Relatorio de refrigeração

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

MEC1902 REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO

3° RELATÓRIO DE AULA DE LABORATÓRIO:

SIMULAÇÃO DO CICLO DE REFRIGERAÇÃO DE SIMPLES ESTÁGIO COM SOFTWARE COOLPACK

DOCENTES:

                ANGELO RONCALLI OLIVEIRA GUERRA

                CLEITON RUBENS FORMIGA BARBOSA

DISCENTES:

                RITA KÁSSIA DA SILVA

NATAL /RN

2014.

RITA KÁSSIA DA SILVA

3° RELATÓRIO DE AULA DE LABORATÓRIO:

SIMULAÇÃO DO CICLO DE REFRIGERAÇÃO DE SIMPLES ESTÁGIO COM SOFTWARE COOLPACK

Relatório sobre a simulação de ciclos de refrigeração com o refrigerante R502 referente à atividade para disciplina de Refrigeração e Ar Condicionado sob orientação dos professores Cleiton Rubens Formiga Barbosa e Angelo Roncali Oliveira Guerra.

NATAL/RN

2014

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RESUMO

        Este trabalho tem como objetivo explanar informações e características a respeito de um fluido refrigerante especifico, o refrigerante R502, e tendo conhecimento sobre este refrigerante, executar simulações de ciclos de refrigeração simples para analise de parâmetros em relação a variação do coeficiente de performance destes ciclos. Simulações feitas utilizando um software específico, software este chamado de coolpack.

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SUMÁRIO

Introdução.…………………………………………………………………………….05

Ciclo Refrigerante……………………………………………………………………06

Ciclo Refrigerante………...………………………………………………………….06

Principio de funcionamento de uma camara frigorífica……………………….…..06

Principio de funcionamento de uma camara frigorífica………………….………..07

Bancada de montagem refrigeração…………………………………………….....07

Bancada de montagem refrigeração…………………………………………...…..08

Bancada de montagem refrigeração…………………………………………...…..09

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INTRODUÇÃO

Os fluidos refrigerantes, em essência, são os responsáveis por realizar a troca térmica dos sistemas de refrigeração e condicionamento de ar.  Na realização deste processo de maneira adequada, essas substâncias apresentam propriedades termodinâmicas e características próprias de acordo com cada aplicação. O fluido chamado refrigerante absorve calor de uma substância do ambiente a ser resfriado. Dependendo da finalidade e das condições de operação, o fluido que mais se adequa é escolhido, uma vez que não há um refrigerante que possua todas as qualidades consideradas ideais, como condensar-se a pressões moderadas, evaporar-se a pressões acima da atmosférica, ser quimicamente estável, não ser corrosivo, não ser tóxico, ser de fácil localização em caso de vazamentos e não atacar a camada de ozônio, que são algumas das principais propriedades de um bom refrigerante.

Em cada ciclo de refrigeração, existe um COP que é um parâmetro fundamental na análise de sistemas de refrigeração. Mesmo sendo de um ciclo teórico, através dele podem-se verificar os parâmetros que influenciam o desempenho do sistema. A capacidade de retirar calor sobre a potência consumida pelo compressor deve ser a maior possível. O COP é definido matematicamente pela relação entre o calor retirado pelo evaporador “Qe” e o trabalho realizado pelo compressor “W”.

DESENVOLVIMENTO

1. Refrigerante R502

        O fluído refrigerante a ser trabalhado nessa simulação de performance do ciclo de refrigeração simples é o R502 (Mistura azeotrópica) Uma mistura azeotrópica de duas substâncias é aquela que não pode ser separada em seus componentes por destilação. Um azeotrópico evapora e condensa como uma substância simples com propriedades diferentes das de cada um de seus constituintes. Uma mistura azeotrópica apresenta um diagrama de equilíbrio em que as linhas de líquido e vapor saturado se tangenciam em um ponto, condição para qual a mistura se comporta como se fosse uma substância pura de propriedades distintas daquelas dos constituintes, como pode ser observado na (fig. 159) para o R-502 (48,8%, R-22 + 51,2%, R-115).

[pic 1]

Imagem 01: Diagrama de equilíbrio do refrigerante R502

        R-502, É uma mistura azeotrópica de R-22 (48,8% por massa) e R-115 (51,2%). Ele foi desenvolvido inicialmente para uso em aplicações de refrigerantes em estágio único e baixas temperaturas no processo de congelamento e armazenagem de alimentos congelados. Ele tem a vantagem maiores capacidades do que o R-22, enquanto que as temperaturas de descargado compressor são consideravelmente mais baixas do que aquelas do R-22. Em compressores herméticos refrigerados pelo refrigerante, o resfriamento do motor é melhor do que o obtido com R-22. O R-502 é usado em balcões frigoríficos e depósitos de alimentos congelados e sorvetes, fábricas de produtos alimentícios congelados e como excelente refrigerante não-específico. Também usado em balcões frigoríficos de temperatura média, caminhões frigoríficos e bombas térmicas.

         Em equipamentos novos os prováveis substitutos para o R-502 são o R-22 e R-125 e para equipamentos existentes, freqüentemente são usados os refrigerantes R402-a e R402-b como substitutos.

Algumas propriedades do refrigerante R502:

• t v temperatura de vaporização ao nível do mar [ºC] = -45,4
• pe pressão saturada de evaporação para –15ºC.[ kPa] = 348,9
• pc pressão saturada de condensação para 30ºC.[ kPa]= 1319,0
• ν volume específico do vapor na sucção.[ m3/kg]= 0,050
• ER efeito de refrigeração.[kJ/kg]= 104,4
• m vazão mássica de refrigerante.[kg/min] = 2,000
• R taxa de compressão [pc/pe] 3,78
• td temperatura na descarga do compressor.[ ºC] =36,7
• Wcp potência consumida.[ kW] =798,2
• COP coeficiente de performance        Formula química.[ CHF³] =4,40

1. CoolPack

        O software CoolPack é uma coleção de modelos de simulação para sistemas de refrigeração. Os modelos, cada um tem uma finalidade específica, por exemplo, análise do ciclo, dimensionamento dos componentes principais, análise de energia e otimização de ciclo.