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Refrigeração
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Componentes dos Sistemas de Refrigerao
Compressores
Principais tipos de Compressores:
Compressor alternativo Compressor centrfugo Compressor de parafusos Compressor Scroll
Compressor Alternativo
Compressor Alternativo
Tipos de Compressores Alternativos:
De simples ou duplo efeito; De um ou mais cilindros; Abertos, hermticos ou semi-hermticos; Horizontais, verticais, em V, em W ou radiais.
Compressor Alternativo Aberto
Compressor Alternativo Aberto
Unidade Condensadora
Compressor Alternativo Semi-Hermtico
Compressor Alternativo Semi-Hermtico
Compressor Alternativo Hermtico
Compressor Alternativo Hermtico
Compressores Abertos
Exigem um selo na ponta do eixo,
Variao de sua rotao apenas pela modificao das polias
Manuteno mais fcil (motor e compressor separados)
Compressores Hermticos e Semi-hermticos
Funcionamento mais silencioso
Difcil o surgimento de vazamentos de refrigerante
O leo age como refrigerante, isolante e lubrificante do motor
Juntas podem dar origem a vazamentos de fludo frigorfico (semi)
No podem ser utilizados com amnia
Maior taxa de rejeio de calor no condensador
Compressor de Parafusos
Compressor de Parafusos
Compressor de Parafusos
Compressor de Parafusos
Capacidades de 50 at 350 TR Menor tamanho que os alternativos Menos partes mveis Permite a suco de uma certa quantidade de lquido
Menor eficincia que os alternativos em condies de carga parcial
leo: - lubrificao
- vedao
- resfriamento
Compressor Centrfugo
COP para chillers centrfugos (resfriados gua)
Compressor Centrfugo
Compressor Centrfugo
Compressor Scroll
Compressor Scroll - Funcionamento
Compressor Scroll
Compressor Scroll
Caractersticas
A capacidade de refrigerao dos compressores Scroll, para sistemas de expanso direta, est na faixa de 1 a 15 TR (52,3 kW)
Podem ser encontrados com capacidade de at 60 TR Admitem a suco de uma certa quantidade de lquido Menos peas mveis (
Condensadores
Caractersticas
Condensadores resfriados a ar Condensadores resfriados a gua Condensador duplo tubo Condensador Carcaa e Serpentina (Shell and Coil) Condensador Carcaa e Tubo (Shell and Tube) Condensador de Placa Condensadores Evaporativos
Condensadores resfriados a ar
Faixa de capacidade 1 a 100 TR (7 a 352 kW) usual a sua montagem em paralelo, atingindo
capacidades superiores
Condensadores resfriados a ar
Condensadores resfriados a gua
Normalmente estes condensadores utilizam gua proveniente de uma torre de resfriamento
A temperatura de condensao deve ser fixada em um valor entre 5,0 e 8,0 C maior que a temperatura da gua que entra no condensador
Condensadores duplo tubo
Normalmente utilizados em unidades de pequena capacidade Condensadores auxiliares (paralelo com condensadores a gua) Limpeza difcil
Condensador Carcaa e Serpentina
(Shell and Coil)
Normalmente so usados em unidades de pequena e mdia capacidade, tipicamente at 15 TR
Limpeza difcil
Condensador Carcaa e Tubo (Shell and Tube)
So fabricados para uma vasta gama de capacidades, sendo amplamente utilizados em pequenos e grandes sistemas de refrigerao
Condensador de Placa
Placas de ao inox ou, em casos especiais, de outro material, de pequena espessura (0,4 a 0,8 mm).
Elevado coeficiente global de transferncia de calor
Condensadores Evaporativos
So selecionados com base em uma diferena de 10 a 15 C, entre atemp. de condensao e a temp. de bulbo mido do ar que entra no condensador.
bomba de gua destes condensadores de menor capacidade que a requerida pelos condensadores resfriados a gua
Devem estar localizados prximos dos compressores
Reservatrios de Lquido
Todo sistema de refrigerao deve ter um reservatrio com volume suficiente para armazenar a carga total de refrigerante devido a:
Paradas para manuteno Sazonalidade do processo de produo
Obs.: Em condensadores Shell and tube, o reservatrio a prpria carcaa.
Evaporadores
Classificao dos Evaporadores Quanto ao Fludo a Resfriar
Evaporadores para o resfriamento de ar Evaporadores para o resfriamento de lquidos
Carcaa e tubo (Shell and tube). Carcaa e serpentina e (Shell and coil). Evaporadores de Placas.
Evaporadores de contato
Evaporadores com circulao forada de ar
Evaporadores com circulao forada de ar
Utilizado em cmaras frigorficas, salas de processamento e tneis de congelamento
Constitudos por uma serpentina aletada e ventiladores montados em um gabinete
Evaporadores com circulao forada de ar
Ventilador succionando Permite maio alcance do fluxo de ar frio, porm o calor dissipado pelo motor do ventilador no retirado imediatamente.
Ventilador soprando Menor alcance, porm calor dissipado pelo motor do ventilador retirado do ar imediatamente aps a sua liberao.
Comportamento em funo de parmetros dimensionais e operacionais.
