Evaporadores - Transferencia De Calor

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................4

2. EVAPORADORES...................................................................................................................5

2.1. EVAPORADORES DE EXPANSÃO SECA, DIRETA OU D-X........................................5

2.2. EVAPORADORES INUNDADOS.....................................................................................6

2.3. EVAPORADOR TUBO LISO............................................................................................7

2.4. EVAPORADOR TIPO TUBOS E ALETAS.......................................................................7

2.5. EVAPORADOR DE SUPERFÍCIE DE PLACAS...............................................................8

2.6. SISTEMA DE AGUA GELADA.........................................................................................9

2.7. CAPACIDADE DO EVAPORADOR..................................................................................9

2.8. CAPACIDADE E CARGA PARCIAL..............................................................................10

3. CONCLUSÃO ........................................................................................................................13

4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................14

1. INTRODUÇÃO

Este trabalho tem como objetivo mostrar alguns conceitos e aplicações referentes a evaporadores, que é de grande importância dentro de um sistema de produção na área de petróleo em nossas residências, onde podemos verificar varias formas de evaporadores e como é funcionamento de cada um e como são utilizados em certos equipamentos de refrigeração em industrias.

2. Evaporadores

O evaporador é um trocador de calor que absorve o calor para o sistema de refrigeração. Ele recebe líquido refrigerante frio, de baixa pressão vindo do dispositivo de expansão e através da absorção do calor de alguma substância, vaporiza-o em seu interior. Essa substância pode ser o ar, água, outro fluído ou até mesmo um sólido.

Existem muitos tipos de evaporadores. Classificaremo-nos conforme o método utilizado para controlar o refrigerante.

2.1. Evaporadores de expansão seca, ou direta ou D-X

Os evaporadores D-X são utilizados na maioria dos sistemas de refrigeração com menos de 100 TRs. São utilizados também em certos equipamentos de refrigeração industriais.

Num evaporador D-X o fluxo de refrigerante é controlado de maneira tal que o refrigerante é essencialmente líquido ao entrar no evaporador, porém sai dele na forma gasosa.

O tradicional evaporador D-X é um "tubo" contínuo no qual flui o refrigerante vindo de dispositivo de expansão em direção a linha de sucção do compressor. A diferença de pressão existente entre a entrada e a saída ativa a circulação do refrigerante. Não ocorre recirculação e o refrigerante tem que percorrer todo o sistema (ou passar por todas as etapas do ciclo de refrigeração) antes de entrar novamente no evaporador.

Não existe um ponto claramente definido de separação entre os estados líquido e gasoso do refrigerante num evaporador D-X. Ele entra líquido, mas com um pequena quantidade de gás ("flash gas), e gradativamente a medida que vai percorrendo o evaporador vaporiza-se até estar totalmente gasoso na saída do evaporador.

2.2. Evaporadores inundados

São utilizados em sistemas voltados para conforto, acima de 100 TRs

Num evaporador inundado, o refrigerante é basicamente líquido (inundado) desde o início do evaporador até a sua saída.

Ocorre a recirculação do refrigerante dentro do evaporador devido a adição de uma câmara de separação. O refrigerante líquido entra nessa câmara através do dispositivo de expansão e devido a gravidade se concentra na parte de baixo.

A totalidade do evaporador está em contato com o refrigerante gerando uma excelente transferência de calor. A contrapartida é que os evaporadores inundados são maiores e requerem uma carga muito maior de refrigerante. O vapor gerado é separado do líquido na câmara de separação e este último é recirculado novamente no evaporador, enquanto o vapor é "puxado" pela sucção do compressor.

O evaporador inundado regula o fluxo de refrigerante através de uma válvula bóia ou dispositivo semelhante.

Também podemos classificar os evaporadores conforme a forma com que são construídos. Existem 3 categorias básicas: tubo liso, tubos e aletas e superfície de placa.

2.3. Evaporador tubo liso

Nada mais são do que simples tubos de cobre com uma forma que melhor atenda a necessidade. São comumente chamados de serpentinas de superfície primária, porque sua superfície primária, o tubo, é a única utilizada para transferir o calor.

Eles funcionam bem tanto em evaporadores D-X ou inundados. São utilizados na maioria das vezes para trabalhos onde a temperatura é mantida abaixo de 1o. C. Frequentemente são submersos em tanques de resfriamento ou congelamento de líquidos.

Foram desenvolvidos vários métodos para melhorar a eficiência de evaporadores de tubo liso, aumentando a área do mesmo que entra em contato com o refrigerante. Inserir aletas internas ou externas ao tubo de cobre é um desses métodos. Outra forma é fazer um aletamento em espiral semelhante a uma rosca de parafuso, na parte externa do tubo. São conhecidos como tubos aletados. A maioria dos evaporadores com tubo liso em uso hoje em dia tem projeto com tubos aletados

2.4. Evaporador tipo tubo