Ciclo Frigorífico

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SISTEMAS MECÂNICOS III

Laboratório

 CICLO FRIGORIFICO BÁSICO

Aluno:

Professor:

Mecânica - Modalidade Processo de Produção - Manhã

São Paulo - SP

Objetivo:

O objetivo do relatório é explicar o funcionamento dos sistemas de ciclo frigoríficos, componentes básicos explicados em sala de aula e demonstrados em laboratório.

Introdução:

O Ciclo Frigorífico Básico é comumente definido como sendo o princípio de todos os sistemas de refrigeração e ar-condicionado. Já a refrigeração é conceituada como o processo da retirada de calor de uma substancia. Para ocorrer uma troca de calor é necessário que estejam presentes dois elementos a temperaturas diferentes.

Na refrigeração, participam da troca de calor dois elementos essenciais: o elemento refrigerante – cuja temperatura é mais baixa – e o elemento ou produto a ser refrigerado – cuja temperatura será mais alta. Vale lembrar que para que haja a mudança de estado de uma substância, basta que haja a retirada de calor da mesma e um aumento considerável em sua pressão.

A refrigeração pode ocorrer nas fases sensível ou latente do elemento a ser refrigerado.

Substância refrigerante:

Na elaboração de um projeto de sistema de refrigeração um dos itens de grande importância é a substância refrigerante adotada, por exemplo:

Uma substancia que tenha baixa temperatura de evaporação, que não seja inflamável, sem odor, não tóxica, que não se misture ao óleo lubrificante, que preferencialmente não agrida o meio ambiente, mesmo sabendo que vazamentos isolados são pouco significantes a atmosfera, que tenha um baixo custo, entre outras.

Principais agentes refrigerantes:

Tipo	Composição	Temp. de evaporação	Nome
R-11	CCL3F	24°C	tricloromonofluorometano
R-12	CCL2F2	-30°C	diclorodifluorometano
R-13	CCLF3	-81°C	monoclorotrifluorometano
R-22	CHCLF2	-41°C	monoclorodifluorometano
R-704	NH3	-32°C	amônia

Principais Componentes do Ciclo Frigorífico Básico:

Compressor: é um equipamento industrial concebido para aumentar a pressão de um fluido em estado gasoso (ar, vapor de água, hidrogênio, etc...). Normalmente, conforme a equação de Clapeyron, a compressão de um gás também provoca o aumento de sua temperatura.

Trocadores de calor:  é dispositivo para transferência de calor eficiente de um meio para outro. Tem a finalidade de transferir calor de um fluido para o outro, encontrando-se estes a temperaturas diferentes. Os meios podem ser separados por uma parede sólida, tanto que eles nunca misturam-se, ou podem estar em contato direto.

Evaporador:  Tem por função realizar a refrigeração do ambiente ou do produto, pode haver certa confusão entre seu objetivo e sua conseqüência, assim, como conseqüência do processo, o evaporador promove a mudança de estado da substancia refrigerante, no caso de líquido para vapor.

Condensador:  Tem por função promover a mudança de estado da substancia refrigerante, em outras palavras, promove a condensação do fluido.

Dispositivo de expansão:  Tem a função de um registro fazendo o trabalho oposto ao de um compressor – promove a queda de pressão, garantindo o ∆P entre os seus extremos.

Substancia refrigerante:  É o responsável pela refrigeração do produto ou do ambiente quando submetido a uma pressão maior e a um diferencial de temperatura com o meio externo.

Filtro Secador:  Tem por principal função provocar a desidratação do sistema a fim de que uma pequena parcela de água que possa ter ficado dentro do sistema quando, este, foi montado, não provoque a oxidação do compressor, ou, ainda, o entupimento da tubulação.

Princípio Básico de Funcionamento:

O compressor bombeia o fluido de refrigeração pelo sistema a ser condicionado, sendo que ele terá o trabalho de sugar o refrigerante em estado de vapor, até então, através da linha de sucção das serpentinas de congelamento do evaporador. Assim ele promoverá a compressão do fluido em questão e o distribuirá pela linha de fluxo. Esse gás será fortemente comprimido acarretando no aumento brusco de sua temperatura e empurrando-o para o condensador.