Caldeiras

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRINGULO MINEIROINSTITUTO DE CINCIAS TECNOLGICAS E EXATASCURSO DE ENGENHARIA MECNICAREFRIGERAO, VENTILAO E CONDICIONAMENTO DE ARPROF. DR. ANDERSON UBICES

Gustavo Emmanuel C. B. Guidetti 201010695

TRABALHO 1 DESENVOLVIMENTO DE LAY-OUT DO SISTEMA DE REFRIGERAO

Uberaba-MG2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRINGULO MINEIROINSTITUTO DE CINCIAS TECNOLGICAS E EXATASCURSO DE ENGENHARIA MECNICAREFRIGERAO, VENTILAO E CONDICIONAMENTO DE ARPROF. DR. ANDERSON UBICES

Gustavo Emmanuel C. B. Guidetti 201010695

TRABALHO 1 DESENVOLVIMENTO DE LAY-OUT DO SISTEMA DE REFRIGERAO

Trabalho apresentado com modo avaliativo da Disciplina de Refrigerao, Ventilao e Condicionamento de ar do Curso De Engenharia Mecnica da Universidade Federal Do Tringulo Mineiro

Uberaba-MG2015

SUMRIO1Introduo11.1Consideraes Iniciais11.2Ciclo de Compresso Vapor21.3Ciclo de Mltiplos estgios32OBJETIVO42.1Objetivo geral42.2Objetivos especficos43FUNDAMENTAO TERICA53.1Componentes do Sistema53.1.1Compressor53.1.2Evaporador73.1.3Condensador93.1.4Dispositivos de Expanso104DADOS do projeto115configurao dos sistemas trmicos125.1Mltiplas Presses - Compressores em Paralelo125.2Mltiplas presses - Compressores em Srie145.3Comparao dos Parmetros dos Dois Sistemas156Dimensionamento dos Componentes bsicos do sistema de refrigerao166.1Compressores166.1.1Compressor 1166.1.2Compressor 2186.2Condensador216.2.1Condensador Resfriado a Ar216.2.2Condensador Evaporativo226.3Evaporador236.3.1Evaporador 1236.3.2Evaporador 2256.3.3Evaporador 3266.4Vlvulas de Expanso266.4.1Vlvula de Expanso 1276.4.2Vlvula de Expanso 2276.4.3Vlvula de Expanso 3286.5Vlvula Redutora de Presso297Componentes extras E CONFIGURAO TCNICA DO SISTEMA307.1Filtro Secador (G)317.2Visor de liquido (SGI)317.3Registro (BM)317.4Vlvula Solenoide (EVR)317.5Termostato (F)327.6Vlvula de Reteno (NRV)327.7Separador de leo (OUB)337.8Regulador de Presso (KVP)337.9Regulador de Presso e Suco (KVL)347.10Pressostato Diferencial (MP)347.11Pressostato duplo KP15348concluso359Referncias bibliogrficas3510ANEXOS3610.1Anexo 1 - Catlogo Compressor 1 Copeland Emerson3610.2Anexo 2 - Catlogo Compressor 2 Copeland Emerson3710.3Anexo 3 - Catlogo Vlvula Expanso 1 Parker3810.4Anexo 4 - Catlogo Vlvula de Expanso 2 Parker3910.5Anexo 5 - Catlogo Vlvula Expanso 3 - Parker4010.6Anexo 6 - Catlogo Evaporador 1- Trineva4110.7Anexo 7 - Catlogo Evaporador 2- Trineva4210.8Anexo 8 - Catlogo Evaporador 3- Trineva4310.9Anexo 9 - Catlogo Condensador - Mipal4410.10Anexo 10 - Catlogo Torre de Resfriamento - Caravelas4510.11Anexo 11 - Catlogo Torre de Resfriamento - Caravelas4610.12Anexo 12 - Catlogo Vlvula Redutora de Presso - DanFoss4710.13Clculos sistema com 2 Compressores em Srie4810.14Clculos sistema com 2 Compressores em Paralelo2

IntroduoConsideraes IniciaisA refrigerao definida como qualquer processo que vise transferir continuamente a energia trmica de uma regio de baixa temperatura para uma de maior temperatura. (Salvador, 1999).A refrigerao pode ser definida tambm pela ao de resfriar determinado ambiente de forma controlada, tanto para viabilizar processos, processar e conservar produtos ou efetuar climatizao para conforto trmico. (Eich & Ioris, 2013)O emprego dos meios de refrigerao j era do conhecimento humano mesmo na poca das mais antigas civilizaes. Pode-se citar a civilizao chinesa que, muitos sculos antes do nascimento de Cristo, usavam o gelo natural (colhido nas superfcies dos rios e lagos congelados e conservado com grandes cuidados, em poos cobertos com palha e cavados na terra) com a finalidade de conservar o ch que consumiam. As civilizaes gregas e romanas que tambm aproveitavam o gelo colhido no alto das montanhas, a custo do brao escravo, para o preparo de bebidas e alimentos gelados. (Silva, 2009)O congelamento dos alimentos considerado uma tcnica excelente para conservao de sua qualidade. De maneira gera, o congelamento preserva o saber, a textura e o valor nutricional dos alimentos melhor do que qualquer outro mtodo de conservao, em funo disso, quantidades cada vez maiores de alimentos tm sido congeladas no mundo. (Salvador, 1999)Existem trs sistemas principados de refrigerao: os sistemas por absoro, os sistemas por efeitos termoeltricos e os sistemas por compresso a vapor. Os mais usados so os sistemas por compresso a vapor, principalmente em instalaes industriais para processamento e armazenagem de alimentos e em equipamentos de pequeno porte como refrigeradores, freezers e condicionadores de ar compactos. (Salvador, 1999)A refrigerao comercial abrange os refrigeradores especiais ou de grande porte usados em restaurantes, sorveterias, bares, aougues, laboratrios, etc. As temperaturas de congelamento e estocagem situam-se, geralmente, entre -5C a -30C. Como regra geral, os equipamentos industriais so maiores que os comerciais (em tamanho) e tm como caracterstica marcante o fato de requererem um operador de servio. So aplicaes tpicas industriais as fbricas de gelo, grandes instalaes de empacotamento de gneros alimentcios (carnes, peixes, aves), cervejarias, fbricas de laticnios, de processamento de bebidas concentradas e outras. A refrigerao martima refere-se refrigerao a bordo de embarcaes e inclui, por exemplo, a refrigerao para barcos de pesca e para embarcaes de transporte de cargas perecveis. A refrigerao de transporte relaciona-se com equipamentos de refrigerao em caminhes e vages ferrovirios refrigerados. (Silva, 2009)As componentes essncias de um sistema frigorifico por compresso a vapor so: compresso, condensador, dispositivo de expanso, evaporador, sistema de controle, tubulao e fluido refrigerante. (Salvador, 1999)O fluido refrigerante o fluido que absorve calor de uma substncia do ambiente a ser resfriado. No h um fluido refrigerante que rena todas as propriedades desejveis, de modo que, um refrigerante considerado bom para ser aplicado em determinado tipo de instalao frigorfica nem sempre recomendado para ser utilizado em outra. O bom refrigerante aquele que rene o maior nmero possvel de boas qualidades, relativamente a um determinado fim. (Silva, 2009)Os tipos de fluidos refrigerantes so: CFC - So molculas formadas pelos elementos cloro, flor e carbono. (Exemplos: R-11, R-12, R-22, R-502, etc.), cuja a utilizao se baseia principalmente em ar condicionado automotivo, refrigerao comercial, refrigerao domstica (refrigeradores e freezers) etc. Vale ressaltar que os CFCs destroem a camada de oznio. A camada de oznio sendo danificada permite que raios ultravioletas (UV) do sol alcancem superfcie da Terra. As indstrias qumicas nacionais cessaram a produo de CFCs e a importao destas substncias virgens est controlada. Para converter ou substituir um equipamento operado com CFC foram criados dois tipos de refrigerantes alternativos: HCFCs e HFCs. HCFC - Alguns tomos de cloro so substitudos por hidrognio (Exemplos: R-22, R-141b, etc.) utilizados principalmente em ar condicionado de janela, Split, self, cmaras frigorficas, etc. HFC - Todos os tomos de cloro so substitudos por hidrognio (Ex: R-134a, R-404A, R-407C, etc.) utilizando em condicionado automotivo, refrigerao comercial, refrigerao domstica (refrigeradores e freezers), etc.

