SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO - Técnicos Online · 2019. 11. 26. · COMPRESSORES ALTERNATIVOS TIPOS...

SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO E AR CONDICIONADO

PROF.: KAIO DUTRA

AULA 13-14 – COMPONENTES DO CICLO DE REFRIGERAÇÃO

CICLO RE REFRIGERAÇÃOCOMPONENTES

◦Principais componentesdo ciclo de refrigeração:◦Compressor;

◦Condensador;

◦Válvula redutora de pressão;

◦Evaporador.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES◦Os compressores podem ser

classificados quando a suaoperação em alternativos erotativos, os modelos maisutilizados em refrigeração são:◦ Rotativos:◦ Scroll;◦ Parafuso.

◦ Dinâmicos:◦ Centrífugos.

◦ Alternativos:◦ Pistão.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSTIPOS DE COMPRESSORES

◦Na refrigeração industrial são utilizadospraticamente todos os tipos de compressores:alternativos, rotativos e centrífugos. Desses,os tipos mais comuns em instalações decapacidade até 1000KW são os alternativos erotativos. Compressores centrífugosencontram aplicação na indústria química ede processos, uma vez que tanto podem seracionados por turbina a gás como pormotores elétricos.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSTIPOS DE COMPRESSORES◦ Os compressores alternativos são construídos em

distintas concepções, destacando-se entre elas ostipos:◦ Aberto: No compressor aberto, o eixo de acionamento

atravessa a carcaça, sendo portanto, acionamento por ummotor exterior.

◦ Semi-hermético: No compressor semi-hermético, a carcaçaexterior aloja tanto o compressor propriamente dito quantoo motor de acionamento. Esse compressor deve suadenominação ao fato de permitir a remoção do cabeçote,tornando acessíveis as válvulas e os pistões.

◦ Selado (hermético): Os compressores herméticos, utilizadosem refrigeradores domésticos e condicionadores de ar atépotências da ordem de 30KW, diferem dos semi-hermpeticos no fato da carcaça só apresentar os acessos deentrada e saída do refrigerante e para as conexões elétricasdo motor.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSRENDIMENTO VOLUMÉTRICO DE ESPAÇO NOCIVO

◦Distinguem-se dois tipos de rendimento:o de espaço nocivo e o real.◦O rendimento volumétrico real énormalmente dado em porcentagem edefinido como:

◦A taxa de deslocamento do compressor éo volume “varrido” pelos pistões duranteo seu curso.

Prof.: Kaio Dutra


◦Outra característica importante doscompressores alternativos é o espaçonocivo, cujo volume é representado porVem, que associa o volume residualentre a superfície interior do cabeçote ea do pistão, quando este se encontra noPonto Morto Superior.◦O volume do espeço nocivo pode serexpresso como porcentagem do volumedeslocado pelo pistão:

Prof.: Kaio Dutra


◦Considerando-se o caso em que apressão de aspiração é Pa1, o gásresidual do espaço nocivo deve serexpandido até essa pressão, condição emque o volume ocupado pelo gás nocilindro é V1. assim, o volume de gásefetivamente introduzido no cilindro éigual a V3-V1, de modo que orendimento volumétrico de espaçonocivo deverá ser dado por:

Prof.: Kaio Dutra


◦O rendimento de espaço nocivo pode serdado em outros termos:

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE EVAPORAÇÃO SOBRE A VAZÃO DE REFRIGERANTE

◦A vazão de refrigerante circula pelo compressão pode ser dadapela seguinte expressão:

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE EVAPORAÇÃO SOBRE A VAZÃO DE REFRIGERANTE

◦O gráfico apresenta as variaçõesde vazão e rendimentovolumétrico nocivo para umcompressor de amônia em que atemperatura de condensação émantida constante e igual a 35°C ea fração de espaço nocivo em 4%.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE EVAPORAÇÃO SOBRE A CAPACIDADE FRIGORÍFICA

◦A capacidade frigorífica é igual aoproduto da vazão do refrigerante peloefeito de refrigeração. Estecorresponde ao incremento de entalpiado refrigerante através do evaporador,em cuja saída o refrigerante é admitidono estado de vapor saturado.

