Ejercicio N1Un compresor monocilindrico de amoniaco, de doble efecto y una sola etapa, debe producir una potencia frigorfica de 100 000 frig/h entre las temperaturas y con una temperatura de subenfriamiento, Si el espacio muerto en dicho compresor es del 4% calcular:a) En el caso que el fluido frigorigeno sea

1. Dimensiones del pistn2. Velocidad del pistn3. Potencia indicada realb) Idem en el caso que el fluido sea R-12c) Conclusiones.

SOLUCION:a) En el caso de que el fluido frigorigeno sea , el ciclo frigorfico adoptado es el de la figura 1.

+25C-10C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h del son:

El valor del volumen especfico es:

1. Dimensin del pistn.

VEn el diagrama correspondiente al amonio y en las condiciones del problema:

De donde:

149,47

D=

2. Velocidad del Pistn:

3. Potencia Indicada Real:

b) En el caso de que el fluido frigorigeno sea R-12+25C-10C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h del R- 12son:

El valor del volumen especfico es:

1. Dimensiones del Pistn:

Luego: 256,14 Para D=L

D=

2. Velocidad del Pistn:

4. Potencia Indicada Real:

c) Conclusiones:La produccin frigorfica especfica producida por el amoniaco es mas elevada que la del R-12 y los volmenes aspirados por los compresores tienen una pequea diferencia.

Ejercicio N2Un compresor de R-22 trabaja con una temperatura de -10C en evaporacin y 30C en condensacin. Se realiza un subenfriamiento del lquido condensado a costa de recalentar el vapor que sale del evaporador 10C en un cambiador de calor adecuado a tal fin cuyo rendimiento es de 0,75. Previamente el fluido frigorigeno es sub enfriado con agua hasta los 26C.Calcular la cantidad de fluido que debe circular por la instalacin y las dimensiones de los cilindros del compresor si se supone que para este D/L = 1,25 n= 1250 r.p.m N= 4 la potencia frigorfica es de 100000 kcal/H12345-10C+30C1

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h son:

El valor del volumen especfico es:

Balance en el cambiador de calor

1. Caudal Msico de Fluido que ha de circular.

2. Dimensiones de los cilindros del compresor Si

Siendo D/L= 1,25; L=

Ejercicio N3Se necesita evacuar 100000 kcal/h de cierta cmara frigorfica por lo que se decide instalar un sistema de produccin de frio por compresin mecnica. La temperatura de la cmara no puede subir de -3 C y el salto trmico en el evaporador se estima inicialmente en 7C. se dispone de un gran caudal de agua de pozo a 15C que piensa utilizarse como agente condensante. El fluido frigorigeno emplea R-22Para el funcionamiento de dicha instalacin se adquiri un compresor alternativo simple de 2250 de cilindrada el cual ha de aspirar vapor con un recalentamiento mximo en la tubera de aspiracin de 10CDicho compresor gira a 1250 r.p.m y su rendimiento volumtrico total es de 0,8 para una relacin de compresin de 3,25Calcular:1) El grado de subenfriamiento en el fluido condensado para que pueda funcionar la instalacin con tal compresor y si es posible su realizacin.2) Potencia al freno aproximada del compresor

SOLUCION:Calculo de la temperatura en el fluido de evaporacin.

Calculo de la temperatura de condensacin.

43121-10C+25C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h son:

El valor del volumen especfico es:

1) Calculo del volumen real aspirado por el compresor:

2) Calculando el caudal masico:

3) Calculo de la produccion frigorifica especifica:

4) El equivalente trmico del trabajo de compresin se determina como:

5) La potencia indicada terica ser:

Si los rendimientos indicado mecnico y en las transmisiones son:

Ejercicio N4Calcular las dimensiones del compresor, indicando el fluido frigorigeno que ha de mover, para que pueda mantener en rgimen de funcionamiento una cmara frigorfica en la que las entradas horarias se evalan en 100000 frig/h Temperatura de la cmara: -2C Temperatura de la condensacin: 27C Rendimiento Volumtrico: 0.7Solucion:El fluido frigorigeno R-12+27C-8C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h son:

El valor del volumen especfico es:

Produccin frigorfica especifica.