Ciclo de Compresso VaporO ciclo de refrigerao visa transferir continuamente a energia trmica de uma regio de baixa temperatura para uma de maior temperatura, custa de fornecimento de trabalho. Neste ciclo, o trabalho fornecido ao compressor utilizado para elevar a presso e a temperatura de vapor de fluido refrigerante que chega ao compressor. Esse vapor de alta presso e temperatura vai para o condensador onde rejeita calor para o meio, condensando o fludo refrigerante. O liquido condensado segue em direo a um dispositivo de expanso onde o fluido passa de estado lquido a alta presso para um mistura lquido-vapor a baixa presso e temperatura. O fluido refringente ento retira calor do ambiente ou sistema a ser refrigerado, utilizando esse calor para se vaporiza, seguindo em direo ao compressor, onde completa o ciclo. O ciclo padro de compresso a Vapor e o esquema do ciclo ilustrado na Figura 1, os seus processos podem ser definidos como:

Figura 1 Esquema e Ciclo Padro de Compresso a Vapor Fonte: (Salvador, 1999)

1 2: Compresso Isentrpica at a presso de condensao;2 3: Resfriamento e condensao do vapor at liquido saturado a presso constante;3 4: Expanso isoentlpica at a presso de e evaporao;4 1: Evaporao a presso constante at o estado de vapor saturado.

O parmetro de eficincia utilizado por sistema de refrigerao o Coeficiente de Eficincia (COP Coeficiente of Prormace) definido como:

(1)Ciclo de Mltiplos estgios A compresso mltiplos estgios utilizada a fim de minimizar os problemas decorrentes da elevada diferena entre temperatura de evaporao e condensao normalmente encontrada na refrigerao e reduzir a potncia de compresso necessria. Utilizando de presses intermedirias. O esquema e ciclo do sistema com mltiplos estgios presses est ilustrado na Figura 2 abaixo.

Figura 2 Ciclo a Vapor de Mltiplos Estgios Fonte: (Salvador, 1999)

A fim de reduzir o trabalho de compresso, pode-se eliminar o vapor no tanque flash. Nesse tanque o liquido proveniente do condensador expandido at uma presso intermediaria. O vapor gerado nesse processo comprimido at a presso de condensao. O liquido, por sua vez dirigido para um dispositivo de expanso onde sua presso est reduzida at aquela evaporao. (Salvador, 1999)OBJETIVOObjetivo geralO objetivo geral deste trabalho desenvolver o layout de dois sistemas de refrigerao de acordo com a estrutura arquitetnica de um comrcio de carnes fornecido, e obter uma anlise que justifique a melhor disposio conforme os dados tcnicos do sistema de refrigerao. Objetivos especficos- descrever as possibilidades de configurao do sistema;- fazer levantamento das propriedades, cargas trmicas, rendimentos dos sistemas conforme a configurao;- realizar uma comparao visando identificar a melhor disposio entre os sistemas.FUNDAMENTAO TERICAComponentes do SistemaNa Figura 3 a seguir podemos visualizar o esquema simplificado dos componentes que fazem parte de um sistema de refrigerao a vapor. Para um sistema completo deveriam ser includos os filtros, reservatrios, vlvulas e equipamentos de controle.

Figura 3 Componentes bsicos de um sistema de refrigerao. Fonte: (Silva, 2009)

Compressor

Compressores podem ser considerados como os principais equipamentos que compem sistemas de compresso de vapor. Os principais tipos de compressores utilizados em sistemas frigorficos so: alternativo, parafuso, centrfugo e de palhetas. (Silva, 2009)Os compressores alternativos so preferidos quando usado fluidos refrigerantes de calor de vaporizao volumtrico elevado, trabalhando em instalaes de pequeno e mdio porte. Os compressores alternativos so construdos em distintas concepes, destacando entre elas os tipos aberto, semi-hermtico e selado (hermtico). O compressor aberto o nico tipo adequado a instalaes de amnia, sendo compatvel tambm com refrigerantes halogenados. No compressor semi-hermtico, a carcaa exterior aloja tanto o compressor como o motor. Esta combinao permite que o motor seja refrigerado pelo prprio fluido refrigerante. (Eich & Ioris, 2013)Um modelo simples, comumente observado na literatura, o modelo que supe a inexistncia na variao no fluxo de massa entre a entrada e a sada do compressor. Tal modelo permite computar o fluxo de massa e a entalpia na sada do compressor. A vazo mssica atravs do compressor pode ser calculada pode ser calculada atravs da equao 2 (Silva, 2009):

(2)

Onde:

= rotao do compressor em rps;

= volume deslocado;

= densidade do refrigerante na entrada do compressor;

= eficincia volumtrica.

Para calcular a eficincia volumtrica dos compressores utiliza-se a equao 3 a seguir (Silva, 2009):

(3) Onde:

= fator de folga do compressor (razo entre volume morto e volume deslocado);

= presso de condensao do refrigerante;

= presso de evaporao do refrigerante;

= calor especifico para volume constante na entrada do compressor;

=calor especifico para presso constante na entrada do compressor.

Em um primeiro momento, a entalpia na sada do compressor pode ser calculada levando se em considerao que o processo de compresso isentrpico (s= cte). A diferena entra as entalpias encontradas na entrada e na sada do compressor (trabalho de compresso) dividido pela eficincia de compresso. Ento, as temperaturas e entalpias so recalculadas de maneira a representar o novo valor do trabalho de compresso. Sendo que os parmetros so obtidos pelos catlogos (Silva, 2009)

EvaporadorO evaporador um dos componentes principais de um sistema de refrigerao, e tem a finalidade de extrair calor do meio a ser resfriado, isto , extrair calor do ar, gua ou outras substncias. a parte do sistema de refrigerao onde o fluido refrigerante sofre uma mudana de estado, saindo da fase lquida para a fase gasosa. chamado, s vezes, de serpentina de resfriamento, resfriador da unidade, serpentina de congelamento, congelador, etc. (Silva, 2009)A eficincia do evaporador em um sistema de refrigerao depende de trs principais requisitos, que devem ser considerados no projeto e seleo do mesmo:

Ter uma superfcie suficiente para absorver a carga de calor necessria, sem uma diferena excessiva de temperatura entre o refrigerante e a substncia a resfriar.Deve apresentar espao suficiente para o refrigerante lquido e tambm espao adequado para que o vapor do refrigerante se separe do lquido.Ter espao suficiente para a circulao do refrigerante sem queda de presso excessiva entre a entrada e a sada.A capacidade da refrigerao em que o trocador resfria atravs do ar pode ser obtida atravs da Equao 4:

(4)

Onde:

= fluxo de calor (kW)

= coeficiente global de transferncia de calor (kW/m C)

= rea de troca de calor (m)

= diferena mdia logartmica de temperaturas de entrada e sada do ar (C).