◦ Como a temperatura de evaporaçãoafeta pouco o efeito de refrigeração doparticular refrigerante, a capacidadefrigorífica do compressor édeterminada pela vazão dorefrigerante, que depende datemperatura de evaporação.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE EVAPORAÇÃO SOBRE APOTÊNCIA DE COMPRESSÃO

◦Na maioria dos circuitos frigoríficos, ocompressor é o componente que maisconsome energia, a tal ponto de afetarsignificativamente o curso operacionalda instalação. Por outro lado, oconhecimento da potência decompressão é importante na seleçãodo motor de acionamento e de seusequipamentos auxiliares.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE CONDENSAÇÃO SOBRE A VAZÃO DE REFRIGERANTE E A CAPACIDADE DE REFRIGERAÇÃO

◦O efeito da temperatura decondensação pode ser avaliado demaneira análoga ao da temperatura deevaporação. Neste caso, a temperaturade evaporação será mantida constantee igual a -40°C.

◦Verifica-se que, enquanto atemperatura de condensação aumentaa partir da temperatura de evaporação,o rendimento volumétrico diminuiprogressivamente a partir do valormáximo de 100%.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE CONDENSAÇÃO SOBRE A VAZÃO DE REFRIGERANTE E A CAPACIDADE DE REFRIGERAÇÃO

◦A capacidade frigorífica é igual aoproduto da vazão de refrigerantepelo efeito de refrigeração, quediminui com a elevação datemperatura de condensação,como resultado da elevação daentalpia do refrigerante na entradado dispositivo de expansão. Comoambos os fatores diminuem com atemperatura de condensação, omesmo deve ocorrer com acapacidade frigorífica.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO EFEITO DA TEMPERATURA DE CONDENSAÇÃO SOBRE A POTÊNCIA DE COMPRESSÃO

◦O trabalho de compressão aumentacontinuamente com a temperatura decondensação, a partir de um valornulo, quando aquela temperaturacoincide com a de evaporação. Nessascondições, a curva de potência decompressão em função da temperaturade condensação deverá apresentarduas condições de valor nulo: quandoas temperaturas de condensação e deevaporação coincidem ou a vazão derefrigerante se anula.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSCATÁLOGOS DE FABRICANTES

◦A capacidade de refrigeração e apotência de compressão sãoparâmetros operacionais maisimportantes do compressor.

◦A Tabela ao lado, extraída de umfabricante, apresenta ascaracterísticas de desempenho domesmo compressão que serviucomo base para elaboração dosgráficos já apresentados.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSO RENDIMENTO VOLUMÉTRICO REAL◦ O único efeito sobre o rendimento volumétrico

considerado até o momento é o resultante daexpansão do gás que permanece no espaçonocivo, denominado de rendimento de espaçonocivo. Entretanto, outros efeitos podem influirno valor do rendimento volumétrico. Entreestes pode, ser citados:◦ Vazamentos através das válvulas de aspiração e de

descarga;◦ Aquecimento do gás que adentra o cilindro, tendo

como resultado uma redução da massa de refrigeranteem relação àquela que seria admitida caso atemperatura do gás permanecesse constante.

◦ É interessante observar que os demais efeitos queafetam o rendimento volumétrico sãodependentes da relação entre as pressões dedescarga e de aspiração.

Prof.: Kaio Dutra

COMPRESSORES ALTERNATIVOSEFICIÊNCIA DE COMPRESSÃO ADIABÁTICA

◦A eficiência da compressão adiabática é definida como:

◦Entre os diversos fatores que contribuem para uma redução daeficiência podem ser citados o atrito mecânico entrecomponentes do compressor e a perda de carga do refrigeranteatravés das válvulas e outros canais de escoamento.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESMEIOS DE TRANSFERÊNCIA DA CARGA DE REFRIGERAÇÃO◦ O evaporador é o agente direto de resfriamento,

constituindo a interface entre o processo e o circuitofrigorífico. A maioria dos evaporadores resfria ar oulíquidos como água, salmoras, etc., os quais serão osagentes de resfriamento no processo.