Profundidade da serpentina, (No de Rows)
O no de rows influencia na remoo de calor latente. Qto. maior este nmero maior a reduo de umidade do ar ao atravessar a serpentina.
O no de rows normalmente varia de 4 a 8.
Vazo de Ar
O aumento da vazo de ar aumenta a velocidade de face
Aumentando-se a velocidade de face:
- A variao de temperatura do ar diminui entre a entrada e a sada
- A remoo de umidade do ar diminui
Nmero de Evaporadores Maior nmero de evaporadores garante uma distribuio uniforme do
ar frio por toda a rea da cmara.
Ambientes irregulares ou muito grandes podem necessitar de mais de um evaporador
Velocidade do Ar na Cmara. A velocidade do ar nas cmaras de conservao de produtos no
deve ser superior a 0,5 m/s (evitar a desidratao excessiva)
Evaporadores Carcaa e Tubo (Shell and tube)
Utilizados na indstria de refrigerao para o resfriamento de lquidos.
So fabricados em uma vasta gama de capacidades
Podem ser do tipo:
- Inundado, com alimentao por gravidade (refrigerante na carcaa)
- Expanso direta
- Recirculao por bomba
Evaporadores Carcaa e Tubo (Shell and tube)
Evaporadores de Placas
Dispositivos de Expanso
Vlvula de Expanso Termosttica Vlvulas de Expanso Eletrnicas Vlvula de Expanso de Presso Constante Tubos Capilares
Vlvula de Expanso Termosttica
Vlvula de Expanso Termosttica com Equalizao Interna
Vlvula de Expanso Termosttica
Vlvulas de Expanso Eletrnicas
Princpio de operao:
Um termistor instalado na sada do evaporador; Uma mudana na temperatura na sada do evaporador altera a
resistncia eltrica do termistor;
A alterao da resistncia eltrica analisada por um circutoque envia um sinal para o posicionamento da agulha da vlvula.
Vlvulas de Expanso Eletrnicas
Comparadas com as vlvulas de expanso termosttica, as principais vantagens das vlvulas eletrnicas so:
Promovem um controle mais preciso da temperatura. Promovem um controle consistente do superaquecimento,
mesmo em condies de presso varivel.
So capazes do operar com menores presses de condensao. Isto especialmente importante quando se tem baixa temperatura ambiente.
Podem resultar em economia de energia de 10% (ou mais)
Vlvula de Expanso de Presso Constante
Vlvula de Expanso de Presso Constante
Fecha suavemente quando o compressor desligado e permanece fechada at que o compressor volte a ser ligado.
Principais aplicaes onde a temperatura de vaporizao deve ser mantida constante (controle de umidade em cmaras frigorficas ou evitar o congelamento em resfriadores de gua).
Proteo contra sobrecarga do compressor.
Eficincia relativamente baixa
Tubos Capilares
Vantagens dos Tubos Capilares:
Simplicidade (no apresentam partes mveis). Baixo custo. Permitem a equalizao das presses do sistema durante as
paradas (motor de acionamento do compressor pode ser de baixo torque de partida).
Reduo da quantidade e custo do refrigerante e eliminao da necessidade de um tanque coletor.
Tubos Capilares
Desvantagens dos Tubos Capilares:
Impossibilidade de regulagem para satisfazer distintas condies de carga.
Risco de obstruo por material estranho. Exigncia de uma carga de refrigerante dentro de limites
estreitos.
Reduo da eficincia operacional para qualquer variao da carga trmica ou da temperatura de condensao.
Torres de Resfriamento
Torres de Resfriamento
Acessrios
Pressostatos Termostatos Filtros e Secadores Separadores de leo Vlvulas Solenide Visores de Lquido
Pressostatos
Pressostatos de baixa presso: desligam, quando a presso de suco se torna menor do que um determinado valor;
Pressostatos de alta presso: desligam, quando a presso de descarga se torna maior do que um determinado valor;
Pressostatos de alta e baixa: renem os dois tipos anteriores num nico aparelho;
Pressostatos diferenciais: destinados ao controle da presso do leo de lubrificao dos compressores
Termostatos
Indicam variaes de temperatura e fecham ou abrem contatos eltricos
Podem ser classificados como:
Termostato com bulbo sensor de temperatura Termostato eletrnico
Filtros e Secadores
So destinados a:
Eliminar partculas estranhas nas tubulaes de sistemas refrigerao
Eliminar a umidade presente no sistemaPodem ser montados tanto na linha de suco como na linha de lquido
Filtros e Secadores
Separadores de leo
So instalados na descarga do compressor, para reduzir a circulao de leo no circuito
Problemas relacionados ao leo
Formao de espuma no leo do carterdo compressor (Resistncia eltrica no carter)
Remoo do filme de leo nos mancais do compressor
Reduo do coeficiente de troca de calor no evaporador e condensador
Golpes de lquido no compressor
Vlvulas Solenide
Usadas para controlar o fluxo de refrigerante lquido para a vlvula de expanso para promover o recolhimento de refrigerante pump-down
Bobina
ArmaduraCircuito aberto
Bobina
ArmaduraCircuito fechado
(b)(a)
Visores de Lquido
So colocados normalmente na sada do reservatrio de lquido
Permitem verificar se existe umidade no sistema
Permitem verificar se a carga de refrigerao est completa;