Entretanto para se obter a relao de diferena mdia logartmica da temperatura utiliza-se a Equao 5, a seguir:

(5)Onde:

= temperatura de entrada de ar (C)

= temperatura de sada de ar (C)

= temperatura do refrigerante (C).

Embora o evaporador seja as vezes um componente muito simples, ele a parte mais importante do sistema. O evaporador tem como nica funo retirar calor de alguma substncia. Como esse calor tem que ser absorvido pelo evaporador, a eficincia do sistema depende do projeto e da operao adequada do mesmo.(Eich & Ioris, 2013)O coeficiente global a analise essencial e frequentemente mais imprecisa dos trocadores de calor. Este coeficiente a resistncia trmica total entre a troca de calor de dois fluidos, ele determinado levando em conta a resistncia condutiva e convectiva dos fluidos separados por paredes planas ou cilndricas e os resultados aplicam-se a paredes limpas e sem aletas. A resistncia troca de calor aumenta com o trocador de calor em operao sendo por reaes qumicas entre fluido e trocador de calor, ferrugem, decomposio de resduos do fluido. Este efeito levantado determina o fator de incrustao, (Ri), no qual o valor depende da velocidade do fluido, da temperatura e tempo de trabalho. O coeficiente global de calor determinado a partir do conhecimento dos coeficientes de transferncia de calor nos fluidos quente e frio, dos fatores de incrustao da superfcie e de parmetros geomtricos apropriados.Na Tabela 1, so apresentados alguns coeficientes globais de transferncia de calor de tipos de evaporadores.

Tabela 1 Coeficientes global de transferncia de Calor Fonte: (Eich & Ioris, 2013)

CondensadorCondensadores so os elementos do sistema de refrigerao que tm a funo de transformar o gs quente, que descarregado do compressor a alta presso, em lquido. Para isso, rejeita o calor contido no fluido refrigerante para alguma fonte de resfriamento.Ao ser admitido no condensador, o fluido refrigerante est no mesmo estado que na descarga do compressor, ou seja, gs quente a alta presso. Como em um sistema de refrigerao o objetivo evaporar o refrigerante (para resfriar), o refrigerante no estado gasoso deve ser condensado antes de retomar ao evaporador.O processo de condensao do fluido refrigerante se d ao longo de um trocador de calor, denominado condensador, em trs fases distintas que so: Dessuperaquecimento, Condensao e Sub-Resfriamento. (Silva, 2009).O calor transferido nesta fase depende essencialmente do fludo e da relao de compresso. A quantidade de calor fornecida a fonte quente denominada de capacidade calorifica).Os tipos de condensadores mais usados em refrigerao so: Condensadores de casco e tubos (shell and tube); Condensadores de casco e serpentina (shell and coil); Condensadores de tubos duplos; Condensadores atmosfricos; Condensadores evaporativos e Condensadores resfriados a ar.

Na refrigerao industrial o tipo de condensador predominante o condensador evaporativo, conhecido tambm como torres de resfriamentos. Composto por bomba dgua, borrifadores, ventilador, eliminadores de gotas e uma serpentina condensadora para o refrigerante. As torres de resfriamento so classificadas como sistemas de resfriamento evaporativo, o que consiste na transformao de calor sensvel em calor latente, onde a gua e o ar so fludos de trabalho. (Eich & Ioris, 2013)O dimensionamento e seleo dos condensadores normalmente feito a partir de dados de catlogos, utilizando-se a mesma formulao usada no caso dos resfriadores para a taxa de transferncia de calor. (Salvador, 1999)Para um condensador resfriado a ar h uma relao definida entre o tamanho (rea de face) do condensador e a quantidade de ar circulado uma vez que a velocidade do ar atravs do condensador crtica dentro de certos limites. O bom projeto prescreve a mnima velocidade de ar que produzir fluxo turbulento e um alto coeficiente de transmisso. Normalmente, as velocidades de ar sobre condensadores resfriados a ar so entre 2,5 e 5 m/s. A velocidade do ar que passa atravs de um condensador resfriado dada por:

(6)Onde:

=Velocidade do ar, m/s;

= vazo de ar, m/s;

= rea de face, m.Dispositivos de Expanso Os dispositivos de expanso so importantes componentes para o funcionamento de sistemas de refrigerao. Tais dispositivos tm como principal funo reduzir a presso na entrada do evaporador e regular a vazo de refrigerante. Os dispositivos de expanso mais comumente utilizados so os tubos capilares e as vlvulas de expanso termosttica. Os tubos capilares consistem em tubos de pequeno dimetro que atuam como uma restrio ao fluxo, diminuindo a presso. (Brando, 2005)As vlvulas de expanso termostticas regulam a injeo de lquido refrigerante nos evaporadores. A injeo controlada em funo do superaquecimento do refrigerante, as vlvulas so especialmente adequadas para a injeo de lquidos em evaporadores secos, nos quais o superaquecimento na sada do evaporador proporcional carga do mesmo.(Eich & Ioris, 2013)Considera-se que a variao de entalpia em tais dispositivos nula, ou seja, h entrada = h sada. (Silva, 2009)O dimensionamento e seleo das vlvulas de expanso normalmente feito a partir de dados de catlogos, e para o dimensionamento dos tubos capilares para ttulo de comparao com as vlvulas ser usado o programa Capillary Tube v1.2 em plataforma EES produzido pela marca TECUMSEH.DADOS do projetoConforme a Figura. 4 abaixo, est ilustrado a planta baixa da disposio das cmaras frias do comrcio de carnes, detalhando uma diviso com duas cmaras com temperaturas diferentes, a primeira destinada um congelamento de carne com temperatura de -25C com capacidade de refrigerao de 15kW e a outra para um resfriamento de carne com temperatura de 0C e capacidade de refrigerao de 10kW. Alm de possuir uma ante cmara com 10C e capacidade de refrigerao de 1 kW e uma sala que ser utilizada como casa de mquinas.Figura 4 Planta arquitetnica da cmara friaPara que haja troca de calor entre o evaporador e as salas ser estipulado que a temperatura do evaporador dever estar no mximo 6C abaixo da temperatura de cada sala. Assim ser definido para a temperatura de evaporao da sala de congelamento T_eva_cong= -31C, para a temperatura de evaporao da sala de resfriamento T_eva_resf= - 6C e para a temperatura de evaporao da ante cmara T_eva_ante= 4C.Ser tambm definido a temperatura de condensao mnima em T_cond= 30C. Entretanto ser considerado a utilizao de um subresfriamento e um superaquecimento de 5C por medidas de segurana, tentando restringindo a entrada somente de vapor superaquecido no compressor e de liquido subresfriado na vlvula de expanso.Ser utilizado para o sistema o fluido R22.