◦ Uma porcentagem expressiva dos sistemas frigoríficosenvolve o condicionamento de ar no sentido amplo,através de um processo de resfriamento e desumidificação.

◦ Em virtude de reduzido coeficiente de transferência decalor por convecção que caracteriza o ar, os tubos dasserpentinas devem ser dotados de aletas com o objetivo dereduzir a resistência térmica exterior, razão pela qualassumem uma geometria peculiar, fazendo parte dosdenominados trocadores de calor compactos.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESMEIOS DE TRANSFERÊNCIA DA CARGA DE REFRIGERAÇÃO

◦Os resfriadores de líquidos eramconstruídos predominantemente deevaporadores do tipo carcaça-tubo eapresentavam suas versões típicas:◦ Inundados: apresentam o líquido

escoando pelo interior dos tubos,enquanto o refrigerante muda de fase nolado da carcaça.

◦ Expansão direta: Neste caso o refrigerantemuda de fase escoando pelo interior dostubos.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESMEIOS DE TRANSFERÊNCIA DA CARGA DE REFRIGERAÇÃO

◦Uma alternativa aos evaporadorescarcaça-tubos são os evaporadores tipoplacas. Estes apresentam a vantagem demelhor desempenho térmico, o que lhesconfere um tamanho relativamentereduzido comparado aos de carcaça-tubos, embora não estejam isentos dealguns problemas operacionais como aexpressiva perda de carga e distribuiçãoinadequada de refrigerante.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESO COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR U

Em evaporadores, calor é transmitido do fluidoquente para o frio em processo que pode serassociado a um circuito elétrico em série.◦Transferência de calor do ar para a superfície

exterior do tubo (convecção):

◦Transferência de calor por condução da superfícieexterior do tubo para o superfície interior(condução):

◦Transferência de calor da superfície interior do tubopara o refrigerante (convecção):

Prof.: Kaio Dutra


Prof.: Kaio Dutra


◦As temperaturas geralmente conhecidas são as dos fluidos, ta e tr,de modo que é interessante relacionar o fluxo de calor ao potencialassociado àquelas temperaturas.

Prof.: Kaio Dutra


◦O Coeficiente Global de Transferência de Calor, U, pode ser definidode tal modo que:

◦Como distintas áreas são incluídas na análise (Ae, Ai), o valor de Udeve ser referido a cada uma delas:

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESALETAS NO LADO DO AR◦ A comparação das resistências térmicas do refrigerante

e do ar mostram que aquela do lado do ar poderepresentar valor acima de 94% da resistência total.Esse índice indica que parâmetro deve ser afetado paraelevar o valor de U.

◦ Assim, percebe-se que qualquer mudança significativano valor de U só poderá ser obtida através daresistência térmica do lado do ar, seja através daelevação da relação entre áreas Ae/Ai, ou pela elevaçãodo coeficiente de transferência de calor, ha.

◦ O procedimento usual para redução da resistência dolado do ar é a elevação da relação entre áreas Ae/Ai,pela instalação de aletas na superfície exterior dostubos.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESPROPRIEDADES DO AR ÚMIDO◦A maioria dos processos de resfriamento

de ar envolve a remoção de umidade,razão pela qual é importante oconhecimento do desempenho dasmisturas ar/vapor d’água. Talconhecimento permite ao engenheiro,por exemplo, o selecionamentoadequado de superfícies de serpentinhase vazões de ar, além de facilitar-lhe aanálise do desempenho em condições decarga parcial e o estabelecimento dasexigências de controle de umidade emproblemas especiais.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESLINHA DO PROCESSO DO AR NUMA SERPENTINA◦ A estimativa da condição de saída pode se feita

através do acompanhamento dos sucessivos estadospsicrométricos pelos quais passa o ar ao longo daserpentina.