Caudal msico que circula:

Como en condiciones de aspiracin El volumen horario del compresor ha de ser:

Luego: 283,57

1. Dimensiones del compresor:

Si se hace: L=1,2.D; n=1250 r.p.m; N=4, se tiene:

283,57

D=

Ejercicio N5Un compresor de 2 cilindros est en funcionamiento durante 18 horas diarias. Forma parte de una instalacin frigorfica de R-12, que a -10C tiene una produccin frigorfica especifica de 153 Kj/kg, y un volumen especifico de 0,1 /Kg. Asegura el funcionamiento de una cmara frigorfica cuyo balance trmico es de 18,000 frig/dia.Calcular:1. La potencia frigorfica2. El volumen aspirado en una hora3. La cilindrada del compresor si el rendimiento volumtrico es de 0,84. La carrera de cada pistn si su dimetro es de 40 mm y la velocidad de rotacin de 400 revoluciones/minSolucin:?C-10C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h son:

El valor del volumen especfico es:

1) Potencia Frigorifica:

2) Volumen Aspirado en una Hora:El caudal msico que circula por la instalacin ser:

Caudal Volumico que circula por la instalacin.

Volumen Real:

3) Cilindrada:

4) Carrera de cada Pistn:

Ejercicio N6Calcular las dimensiones del compresor, indicando el fluido frigorgeno ms adecuado, para que pueda mantener en rgimen de funcionamiento una cmara frigorfica en la que las entradas horarias se evalan en 180,000 frigoras, siendo la temperatura de la cmara -2C, la temperatura del agua de condensacin 18C y el rendimiento volumtrico total 0,7Solucin: Si la temperatura de la cmara es de -2C, se admite una temperatura de evaporacin de -7C. La temperatura de condensacin una vez estudiadas las condiciones de entrada del agua en el condensador se estima en 30C El diagrama del ciclo frigorfico del R-22

+30C-7C

Los valores de las entalpias obtenidos del diagrama P-h son:

El valor del volumen especfico es:

1) Dimensiones del Compresor:El caudal msico que circula por el evaporador ser:

Si se supone que el compresor dispone de 8 cilindros y se cumple que c=4 m/s286,86

Por lo tanto, se cumple que:

Ejercicio N7Un compresor alternativo con cuatro cilindros en V permanece en funcionamiento durante 18 horas diarias. A la salida del evaporador, el refrigerante en estado de vapor saturado seco, tiene un volumen especifico de despus de haber absorbido 37,5 Kcal/kg en su paso por dicho cambiador de calor. El citado compresor asegura el funcionamiento de una instalacin frigorfica con un balance trmico de 360000Kcal/diaSe trata de estima:1) Potencia frigorfica de la instalacin2) Volumen real aspirado horariamente por el compresor3) Cilindrada del compresor considerando un rendimiento volumtrico de 0,84) Dimensiones del compresor si este es cuadrado y gira a 800 r. p m.5) Razn de con presin si el fluido refrigerante es R-12

Solucin:El ciclo frigorfico elegido es:?C?C

1) Potencia frigorfica:

2) Volumen Real aspirado por el compresor:

3) Cilindrada:50,66 50,66

4) Dimensiones del compresor:Se asume que el compresor es cuadrado:50,66

5) Razn de compresin:El valor del volumen especfico es:

El valor de la entalpia para esas condiciones de aspiracin es

Si la produccin frigorfica especifica vale:

El equivalente trmico del trabajo de compresin valdr:

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVAFACULTAD DE INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIASDEPARTAMENTO ACADMICO DE CIENCIAS, TECNOLOGA E INGENIERA DE ALIMENTOS

TEMA: EJERCICIOS RESUELTOS DE COMPRESION MECANICA

Curso: Refrigeracin y Congelacin de Alimentos

Docente: Ing. FOLLEGATTI ROMERO, LUZ MILAGRO.

Alumnos: CHAHUA HUETE, Werner

Ciclo: 2013 - II

TINGO MARA, PERU