configurao dos sistemas trmicos apresentado duas configuraes para uma anlise de comparao, e assim de acordo com os resultados escolhido o sistema que apresenta uma maior eficincia, que favorea a durabilidade e a manuteno do sistema. E parra isso, foi utilizado duas configuraes de mltiplas presses contendo disposio de dois compressores em paralelo e em srie. Mltiplas Presses - Compressores em Paralelo A configurao representada na Figura 5 contm um sistema de refrigerao com um evaporador por ambiente (3 evaporadores) sendo que cada um possui uma respectiva carga trmica. Possui tambm dois compressores ligado em paralelo, uma vlvula de expanso para cada evaporador, um condensador e uma vlvula de reduo de presso que servir para reduzir a presso que sair do terceiro evaporador para que ocorra a mistura com a vazo na mesma presso do segundo evaporador, a qual evita o retorno do fluido para a menor presso.

Figura 5 Configurao sistema com 2 compressores em paralelo

Na Figura 6 encontra-se detalhado o grfico com o ciclo termodinmico representativo da configurao com 2 compressores em paralelo, contendo a numerao de cada estado sinalizado na Figura 5.

Figura 6 - Grfico P x h do ciclo termodinmico com 2 compressores em paraleloMltiplas presses - Compressores em SrieA seguinte configurao representada na Figura 7 descreve o sistema de refrigerao com a mesma configurao do sistema anterior, entretanto, alterando somente a disposio dos compressores, ou seja utiliza-se dois compressores trabalhando em srie. Utilizando tambm as mesmas configuraes de temperatura de evaporao e condensao e cargas trmicas do sistema anterior.

Figura 7 Configurao sistema com 2 compressores em srie

Na Figura 8 encontra-se detalhado o grfico com o ciclo termodinmico representativo da configurao com 2 compressores em srie, contendo a numerao de cada estado sinalizado na Figura 7.

Figura 7 - Grfico P x h do ciclo termodinmico com 2 compressores em srieComparao dos Parmetros dos Dois SistemasAps analisar as propriedades de todas os estados, obteve-se os dados da vazo mssica correspondente a cada evaporador. Analisou-se tambm a vazo volumtrica de entrada e sada de cada compressor, alm dos respectivos trabalhos e suas temperaturas de sada do fluido. Os coeficientes de rendimento do sistema de resfriamento para cada configurao tambm foram calculados, e esto descritos na Tabela 2 abaixo para comparao.

Tabela 2 Valores de parmetros calculados para ambos os sistemas

Conforme os dados apresentados na Tabela 2 anterior, pode-se perceber que h uma grande diferena entre as duas configuraes analisadas. A disposio em paralelo mostrou como desvantagem as altas temperaturas do fludo refrigerante na sada dos compressores, bem superiores as temperaturas de sada dos compressores em srie, e isso influncia significativamente na vida til dos compressores. Apresentou tambm uma quantidade de trabalho executado pelo compressor 1 muito maior que no ciclo com compressores em srie, resultando como consequncia um coeficiente de rendimento inferior ao do ciclo com compressores em srie, sendo o COP no sistema em paralelo de 3,99 enquanto o de srie teve um aumento para 4,26.

Dimensionamento dos Componentes bsicos do sistema de refrigeraoCompressoresUtilizando a configurao com os compressores ligados em srie, faz-se necessrio dimensionar cada compressor utilizando de catlogos tcnicos para que as condies adequadas de trabalho dos compressores obedeam as propriedades exigidas pelo sistema. Foram definidos compressores alternativos semi-hermticos de padres industrias, pois estes so compressores que fornecem acesso as vlvulas e aos pistes, facilitando futuras manutenes. Estes compressores possuem tambm caractersticas para trabalharem dentro das faixas da capacidade de refrigerao e potncia de compresso exigidas, ideias para trabalhos com fluido refrigerante halogenados, como o R-22 e com sistemas de baixa e mdia presso (LBP/MBP) que faz jus ao projeto proposto.Compressor 1O compressor 1 o compressor que dever funcionar a mais baixa presso do sistema (P1= 157,1kPa) e tambm a mais baixa temperatura de evaporao (T1= -26C), responsvel pela carga de resfriamento somente do evaporador 1. O qual trabalhar nas condies exigidas, conforme mostra a Tabela 3, levando em considerao que o fluido sai com um superaquecimento de 5C do evaporador.

Tabela 3 Propriedades de Trabalho do Compressor 1

Para trabalhar nessas condies foi escolhido um compressor 6SLW-2500, modelo alternativo semi-hermtico da marca Copeland/Emerson Climate Technologies, escolhido pelo catlogo descrito no Anexo 1. O compressor escolhido possui como dados tcnicos os valores apresentados na Tabela 4 abaixo.Tabela 4 Dados Tcnicos do compressor 6SLW-2500 Fonte: (Catlogo Emerson)

A Figura 8 abaixo detalha o compressor, define cada linha de entrada e sada, mostra a entrada e conexes para sensores, entre outros detalhes.

Figura 8 Desenho Tcnico do Compressor 6SLW-2500 Fonte (Catlogo Emerson)Levando em considerao as equaes 2 e 3 pode-se calcular o valor exigido da potncia do compressor levando em conta a eficincia volumtrica calculada para o compressor, as quais esto indicados na Tabela 5.

Tabela 5 Eficincia Volumtrica do Compressor 1 - 6SLW-2500. Fonte: (Catlogo Emerson)

Assim pode-se observar que como o compressor foi escolhido com uma margem de folga para a quantidade de potncia de compresso necessria, mesmo levando em considerao a e eficincia volumtrica de 0,73, o compressor escolhido serve para estabelecer os parmetros desejados, e ainda trabalhar bem abaixo da potncia mxima, provocando um aumento da vida til deste.

Compressor 2

O compressor 2 o compressor que dever funcionar com a vazo de entrada aps a mistura das duas vazes dos evaporadores 2 e 3. Recebendo um fluxo com presso P2=407,8kPa. Trabalhar com as condies, conforme mostra a Tabela 6, levando em considerao que o fluido sai com um superaquecimento de 5C do evaporador 2 e 3. Mesmo assim, aps a mistura, devido ao balano de energia o fluido encontrar em regime de saturao com ttulo de x11=0,98, o que se encontra dentro do aceitvel pelo compressor da quantidade de liquido na mistura.

Tabela 6 Propriedades de trabalho do Compressor 1

Para trabalhar nessas condies foi escolhido um compressor 3SS1-1500, modelo alternativo semi-hermtico da marca Copeland/Emerson Climate Technologies, escolhido pelo catlogo que se encontra no Anexo 2. O compressor escolhido possui como dados tcnicos os valores apresentados na Tabela 7 abaixo.Tabela 7 Dados Tcnicos do compressor 3SS1-1500 Fonte: (Catlogo Emerson)

A figura 9 abaixo apresenta o desenho tcnico do compressor, contendo as definies de cada linha de entrada e sada, mostra a entrada e conexes para sensores entre outros detalhes.