◦ Se a serpentina da figura corresponder a uma quetenha 8 fileiras de tubos em profundidade, na direçãodo escoamento do ar cada região deverá envolverduas fileiras de tubos.

◦ A curva resultante, denominada de curva doprocesso, deve apresentar as característicasilustradas. Nessa figura, verificam-se algumastendências observadas nos catálogos de fabricantesde serpentinas. Assim, a cada fileira de tubos, a taxade redução de temperatura diminui, o que explica aprogressiva mudança de inclinação da curva doprocesso.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESEFEITO DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS SOBRE O DESEMPENHO

◦O projetista de uma serpentina e seu operadorpodem atuar sobre os seguintes parâmetros:◦A área de face da serpentina, que é a área total de

escoamento do ar que penetra na serpentina;

◦Número de fileiras entre aletas;

◦Vazão de ar e sua velocidade;

◦Temperatura do refrigerante.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESEFEITO DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS SOBRE O DESEMPENHO◦Área da face◦ A um incremento na área da face corresponde um

aumento da área de transferência de calor, resultandouma redução na temperatura da parede exposta ao ar. Atemperatura e a umidade do ar na saída deverão diminuir.

◦ Número de fileiras em profundidade◦ Cada fileira adicional implica numa redução da

temperatura e umidade do ar na saída. O número élimitado pela temperatura do refrigerante

◦ Espaçamento entre aletas◦ A temperatura superficial diminui com a redução do

espaçamento entre aletas, do que resulta uma queda natemperatura e umidade do ar na saída (pode gerar gelonas aletas).

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESEFEITO DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS SOBRE O DESEMPENHO

◦ Vazão de ar◦A temperatura e umidade do ar na saída da

serpentina se elevam com a vazão de ar. Poroutro lado, deve-se observar que vazões de arsuperiores implicam numa taxa maior deremoção de calor.

◦ Temperatura do refrigerante◦A elevação da temperatura do refrigerante

implica num aumento correspondente datemperatura da superfície exposta ao ar aolongo da serpentina

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESSELEÇÃO DE SERPENTINAS EM CATÁLOGOS DE FABRICANTES

◦Os fabricantes de serpentinas de resfriamento de arcostumam fornecer um parâmetro de seleçãoimportante: a capacidade frigorífica por grau dediferença de temperatura, R, de tal modo que:

◦Onde R é o denominado parâmetro de seleção,dado em kW/K.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESSELEÇÃO DE SERPENTINAS EM CATÁLOGOS DE FABRICANTES◦ Para entrar na tabela, basta dividir a

carga de refrigeração de projetopela diferença desejada entre astemperaturas do ar na entrada daserpentina (condição do ambienterefrigerado) e do refrigerante(evaporação), obtendo-se, com isso,o valor de R.

◦Deve se chamar a atenção do leitosquanto ao fato de alguns fabricanteapresentarem tabelas de capacidade(KW ou Kcal/h) relativas a umadiferença dada de temperaturas, emgeral 6°C.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESCONTROLE DA UMIDADE EM AMBIENTES REFRIGERADOS◦ Na seleção de serpentinas, algumas regras para

satisfazer determinadas exigências de umidadeno ambiente refrigerado devem ser geralmenteobedecidas. Assim, para manter umidadeelevadas, as serpentinas devem apresentarelevada área de troca de calor e diferença detemperatura entre o ar e o refrigerantesuficientemente reduzida.

