liquefaco/reliquefaco representada na figura. Foi fretado para transporte de propano liquefeito

(completamente refrigerado) de Grangemouth para Leixes.

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Sabe-se que:

Volume dos tanques de carga: 13200 ; rea lateral dos tanques de carga: 3874 ;

Fluxo de calor atravs do isolamento: 10 ; Consumo dos grupos electrogneos: 180 ; Custo de 1 ton de combustvel: 550 ; Durao da viagem: 5 dias; Temperatura mdia da gua do mar: 13 C; Rendimento isentrpico do compressores : 0,8; Sobreaquecimento na asp. comp. Baixa: 10 C; Caudal mssico no circuito intermdio: 0,2; Temperatura de embarque da carga: -42 C; Relao potncias bombas/compressores: 0,05;

Massa especfica do propano a -42 C: 582 ; Massa especfica do propano a 15 C: 511 .

a) Represente o ciclo frigorfico no respectivo diagrama [p;h]; b) Determine o rendimento do ciclo; c) Determine o custo de transporte de cada tonelada de propano embarcado.

11. Comparar a potncia consumida pelo(s) compressor(es) de uma instalao frigorfica cuja capacidade de 50 TR, as temperaturas de condensao e de

evaporao so +40 C e -30 C, respectivamente, e o agente refrigerante o

R717, para:

a) Instalao frigorfica composta por um andar de compresso; b) Instalao frigorfica composta por dois andares de compresso, com

separador de lquido

12. Determinar, para o problema 11, a eficincia das instalaes frigorficas correspondentes s alneas a) e b).

13. Considere uma instalao frigorfica que funciona segundo um ciclo ideal (ciclo saturado simples) e tem como agente refrigerante o R22. O compressor do tipo

alternativo e tem um deslocamento geomtrico (caudal terico aspirado) de 1

m3/h. Para temperaturas de evaporao de 0 C, 5 C e 10 C e temperaturas de

condensao de 40 C, 50 C e 60 C, analise a variao da capacidade frigorfica

terica do compressor.

14. Considere uma instalao frigorfica que funciona segundo um ciclo ideal (ciclo saturado simples) e tem como agente refrigerante o R22. O compressor do tipo

alternativo, tem um deslocamento geomtrico (caudal terico aspirado) de 1 m3/h

e dada a curva de variao do seu rendimento volumtrico com a relao de

presses. Para temperaturas de evaporao de 0 C, 5 C e 10 C e temperaturas de

condensao de 40 C, 50 C e 60 C, analise a variao da capacidade frigorfica

real do compressor com a relao de presses.

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15. Considere uma instalao frigorfica que funciona segundo um ciclo ideal (ciclo saturado simples) e tem como agente refrigerante o R22. O compressor do tipo

alternativo, tem um deslocamento geomtrico (caudal terico aspirado) de 1 m3/h

e dada a curva de variao do seu rendimento volumtrico com a relao de

presses. Para temperaturas de evaporao de 0 C, 5 C e 10 C e temperaturas de

condensao de 40 C, 50 C e 60 C.

Analise a variao da capacidade frigorfica real do compressor com a relao de

presses considerando um sobreaquecimento de 15 C no evaporador

(sobreaquecimento til).

16. Considere uma instalao frigorfica que funciona segundo um ciclo ideal (ciclo saturado simples) e tem como agente refrigerante o R22. O compressor do tipo

alternativo, tem um deslocamento geomtrico (caudal terico aspirado) de 1 m3/h

e dada a curva de variao do seu rendimento volumtrico com a relao de

presses. Para temperaturas de evaporao de 0 C, 5 C e 10 C e temperaturas de

condensao de 40 C, 50 C e 60 C.

Analise a variao da capacidade frigorfica real do compressor com a relao de

presses considerando um subarrefecimento de 5 C.

17. Considere um compressor frigorfico de 6 cilindros que funciona numa instalao frigorfica segundo um ciclo saturado simples, cujo gente refrigerante (R22) chega

vlvula expansora com um subarrefecimento de 5 C.

Relativamente ao compressor conhecem-se as curvas de variao da potncia

absorvida e do rendimento volumtrico com a relao de presses, a velocidade

(1450 rpm), o dimetro dos cilindros (90 mm) e o curso do mbolo (70 mm).

Pretende-se determinar a potncia frigorfica real desenvolvida pelo compressor e

a potncia do respectivo motor de accionamento a instalar para as duas seguintes

situaes:

a) Temperatura de evaporao 2 C e temperatura de condensao 40 C; b) Temperatura de evaporao 7 C e temperatura de condensao 55 C.

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18. Considere uma instalao frigorfica com as seguintes caractersticas: agente refrigerante R12, evaporador do tipo seco com uma temperatura de evaporao de

4 C e uma perda de carga de 0,63 bar, vlvula expansora termosttica com um

sobreaquecimento esttico de 5 C e uma limitao de presso (carga MOP) de

3,06 bar.

Pretende-se determinar as condies de funcionamento da vlvula expansora

termosttica nas seguintes situaes:

a) Evaporador ideal (sem perda de carga) e bolbo com carga termosttica normal; b) Evaporador real, vlvula com equalizao interna de presses e bolbo com

carga termosttica normal;

c) Evaporador real, vlvula com equalizao externa de presses e bolbo com carga termosttica normal;

d) Evaporador real e bolbo com carga termosttica MOP.

19. Determine os elementos necessrios para seleccionar a vlvula expansora termosttica para uma instalao frigorfica com as seguintes caractersticas: o

agente refrigerante R12, a capacidade do evaporador 7000 kcal/h, a

temperatura de evaporao -10 C, a temperatura de condensao +36 C, o

nmero de circuitos do evaporador 6, o comprimento da linha de lquido 50 m

e a diferena de nveis entre o depsito de lquido e o evaporador 6m.