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7/28/2019 04 Evaporadores [Modo de Compatibilidad]
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Evaporadores
Seminario de Refrigeracin
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Evaporadores de expansin seca.
Evaporadores
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Evaporador de expansin seca
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Evaporadores de expansin seca
Los evaporadores de expansin seca son menoseficientes que los de tipo inundado.
Generalmente son ms simples en su diseo, su
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cos o n c a es menor y requ ere muc o menoscarga de refrigerante.
Tiene menos problemas en lo que respecta al
regreso de aceite.No son recomendables para bajas temperaturas
(blast frezzers)
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Circuito con evaporadores expansin seca
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Note la necesidad del vaporiter o trampa de lquido para proteger alcompresor de golpes de lquido.
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Evaporadores Inundados
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Evaporador Inundado. La circulacin del refrigerante
a travs del serpentn es por gravedad.
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Evaporadores inundados
Los evaporadores trabajan completamenteinundados con refrigerante lquido, por lo que
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del tubo y en consecuencia poseen una mayor
rata de transferencia de calor.
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Circuito con evaporadores inundados
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El vaporiter es an necesario, pues la ebullicin del refrigerante al
arranque (cmara o producto caliente) puede acarrear lquido hacia
el compresor.
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Evaporadores recirculados
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Evaporadores Recirculados empleados en sistemas de
evaporador mltiple.
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Evaporadores recirculados
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Evaporadores Recirculados empleados en sistemas de
evaporador mltiple.
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Unidad recirculadora vertical
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Recirculador horizontal
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Evaporadores Recirculados
En un evaporador recirculado la cantidad de refrigerante
lquido que es bombeado a travs del mismo es tres acuatro veces mayor que el que se evaporiza, lo que
mejora sustancialmente la rata de transferencia de calor.
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Tambin se emplean en sistemas de evaporadoresmltiples y son ms pequeos.
El flujo de lquido es controlado por una vlvula.
Ideales para aplicaciones de bajas temperaturas. (-40F.)
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Tipos de Evaporadores
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Se muestra un evaporador de tiro frontal y otro con tiro hacia arriba,
utilizado en espacios ocupados por personas.
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Tipos de Evaporadores
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Ventiladores centrfugos dan suficiente presin de aire en aplicaciones
que utilizan ductos para la distribucin de aire.
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Tipos de Construccin de los Evaporadores
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Evaporadores Tubulares
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Tipo de Construccin de Evaporadores
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Evaporadores de Placa
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Banco Eutctico
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Tipo de construccin de evaporadores
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Las paredes y el techo son bancos con solucin eutctica.
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Evaporadores aleteados
Las aletas sirven como superficies secundarias
absorbedoras de calor, aumentan el reasuperficial externa del evaporador.
Mejoran la eficiencia para enfriar aire u otros
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.
El espaciamiento entre aletas varia desde 1 hasta14 aletas por plg, dependiendo de la temperaturade operacin del serpentn
Absorben calor del aire que no est en contactodirecto con la superficie principal y conduceneste calor hacia la tubera.
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Evaporadores Aleteados
Los evaporadores diseados para aplicaciones de
baja temperatura deben tener un mayorespaciamiento entre aletas, a fin de minimizar larestriccin a la circulacin de aire cuando stos
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se encuen ren geramen e escarc a os.El diseo de serpentines para aire acondicionado
y otras instalaciones donde stos trabajan atemperaturas altas, permite utilizar hasta 14aletas por pulgada, pues no hay peligro deacumulacin de escarcha.
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Ventajas de las aletas (Algunas formas de
aleteados)
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El porqu de las aletas externas
Se usan en cualquier caso donde la relacin de flujo de calor
de la superficie interior del evaporador al refrigerante lquidosea tal que exceda a la relacin del paso de calor a la
superficie exterior desde el medio enfriado, es decir, en
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casos on e a capaci a tota e evapora or est imita a
por la capacidad de la superficie exterior.
La transferencia de calor es mayor con lquidos que con
gases. Esta situacin existe en el caso del enfriamiento de
aire, donde la razn de flujo de calor desde la superficieinterior hacia el refrigerante lquido es mucho mayor que la
del aire hacia la superficie exterior del tubo.
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Capacidad de los evaporadores
La capacidad de cualquier evaporador o serpentnde enfriamiento, es la rata a la cual pasa el calor atravs de las paredes del evaporador proveniente
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,
que se evaporiza en su interior y generalmente seexpresa en Btu/hr.
Independientemente de cmo llegue el calor a la
superficie exterior del evaporador, ste debe pasarpor conduccin al refrigerante interior a travs delas paredes del evaporador.
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Capacidad de los evaporadores
Q = Cantidad de calor transferido en Btu/h= 2
foK
L
fi
R
U
DUAQ
11
log
++=
=
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Dlog= Diferencia de temperatura media logartmica en F fi = Factor de conductancia de la pelcula de la
superficie interior en Btu/hr pie2 F L/k = Resistencia al flujo de calor ofrecida por el metal
de los tubos y aletas. fo = Factor de conductancia de la pelcula de la sup.
Externa. R = Relacin de superficie externa a superficie interna
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Factor de conductancia total U
De los tres factores involucrados en la ecuacinanterior el metal de las paredes del evaporadores el menos significativo. La cantidad de
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tan pequea, en especial para el cobre yaluminio, que no es determinante. Por tanto elfactor U del evaporador depende principalmente
de los coeficientes de conductancia de laspelculas interior y exterior.
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Factor de conductancia U
El factor U depende tambin de la cantidad de
superficie interior humedecida, de la velocidad yconductividad del refrigerante, de la cantidad de
aceite presente en el evaporador, del material a ser
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enfriado y de la superficie externa.Cualquier incremento que se tenga en la turbulencia
del flujo ya sea dentro o fuera del evaporador,
aumentar considerablemente la razn detransferencia de calor a travs de las paredes del
evaporador.
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Diferencia media logartmica Vs Diferencia media
aritmtica
Se puede asumir que la cadade temperatura ocurre a raznconstante a medida que el airepasa a travs del serpentn, portanto la reduccin de
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quedar representada por unalnea recta sin incurrir enerrores importantes.En realidad la cada detemperatura es mayor en elpaso por la primera hilera delserpentn y disminuye a medidaque el aire pasa a travs de lasdems hileras.
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Diferencia media logartmica Vs Diferencia
media aritmtica
Aunque el valor se desva ligeramente de LMTD
real, un valor aproximado puede darse con lasiguiente ecuacin:
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2D=
Donde D = temperatura media aritmtica
Te = temperatura del aire que llega al serpentnTl = temperatura del aire que sale del serpentn
Tr = temperatura del refrigerante en los tubos