◦ Ao mesmo tempo, a vazão de ar deve sermantida elevada a fim de satisfazer as exigênciasde carga às custas de uma pequena variação natemperatura do ar. Por outro lado, emambientes de baixa umidade, as serpentinasdevem caracterizar-se por reduzida área detroca de calor e elevada diferença detemperaturas entre o ar e o refrigerante.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESSELEÇÃO E DESEMPENHO DO VENTILADOR E SEU MOTOR◦O processo de seleção de serpentinas,

anteioromente apresentado, não esgotao assunto para o projeto, uma vez queele deve se defrontar com algumasdecisões que envolvem equipamentosauxiliares da serpentina e seu modo deoperação. Assim, podem ser citados,entre outros, os seguintes itens paraconsideração:◦ Disposição do ventilador e seu motor:

extração ou sopramento;◦ Tipo de ventilador: centrífugo ou axial;◦ Motor: de uma única rotação ou de rotação

variável.Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESSELEÇÃO E DESEMPENHO DO VENTILADOR E SEU MOTOR

◦Um parâmetro operacional importante,característico da interação entre oventilador e a serpentina, é o denominado“alcance”. Em condicionamento de ar, oalcance é definido como a distância, apartir de uma saída, para a qual avelocidade do ar é reduzida até um valorarbitrariamente fixo de 0,3-0,5m/s.

Prof.: Kaio Dutra

EVAPORADORESSELEÇÃO E DESEMPENHO DO VENTILADOR E SEU MOTOR

◦Quanto à localização do ventilador e seu motor em relação àserpentina, o projetista pode optar por sistemas do tipo extração ousopramento.◦O sistema tipo sopramento é mais vantajoso sob o ponto de vista

térmico, uma vez que o calor dissipado pelo conjunto ventilador-motoré cedido ao ar antes da entrada na serpentina.◦Por outro lado, o sistema do tipo extração apresenta melhores

características sob o aspecto alcance.

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESTIPOS UTILIZADOS NA REFRIGERAÇÃO INDUSTRIAL◦ Três tipos de condensadores são mais

usados na refrigeração industrial:◦ Resfriado a ar: o refrigerante se condensa

rejeitando calor, através de uma superfíciealetada, para o ar ambiente, circulado porum ventilador, geralmente do tipo axial.

◦ Resfriado a água: neste caso o refrigerantese condensa escoando por tubos ou placase trocando calor com água. Os tipos maiscomuns são os carcaça/tubos e placas.

◦ Evaporativo: Neste caso o calor rejeitadopelo refrigerante é transferidosucessivamente à água e ao ar ambiente,que é em última análise, o meio deresfriamento.

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESA CONDENSAÇÃO NO INTERIOR DE TUBOS◦ Tanto nos condensadores resfriados a ar

quanto nos evaporativos, a condensação dorefrigerante se processa no interior dos tubos.

◦ Na entrada, o refrigerante se encontra noestado de vapor superaquecido,apresentando um coeficiente relativamentebaixo, típico do escoamento de gases. Ocoeficiente aumenta significativamente àmedida que a condensação progride nasuperfície interior do tubo. Entretanto, apartir de determinada seção, verifica-se umaredução progressiva do coeficiente detransferência de calor resultante do aumentoda espessura da película de condensado juntoà superfície do tubo e a consequente reduçãoda velocidade média do fluido na seçãotransversal de escoamento.

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESA RELAÇÃO DE REJEIÇÃO DE CALOR◦ O tamanho das instalações frigoríficas é,

geralmente, associado ã capacidade derefrigeração, que, por sua vez, afeta ocondensador através da denominada Relaçãode Rejeição de Calor, RRC. Esta expressa arelação entre as capacidades do condensadore a de refrigeração. A Relação de Rejeição deCalor depende das temperaturas deevaporação e de condensação, além do tipode compressor e dos possíveis dispositivossuplementares de resfriamento.

◦ Relação de Rejeição de Calor pode serdeterminada a partir do catálogo defabricante de compressores, de acordo com aseguinte relação:

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESDESEMPENHO DO CONDENSADOR RESFRIADO A AR E A ÁGUA◦ Os dados de catálogo dos fabricantes visam a seleção

do equipamento. Entretanto, com esses dados ealguns rendimentos de transferência de calor, épossível prever o desempenho do condensador sobcondições distintas das de projeto. Em algunscatálogos, fornece-se a taxa de transferência de calorno condensador, em outros, simplesmente acapacidade de refrigeração.