Figura 9 Desenho Tcnico do Compressor 3SS1-1500 Fonte (Catlogo Emerson)

Levando em considerao as equaes 2 e 3 calculou-se o valor da eficincia volumtrica para o compressor, atravs dos dados, e esses valores esto indicados na Tabela 8.

Tabela 8 Eficincia Volumtrica do Compressor 1 - 6SLW-2500. Fonte: (Catlogo Emerson)

Para o segundo compressor tambm observou-se que mesmo com a eficincia volumtrica de 0,96, a potncia de compresso ainda continua bem abaixo do mximo exigido para realizar a compresso, e obter as propriedades desejadas no fluido refrigerante.CondensadorCondensador Resfriado a Ar

O condensador a ar realizara a rejeio de calor do fluido refrigerante para o ar atravs de uma transferncia conduo-conveco forada, provocando um efeito de condensao do vapor superaquecido at o lquido subresfriado. E no caso desse projeto, o condensador necessita trabalhar com uma carga trmica de 29,96kW ou 25760,96Kcal/h. Na Tabela 9 encontra-se as condies tcnicas necessria de trabalho para o compressor.Tabela 9 Propriedades de trabalho do Condensador

Adotando a temperatura de entrada do ar de 35C, atendendo a carga trmica exigida, escolheu-se o condensador CdSuper1500 da marca MIPAL com coifa e motor, cujo catlogo se encontra no ANEXO 9. Os dados tcnicos do condensador encontram-se na Tabela 10 a seguir. Tabela 10 Dados Tcnicos do Condensador CdSuper150 Fonte: (Catalogo Mipal)

Pode-se observar que o condensador possui pouco a mais da capacidade exigida pelo sistema, alm de que a velocidade do fluxo mnimo est entre o sugerido na bibliografia para manter um regime turbulento e que favorea a troca de calor no condensador, isso devido dificuldade de se promover um fluxo satisfatrio em locais fechados, como casa de mquinas. Condensador EvaporativoEntretanto, em meios industriais, faz-se mais o uso de um sistema de resfriamento evaporativo do condensado, assim justifica a explanao de uma torre de resfriamento no sistema.Considerando que toda a quantidade de calor rejeitado pelo fluido refrigerante seria a mesma carga trmica utilizado pelo sistema da torre de resfriamento, e que a gua quente que chegasse na torre de resfriamento estivesse a mesma temperatura com que o fluido chegue ao condensador a ar, ou seja 43,03C e estipulando que a gua saia em uma temperatura de 30C. Podemos obter os valores da Tabela 11 atravs do catlogo identificado no ANEXO 11Para calcular a vazo da gua utiliza-se da Equao 7:

(7)

Onde:

=Vazo da gua em m/h;

=Quantidade de calor rejeitado em kcal/h;

=Calor especifico da agua;

=temperatura da agua quente em C;

=temperatura da agua resfriada em C.

E seguindo o catalogo que se encontra no ANEXO 12 e com os dados indicado na Tabela 11 podemos definir qual torre de resfriamento fornecer a vazo de gua pretendida.

Tabela 11 Dados de projeto e propriedades da Torre de Resfriamento

No caso a torre de resfriamento encontrado foi do modelo TCM-116 com uma vazo de 2097m/h, cujo desenho tcnico est ilustrado na Figura 10 abaixo.Figura 10 Torre de Resfriamento TCM-116 Caravela Ambiental. Fonte: (Catlogo Caravela)EvaporadorEvaporador 1Adotando a temperatura de entrada do ar 5C acima da temperatura padro desejada de cada cmara fria, obteve-se os valores da Tabela 12 abaixo como dados de escolha para o Evaporador da cmara de congelamento.Tabela 12 Dados de escolha do Evaporador 1

Assim pode-se escolher pela capacidade nominal de Q=14584Kcal/h, o evaporador do modelo FTBN (D)13 da marca TRINEVA, utilizado para aplicao em baixas temperatura, conforme indicado no catlogo, onde encontra-se todos os dados sobre dimenses, conexes e desempenho tcnico, ilustrado no Anexo 6. O gabinete e feito em alumnio liso, com bandejas basculantes para acesso as resistncias e manuteno. Contem motoventiladores com rotores externos com baixo consumo de energia e rolamentos blindados. Possui uma flecha de ar de 18 metros facilitando a dissipao. Os dados tcnicos do evaporador esto indicados na Tabela 13 abaixo.

Tabela 13 Dados Tcnicos Evaporador FTBN (D) 13 TRINEVA. Fonte: Catalogo

A serpentina construda com aletas corrugada auto espaadas de alumnio e tubulao de cobre de 5/8, com espaamento de 8mm entre as aletas. Contm uma vlvula Schrades para medio de presso de suco. Contm um sistema de degelo eltrico exclusivo modulado que proporciona o degelo eficiente e facilita a instalao e troca de resistncias. O desenho tcnico do evaporador encontra-se na figura 11 abaixo.

Figura 11 Desenho Tcnico do Evaporador FTBN (D) 13 TRINEVA Fonte Catalogo

Evaporador 2 Adotando a temperatura de entrada do ar 5C acima da temperatura padro desejada de cada cmara fria, obteve-se os valores da Tabela 14 abaixo como dados de escolha para o Evaporador da cmara de resfriamento.Tabela 14 Dados de escolha do Evaporador 2

Assim pode-se escolher pela capacidade nominal de Q=8773Kcal/h, o evaporador do modelo FTBN (D) 9 da marca TRINEVA, utilizado para aplicao em baixas temperatura, conforme indicado no catlogo, onde encontra-se todos os dados sobre dimenses, conexes e desempenho tcnico, no Anexo 7. O gabinete e feito em alumnio liso, com bandejas basculantes para acesso as resistncias e manuteno. Contem motoventiladores com rotores externos com baixo consumo de energia e rolamentos blindados. Possui uma flecha de ar de 18 metros facilitando a dissipao. Os dados tcnicos do evaporador esto indicados na tabela 15 abaixo.

Tabela 15 Dados Tcnicos Evaporador FTBN (D) 13 TRINEVA. Fonte: Catalogo TRINEVA

A serpentina construda com aletas corrugada auto espaadas de alumnio e tubulao de cobre de 5/8, com espaamento de 8mm entre as aletas. Contm uma vlvula Schrades para medio de presso de suco. Contm um sistema de degelo eltrico exclusivo modulado que proporciona o degelo eficiente e facilita a instalao e troca de resistncias. O desenho tcnico do evaporador encontra-se na figura 12 abaixo.

Figura 12 Desenho Tcnico do Evaporador FTBN (D) 9 TRINEVA Fonte: (Catalogo TRINEVA)

Evaporador 3Adotando a temperatura de entrada do ar 5C acima da temperatura padro desejada de cada cmara fria, obteve-se os valores da Tabela 8 abaixo como dados de escolha para o Evaporador da antecmara.Tabela 16 Dados de escolha do Evaporador 3

Vlvulas de ExpansoAs vlvulas de expanso so responsveis pelo processo de reduo de presso de uma maneira isoentlpica, fazendo com o liquido subresfriado, ou a mistura com baixa titulao tolervel, sofrerem uma expanso o que automaticamente reduz a temperatura do fluido. Tais componentes foram definidos conforme mostrado nas Tabelas 17, 18 e 19 abaixo.Vlvula de Expanso 1 A vlvula de expanso 1 (VET1) foi escolhida conforme catalogo da fabricante Parker a qual se encontra no Anexo XX.A seguir na Tabela 3 encontra-se os valores das propriedades usadas para a escolha da vlvula de expanso1.