◦ No que diz respeito à extrapolação dos dados decatálogo a condições distintas das de projeto, oprocedimento normalmente usado consiste emdeterminar o valor de UA (produto do coeficienteglobal pela área de transferência de calor) dos dadosde catálogo e, admitindo-o constante, utilizá-lo naavaliação do desempenho do condensador sobdistintas condições operacionais.

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESDESEMPENHO DO CONDENSADOR RESFRIADO A AR E A ÁGUA◦ A distribuição de temperaturas ao

longo do condensador érelativamente complexa em virtudeda ocorrência de regiões em que orefrigerante se encontra no estado devapor superaquecido e de líquidosub-resfriado, como indicado nafigura a. Uma simplificaçãointeressante é a de admitir que orefrigerante assuma umatemperatura uniforme e igual à decondensação, como sugerido nafigura b.

◦ Nessas condições, a equação podeser aplicada:

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESTORRES DE RESFRIAMENTO

◦O efeito de resfriamento sedá como resultado daaspersão de água em umacorrente de ar ambiente,como se mostraesquematicamente na figurapara uma configuração emcontracorrentes do ar e daágua, freqüentementeadotada.

Prof.: Kaio Dutra

CONDENSADORESTORRES DE RESFRIAMENTO◦ O mecanismo de transferência de calor e

massa numa torre de resfriamento podeser facilmente interpretado através dalei da linha reta. Assim, o lugargeométrico na Carta Psicrométrica dosestados pelos quais passa o ar ao entrarem contado com uma superfíciemolhada é uma linha reta, comtendência ao estado saturado àtemperatura da superfície, uma vez quea umidade do ar se elevaprogressivamente.

◦ Nessas condições, incrementos daentalpia do ar devem ser acompanhadosde reduções correspondentes daentalpia da água e, consequentemente,de sua temperatura.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULAS◦As válvulas são dispositivos capazes

de restringir ou mesmo bloquear oescoamento de refrigerante.◦As válvulas de bloqueio operam

totalmente abertas ou fechadas, aocontrário das outras válvulas quetêm por objetivo modular a vazãode refrigerante em resposta avariações de parâmetros comotemperatura, pressão ou nível delíquido.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS DE BLOQUEIO DE ATUAÇÃO MANUAL◦A válvula de bloqueio atuada manualmente é

utilizada em diversos pontos das linhas derefrigerante de instalações industriais. Ela operasomente nas condições aberta, quando deveintroduzir uma perda de carga mínima, ou fechada,quando bloqueia o escoamento. Sua função é a deisolar um determinado componente ou região dainstalação frigorífica.

◦As três características principais associadas a umaválvula de bloqueio devem ser:◦ vedação absoluta quando fechadas;◦ perda de carga reduzida quando abertas;◦ vedação absoluta para a atmosfera.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS DE EXPANSÃO MANUAIS

◦Ao contrário das válvulas debloqueio, as de controle sãoprojetadas para regular a vazão aolongo do curso da haste. As válvulasde expansão manuais encontramduas aplicações básicas eminstalações frigoríficas industriais:◦controle de vazão nos evaporadores de

sistemas com recirculação de líquido◦e em associação com válvulas de

bloqueio de controle de nívelProf.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS DE RETENÇÃO

◦As válvulas de retenção permitem oescoamento de refrigerante em umúnico sentido, bloqueando oescoamento no sentido contrário.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS SOLENOIDE