Tabela 17 Dados Tcnicos e Modelamento Vlvula de Expanso. Fonte: Catalogo Parker

Atravs da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correes, conforme a metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO XX. Assim definiu-se que a VET1 necessita ser uma vlvula EG com equalizador externo utilizando cargas VZP40. Foi analisado a situao das dimenses de um tubo capilar, caso fosse a necessidade de substituio da vlvula de expanso termosttica por um tubo capilar, utilizando o programa Capillary Tubo. Entretanto para a temperatura de evaporao menores que -22C o programa no efetua o clculo, mais s para ttulo de comparao foi utilizado tal temperatura e uma de ambiente de 30C e foi obtido um tubo com 0,1315 m utilizando um dimetro interno de 0,8mm.Vlvula de Expanso 2 A vlvula de expanso 2 (VET2) foi escolhida conforme catlogo da fabricante Parker a qual se encontra no ANEXO 4.A seguir na Tabela 18 encontra-se os valores das propriedades usadas para a escolha da vlvula de expanso2

Tabela 18 Dados Tcnicos e Modelamento Vlvula de Expanso. Fonte: Catalogo Parker

Atravs da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correes, conforme a metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO 4. Assim definiu-se que a VET1 necessita ser uma vlvula EF com equalizador externo utilizando cargas VC. Foi analisado a situao das dimenses de um tubo capilar, caso fosse a necessidade de substituio da vlvula de expanso, utilizando o programa Capillary Tubo. Com uma temperatura de evaporao de -6C, um dimetro de 1mm e temperatura ambiente de 30C obteve um comprimento de 0,2068 m para o tubo capilar.Vlvula de Expanso 3 A vlvula de expanso 3 (VET3) foi escolhida conforme catlogo da fabricante Parker a qual se encontra no ANEXO 5. A seguir na Tabela 19 encontra-se os valores das propriedades usadas para a escolha da vlvula de expanso3.

Tabela 19 Dados Tcnicos e Modelamento Vlvula de Expanso. Fonte: Catalogo ParkerAtravs da capacidade nominal consegue-se fazer as devidas correes, conforme a metodologia indicada pelo catalogo no ANEXO 5. Assim definiu-se que a VET1 necessita ser uma vlvula de expanso termosttica NI com equalizador externo utilizando cargas VZP40.As dimenses de um tubo capilar, caso fosse a necessidade de substituio da vlvula de expanso, utilizando o programa Capillary Tubo. Com uma temperatura de evaporao de 4C, um dimetro de 1mm e temperatura ambiente de 30C obteve um comprimento de 0,1735 m.Vlvula Redutora de Presso utilizado uma vlvula KVP reguladora de presso de evaporao, utilizada para diferenciar presses de evaporao entre dois ou mais evaporadores em sistema com um compressor. No caso utilizado para reduzir a presso vinda o evaporador 3 antes de misturar com a vazo do evaporador 2De acordo com os dados analisados da vlvula que se encontram no ANEXO 12, escolheu-se a vlvula KVP12 da marca DANFOSS devido a possuir uma faixa de vazo mxima j aceitvel. Componentes extras E CONFIGURAO TCNICA DO SISTEMANa Figura 13 abaixo, encontra-se o layout tcnico da disposio dos componentes bsicos e dos componentes secundrios para a configurao do sistema de refrigerao da casa de carnes solicitada.

Figura 13 Configurao Tcnica do Sistema CompletoFiltro Secador (G)Os filtros secadores para linhas de lquido protegem os sistemas de refrigerao e ar condicionado da umidade e partculas slidas.Com a eliminao desses contaminantes, os sistemas tornam-se mais seguros contra reaes qumicas e impurezas abrasivas.Os filtros tipo DML tm uma composio de ncleo 100% molecular sieves. Todos os filtros tm um ncleo slido com material aglutinante retido em quantidade mnima.O Eliminator de tipo DML, com um ncleo slido 100% molecular sieves, otimizado para utilizao com refrigerantes HFC e leo polister (POE), podendo ainda serem utilizados em sistemas com refrigerantes HCFC e leo mineral ou alquibenzeno.Visor de liquido (SGI)Os visores so utilizados para indicar: O estado do refrigerante na tubulao de lquidos da instalao. O contedo de umidade do refrigerante. O fluxo na linha de retorno de leo de um separador de leo.Os visores SGI, SGN, SGR e SGRN podem ser utilizados para os refrigerantes CFC, HCFC e HFC.Os visores SGI e SGN tm um indicador que muda de cor para indicar o contedo de umidade do refrigerante. Os visores SGR so utilizados para indicar o nvel de lquido no crter de um compressor.Os visores SGRN so similares aos SGR, mas so fornecidos com um indicador de umidade.Registro (BM)A BML uma vlvula de fechamento manual utilizada em tubulaes de lquido, de suco e de gs quente, em instalaes de refrigerao.Vlvula Solenoide (EVR)As vlvulas EVR so vlvulas solenoide de acionamento direto ou servo-acionadas para linhas de lquido, de suco e de gs quente com refrigerantes fluorados.As vlvulas EVR so fornecidas completas ou como componentes separados, ou seja, o corpo da vlvula, a bobina e os flanges podem ser pedidos separadamente.As bobinas so: Bobinas encapsuladas de longa durao, inclusive sob condies extremas. Bobinas padro para c.a. ou c.c. Bobinas padro disponveis com cabo de trs condutores, caixa de terminais ou plug Bobinas padro de 12 V a 420 V, 50, 60 ou 50/60 Hz. Bobinas padro dimensionadas para uma mxima presso diferencial de abertura (MOPD) de at 21 bar. As bobinas podem ser montadas e desmontadas sem necessidade de ferramentas.Termostato (F)O termostato UT72 um interruptor eltrico controlado por temperatura, com mltiplas aplicaes. O diferencial fixo e seu ajuste muito simples. O comando de ajuste pode ser facilmente retirado por meio dos dois parafusos que servem para desmontar o termostato.A temperatura ajustada de acordo com a temperatura mdia desejada.Suas aplicaes so: Cmaras. Resfriadores de cerveja e refrescos. Mquinas de sorvete. Resfriadores de leite. Expositores frigorficos. Instalaes de ar condicionado. Sistemas de recuperao de calor.Vlvula de Reteno (NRV)As vlvulas de reteno tipos NRV e NRVH podem ser utilizadas nas linhas de lquido, de suco e de gs quente, em instalaes de refrigerao e ar condicionado com refrigerantes fluorados.Tambm podem ser fornecidas com conexes superdimensionadas, para maior flexibilidade na utilizao das vlvulas de reteno. Caractersticas: A vlvula assegura um nico sentido de circulao correto. H verses retas e angulares. Impede a migrao e a condensao a partir de um evaporador quente para um evaporador frio. Possui um pisto amortecedor que a torna adequada para montagem em tubulaes nas quais podem ocorrer pulsaes, como por exemplo na tubulao de descarga do compressor. As vlvulas NRVH so fornecidas com uma mola para = 0,3 bar. So utilizadas em instalaes de refrigerao com compressores conectados em paralelo. Possibilidade de conexes superdimensionadas, para maior flexibilidade de uso.Separador de leo (OUB)O separador de leo tipo OUB utilizado em instalaes de refrigerao nas quais necessrio que o leo lubrificante volte diretamente ao crter do compressor em todas as condies de funcionamento. Deste modo, o leo fica retido no separador, evitando a circulao do mesmo pelo sistema.