◦São válvulas de bloqueio acionadaseletricamente, podendo serclassificadas, quanto à sua operação,em: normalmente fechada enormalmente aberta.◦Nas válvulas de solenoide de ação

direta, como a da figura, a aberturaresulta da ação da haste, promovidapela energização do enrolamento(armadura, solenoide), sobre oelemento de vedação.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS DE SOLENOIDE PILOTADAS ◦Para manter as dimensões da

solenoide dentro de limites práticos, aação direta sobre o elemento devedação deve ser evitada em válvulasde tamanho moderado para as quaisoutros dispositivos devem serutilizados.◦Nas válvulas pilotadas, uma pequena

válvula de solenoide comunica a linhaa montante (M) da válvula com acâmara limitada pelo êmbolo deacionamento do elemento de vedaçãoda válvula.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS DE SOLENOIDE ACIONADA POR PRESSÃO DE GÁS

◦Suas características construtivassão semelhantes às da válvulapilotada, diferenciando-se nosentido em que o êmbolo deacionamento é atuado por gás aalta pressão de uma fonte externaou do próprio sistema.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO

◦O projetista de instalações frigoríficasfrequentemente se depara com situações emque a pressão em um determinadoequipamento ou tubulação deve sercontrolada.◦A pressão no evaporador deve ser

inferiormente limitada. Esse tipo de controlepode ser necessário quando se deseja impedirque a temperatura de evaporação atinja valorestão reduzidos que poderiam causar danos aoproduto armazenado

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULAS REGULADORAS DE PRESSÃO

◦O corte de uma válvula decontrole da pressão a montante,do tipo ação direta, é mostradona figura. A pressão da molamantém a válvula fechada atéque a pressão de ajuste sejaatingida na região a montante,instante em que o diafragmacomeça a se elevar, abrindo-a. Oprocesso de abertura continuarána medida em que a pressão amontante supere levemente apressão de ajuste.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASCONTROLE DE NÍVEL◦ Em instalações de refrigeração industrial é

comum se utilizar um ou maisreservatórios em que se procura manterconstante o nível de líquido.

◦ Os controles de nível podem ser efetuadosde dois modos distintos: controle amontante e a jusante da válvula.

◦ No controle a montante, somente líquidopassa através da válvula. Este tipo decontrole é utilizado na saída docondensador para assegurar umadrenagem exclusiva de líquido.

◦ O controle a jusante (figura b) opera nosentido de manter o nível no reservatórioa jusante da válvula

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULA DE EXPANSÃO CONTROLADA POR SUPERAQUECIMENTO

◦A válvula de expansão mais utilizada eminstalações frigoríficas é a controlada pelosuperaquecimento. Na prática ela éconhecida como válvula de expansãotermostática.

◦Sua função é a de regular a vazão derefrigerante líquido para o evaporador demodo a compensar a taxa com que o mesmose evapora.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULA DE EXPANSÃO CONTROLADA POR SUPERAQUECIMENTO◦ Tal função é realizada através do controle do

superaquecimento do refrigerante na saída doevaporador. A haste da válvula é deslocadacomo resultado de diferenças de pressão emambos os lados do diafragma.

◦ Na superfície inferior do mesmo atua apressão reinante no evaporador, ao passo quena superior, a pressão é a do denominadofluido de acionamento, que constitui a cargado bulbo. Esta é composta de uma misturalíquido/vapor do refrigerante da instalação.

◦ A força da mola atua sobre o diafragma nosentido de fechar a válvula, de modo que,para abri-la, a pressão devida à carga deve sertal que se equivalha às forças combinadasresultantes da ação da mola e da pressão noevaporador.

Prof.: Kaio Dutra

VÁLVULASVÁLVULA DE EXPANSÃO CONTROLADA POR SUPERAQUECIMENTO

◦O controle da válvula de expansãotermostática é do tipo proporcional,no sentido em que o deslocamentoda haste é proporcional à diferençaentre o valor do parâmetro decontrole (a temperatura do fluidona saída do evaporador) e o valorde ajuste da válvula.

Prof.: Kaio Dutra

SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO - Técnicos Online · 2019. 11. 26. · COMPRESSORES ALTERNATIVOS TIPOS...

Documents

Transcript of SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO - Técnicos Online · 2019. 11. 26. · COMPRESSORES ALTERNATIVOS TIPOS...