Caratersticas: Assegura o retorno do leo ao crter do compressor. Evita quebra do compressor por falta de lubrificao. Prolonga a vida til do compressor. Alta eficincia. O retorno automtico do leo ao crter do compressor tem um grande rendimento, graas combinao dos efeitos produzidos pela reduo de velocidade e pela mudana de direo do gs de descarga, bem como da absoro do leo a alta temperatura.

Melhor aproveitamento da capacidade do condensador e do evaporador (menor reteno de leo). Amortecimento de rudos e pulsaes no lado de alta presso do sistema.

Regulador de Presso (KVP)A vlvula KVP montada na linha de suco aps o evaporador e utilizada para: Manter uma presso de evaporao constante e portanto uma temperatura constante na superfcie do evaporador. A regulagem feita controlando-se a linha de suco, adaptando-a a quantidade de gs refrigerante carga do evaporador. Proteger contra uma presso de evaporao demasiadamente baixa (por exemplo, como proteo contra o congelamento, em um resfriador de gua). A vlvula fecha quando a presso no evaporador cai abaixo do valor ajustado. A KVP tambm utilizada para diferenciar presses de evaporao entre dois ou mais evaporadores em sistemas com um compressor.Regulador de Presso e Suco (KVL)A vlvula reguladora de presso de crter tipo KVL montada na linha de suco, antes do compressor. Protege o motor do compressor contra sobrecargas durante a partida, aps longos perodos de parada ou aps degelo (presso elevada no evaporador). Regulagem de presso exata e ajustvel. Ampla faixa de capacidades e de trabalho. Desenho com amortecimento de pulsaes. Construo angular compacta, que facilita a montagem em qualquer posio. Construo hermtica, com solda de alta resistncia. Disponvel em uma ampla gama de tamanhos, com conexes rosca e solda ODF. Para R-22, R-134a, R-404A / R-507 e R-407C e outros refrigerantes fluorados.Pressostato Diferencial (MP)Os pressostatos diferenciais de leo MP 54 e MP55 so utilizados como interruptores de segurana para proteger compressores de refrigerao contra lubrificao insuficiente.Em caso de queda da presso de leo, o pressostato diferencial para o compressor aps o transcorrer de um certo tempo.Os MP54 e 55 so utilizados em sistemas de refrigerao com refrigerantes fluorados. O MP54 tem um diferencial de presso fixo e incorpora um rel temporizador trmico com tempo de disparo fixo.O MP55 tem um diferencial de presso ajustvel e pode ser fornecido com ou sem rel temporizador trmico.Pressostato duplo KP15Os pressostatos KP so utilizados como proteo contra uma presso de suco demasiadamente baixa ou uma presso de descarga excessiva em compressores para instalaes de refrigerao e ar condicionado.Os pressostatos KP so utilizados tambm para ligar e parar compressores de refrigerao e ventiladores de condensadores refrigerados a ar.Os pressostatos KP esto providos de um comutador inversor unipolar (SPTD). A posio do comutador depende do ajuste do pressostato e da presso existente na conexo de entrada.Os pressostatos KP podem ser fornecidos com grau de proteo IP30, IP44 e IP55.conclusoO sistema de refrigerao engloba possibilidades nfimas para que seja feita sua configurao, modelamento, montagem, instrumentao e manuteno. E pode-se assim perceber que para seu clculo e planejamento exige um nvel alto de conhecimento tcnico, prtico para que se conhea exatamente as prominncias futuras que podero vir a atrapalhar o andamento o sistema. Primeiro conclui-se que a disposio do ciclo mltiplo de presses em refrigerao pode tanto aumentar a eficincia e melhorar o tempo de vida do compressor, como a medida que se aumenta a temperatura de evaporao para zonas de mdia e baixa presso, a eficincia de se utilizar um ciclo de mltiplas presses perdem gradativamente seu sentido.Pode-se perceber a grande quantidade de modelamento sistemtica e padro que deve se seguir para projetar um sistema de refrigerao, a grande quantidade peas, dimenses e caractersticas de seus aparelhos, entre outros pontos a se definir.

Referncias bibliogrficasBrando, M. M.. Modelagem Numrica de Sistemas de Refrigerao por Compresso de Vapor. Campinas, SP: Unicamp. Acesso em 05 de Abril de 2015, disponvel em http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/document/?code=000439140 (2005)Eich, C., & Ioris, M.. Dimensionamento de um Sistema de Refrigerao para uma Pasteurizadora. Horizontina: Faculdade Horizontina. Acesso em 05 de Abril de 2015, disponvel em http://www.fahor.com.br/publicacoes/TFC/EngMec/2013/Mec_Cristiano_Marcelo.pdfSalvador, F.. Projeto de um Sistema de Refrigerao Industrial com 'Set-Point' Varivel. Acesso em 29 de Maro de 2015, disponvel em http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-05102010-112239/publico/Dissertacao_Francisco_Salvador.pdf(2013) Silva, A. Refrigerao industrial- Tecnologia em Processos Mecnicos. Mogi-Mirim: Faculdade de Tecnologia de Mogi-Mirim. Acesso em 05 de Abril de 2015, disponvel em http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA22cAI/refrigeracao-industrial. (2009)

ANEXOSAnexo 1 - Catlogo Compressor 1 Copeland Emerson

Anexo 2 - Catlogo Compressor 2 Copeland Emerson

Anexo 3 - Catlogo Vlvula Expanso 1 Parker

Anexo 4 - Catlogo Vlvula de Expanso 2 Parker

Anexo 5 - Catlogo Vlvula Expanso 3 - Parker

Anexo 6 - Catlogo Evaporador 1- Trineva Anexo 7 - Catlogo Evaporador 2- Trineva Anexo 8 - Catlogo Evaporador 3- Trineva

Anexo 9 - Catlogo Condensador - Mipal

Anexo 10 - Catlogo Torre de Resfriamento - Caravelas

Anexo 11 - Catlogo Torre de Resfriamento - Caravelas Anexo 12 - Catlogo Vlvula Redutora de Presso - DanFossClculos sistema com 2 Compressores em Srie20

{Compressores em Srie}

{Evaporador1}T_1 = -31T_1_super=T_1+5T_4=T_1

{evaporador2}T_6=-6T_7=T_6T_7_super=T_7+5

{evaporador3}T_5=4T_8=T_5T_8_super=T_8+5

{condensador}T_3= 30T_3_sub=T_3-5

x1=1x7=1x8=1x3=0

P1 = PRESSURE(R22;T=T_1;x=x1)P1_super=P1P4=P1

P7 = PRESSURE(R22;T=T_7;x=x7)P7_super=P7P6=P7P9=P7P10=P7P2=P7P11=P7

P8 = PRESSURE(R22;T=T_8;x=x8)P8_super=P8P5=P8

P3=PRESSURE(R22;T=T_3;x=x3)P3_sub=P3P12=P3

s1_super=ENTROPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super)s2=s1_super

T_2=TEMPERATURE(R22;s=s2;P=P2)T_12=TEMPERATURE(R22;h=h12;P=P12)T_11=TEMPERATURE(R22;h=h11;P=P11)

h1 = ENTHALPY(R22;T=T_1;x=x1)h1_super=ENTHALPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super)h2 = ENTHALPY(R22;P=P2;s=s2)h3 = ENTHALPY(R22;T=T_3;x=x3)h3_sub=ENTHALPY(R22;T=T_3_sub;P=P3_sub)h5 = h3_subh6 = h3_subh4=h3_sub

h7 = ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7)h7_super=ENTHALPY(R22;P=P7;T=T_7_super)

h8 = ENTHALPY(R22;T=T_8;x=x8)h8_super = ENTHALPY(R22;P=P8_super;T=T_8_super)h9=h8_super

h10 = (h9*m3)+(h7_super*m2)/(m3+m2)h11=((h10*(m3+m2))+(h2*m1))/(m3+m2+m1)

x11=QUALITY(R22;h=h11;P=P11)

s11=ENTROPY(R22;h=h11;P=P11)s12=s11h12=ENTHALPY(R22;P=P12;s=s12)

Q1 = 15 Q2= 10 Q3 = 1

Q_evap_total=Q1+Q2+Q3

m1 = Q1/(h1_super-h4)m2 = Q2/(h7_super-h6)m3 = Q3/(h8_super-h5)

v1=VOLUME(R22;T=T_1_super;P=P1)v2=VOLUME(R22;T=T_2;P=P2)v11=VOLUME(R22;T=T_11;P=P11)v12=VOLUME(R22;T=T_12;P=P12)

V_ent_com1=(m1*v1)*1000V_sai_com1=(m1*v2)*1000V_ent_com2=((m1+m2+m3)*v11)*1000V_sai_com2=((m1+m2+m3)*v12)*1000

W_com_1 = (m1)*(h2-h1_super)W_com_2 = (m1+m2+m3)*(h12-h11)

COP = (Q1+Q2+Q3)/(W_com_1+W_com_2)hsat=ENTHALPY(R22;P=P7;x=1)

h1[1]=h1_superh1[2]=h2h1[3]=h11h1[4]=h12h1[5]=h3_subh1[6]=h4h1[7]=h1_superP1[1]=P1P1[2]=P2P1[3]=P11P1[4]=P12P1[5]=P3P1[6]=P4P1[7]=P1

h2[1]=h9h2[2]=h8_superh2[3]=h5h2[4]=h6h2[5]=h10h2[6]=h7h2[7]=h9P2[1]=P9P2[2]=P8P2[3]=P5P2[4]=P6P2[5]=P10P2[6]=P7P2[7]=P9

Q_refr_comp2=(m1+m2+m3)*(h11-h6)Q_refr_comp1=(m1)*(h1_super-h4)

Q_cond=(m1+m2+m3)*(h12-h3_sub)T_ent_cond=T_12T_sai_cond=T_3_subv3=VOLUME(R22;T=T_3_sub;P=P3)V_ent_cond=((m1+m2+m3)*v12)*1000V_sai_cond=((m1+m2+m3)*v3)*1000RRC=((Q1+Q2+Q3)+(W_com_1+W_com_2))/((Q1+Q2+Q3))m_cond=m1+m2+m3

Q_cond_RRC=Q_cond*RRC

Clculos sistema com 2 Compressores em Paralelo2

{Compressores em Paralelo}

{Evaporador1}T_1 = -31T_1_super=T_1+5T_4=T_1

{evaporador2}T_6=-6T_7=T_6T_7_super=T_7+5

{evaporador3}T_5=4T_8=T_5T_8_super=T_8+5

{condensador}T_3= 30T_3_sub=T_3-5

x1=1x7=1x8=1x3=0

P1 = PRESSURE(R22;T=T_1;x=x1)P1_super=P1P4=P1

P7 = PRESSURE(R22;T=T_7;x=x7)P7_super=P7P6=P7P9=P7

P8 = PRESSURE(R22;T=T_8;x=x8)P8_super=P8P5=P8

P2=PRESSURE(R22;T=T_3;x=x3)P10=P2P3=P2P3_sub=P2

T_2=TEMPERATURE(R22;s=s2;P=P2)

s1_super=ENTROPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super)s2=s1_super

h1 = ENTHALPY(R22;T=T_1;x=x1)h1_super=ENTHALPY(R22;T=T_1_super;P=P1_super)h2 = ENTHALPY(R22;P=P2;s=s2)h3 = ENTHALPY(R22;T=T_3;x=x3)h3_sub=ENTHALPY(R22;T=T_3_sub;P=P3_sub)h5 = h3_subh6 = h3_subh4=h3_sub

h7 = ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7)h7_super=ENTHALPY(R22;P=P7;T=T_7_super)

h8 = ENTHALPY(R22;T=T_8;x=x8)h8_super = ENTHALPY(R22;P=P8_super;T=T_8_super)

h11=h8_superP11=P7_super

h9 = (h11*m3+h7_super*m2)/(m3+m2)T_9=TEMPERATURE(R22;h=h9;P=P9)

s9=ENTROPY(R22;h=h9;P=P9)s10=s9h10 = ENTHALPY(R22;P=P10;s=s10)T_10=TEMPERATURE(R22;h=h10;P=P10)

Q1 = 15 Q2= 10 Q3 = 1

m1 = Q1/(h1_super-h4)m2 = Q2/(h7_super-h6)m3 = Q3/(h8_super-h5)

v1=VOLUME(R22;T=T_1_super;P=P1)v2=VOLUME(R22;T=T_2;P=P2)v9=VOLUME(R22;T=T_9;P=P9)v10=VOLUME(R22;T=T_10;P=P10)

V_ent_com1=(m1*v1)*1000V_sai_com1=(m1*v2)*1000V_ent_com2=((m2+m3)*v9)*1000V_sai_com2=((m2+m3)*v10)*1000

W_com_1 = (m1)*(h2-h1_super)W_com_2 = (m2+m3)*(h10-h9)

COP = (Q1+Q2+Q3)/(W_com_1+W_com_2)

hsat_t7=ENTHALPY(R22;P=P7;x=x7)

h[1]=h1_superh[2]=h2h[3]=h3_subh[4]=h4h[5]=h1_super

h_1[1]=h11h_1[2]=h8_superh_1[3]=h5h_1[4]=h6h_1[5]=h7_superh_1[6]=h9h_1[7]=h10h_1[8]=h9

P[1]=P1P[2]=P2P[3]=P3P[4]=P4P[5]=P1

P_1[1]=P11P_1[2]=P8P_1[3]=P5P_1[4]=P6P_1[5]=P7P_1[6]=P9P_1[7]=P10P_1[8]=P9