Refrigeracion y congelacion

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 Refrigeración y congelación Un ciclo de refrigeración es un ciclo invertido de una máquina térmica. El calor se transfiere desde un nivel de temperatura baja hacia uno más alto, por lo que se requiere una fuente de energía externa. El ciclo de Carnot consiste de dos etapas isotérmicas en las que se absorbe calor a baja temperatura y se disipa calor a mayor temperatura. El ciclo requiere la adición de trabajo neto al sistema. 1.- Funciones del sistema mecánico del ciclo invertido de Carnot. (Ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor) 1-2 Compresión isentrópica en un compresor 2-3 Rechazo de calor a presión constante en un condensador 3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión. 4-1 Absorción de calor a presión constante en un evaporado Descripción del ciclo: El refrigerante entra al compresor como vapor saturado y se comprime isentrópicamente hasta la presión del condensador. La temperatura del refrigerante aumenta durante el proceso de compresión isentrópica, hasta un valor superior a la temperatura del medio circundante. Después, el refrigerante entra en el condensador como vapor saborecalentado y sale como líquido saturado debido al resultado del rechazo de calor hacia los alrededores. La temperatura del refrigerante en este estado se mantendrá por arriba de la temperatura de los alrededores. El refrigerante líquido saturado se estrangula hasta la presión del evaporador al pasarlo por una válvula de expansión. La temperatura del refrigerante desciende por debajo de la temperatura del espacio refrigerado durante este proceso. El refrigerante entra al evaporador como un vapor húmedo de baja calidad, y se evapora por completo absorbiendo calor del espacio refrigerado. El refrigerante sale del evaporador como vapor saturado y vuelve a entrar al compresor, completando el ciclo.

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Refrigeración y congelación

Un ciclo de refrigeración es un ciclo invertido de una máquina térmica. El calor

se transfiere desde un nivel de temperatura baja hacia uno más alto, por lo que

se requiere una fuente de energía externa.

El ciclo de Carnot consiste de dos etapas isotérmicas en las que se absorbe calor

a baja temperatura y se disipa calor a mayor temperatura. El ciclo requiere la

adición de trabajo neto al sistema.

1.- Funciones del sistema mecánico del ciclo invertido de Carnot. (Ciclo ideal de

refrigeración por compresión de vapor)

1-2 Compresión isentrópica en un compresor

2-3 Rechazo de calor a presión constante en un condensador

3-4 Estrangulamiento en un dispositivo de expansión.

4-1 Absorción de calor a presión constante en un evaporado

Descripción del ciclo:

El refrigerante entra al compresor como vapor saturado y se comprime

isentrópicamente hasta la presión del condensador. La temperatura del

refrigerante aumenta durante el proceso de compresión isentrópica, hasta un

valor superior a la temperatura del medio circundante. Después, el refrigerante

entra en el condensador como vapor saborecalentado y sale como líquido

saturado debido al resultado del rechazo de calor hacia los alrededores. Latemperatura del refrigerante en este estado se mantendrá por arriba de la

temperatura de los alrededores. El refrigerante líquido saturado se estrangula

hasta la presión del evaporador al pasarlo por una válvula de expansión. La

temperatura del refrigerante desciende por debajo de la temperatura del espacio

refrigerado durante este proceso. El refrigerante entra al evaporador como un

vapor húmedo de baja calidad, y se evapora por completo absorbiendo calor del

espacio refrigerado. El refrigerante sale del evaporador como vapor saturado y

vuelve a entrar al compresor, completando el ciclo.

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2.- Características de los diferentes tipos de sistemas:

a)  Isotérmico: La temperatura permanece constante

b)  Isobárico: La presión se mantiene constante

c)  Isocórico: El volumen específico se mantiene constante

d)  Isentrópico (isentalpico): La entalpía permanece constante

e)  Adiabático: El sistema no intercambia calor con su entorno

3.- ¿Qué es un refrigerante?

Es un producto químico, líquido o gas, que se puede licuar con facilidad y se

utiliza como medio transmisor de calor entre otros dos en una máquina térmica.

Sus características son las siguientes:

y  Su punto de congelación debe ser inferior a cualquier temperatura que

existe en el sistema.

y  Su calor específico debe ser lo más alto posible para que una pequeña

cantidad de líquido absorba una gran cantidad de calor.

y Su volumen específico debe de ser lo más bajo posible para evitar grandestamaños en las líneas de aspiración y compresión

y  Densidad debe ser elevadas para usar líneas de líquidos pequeñas.

y  La temperatura de condensación, a la presión máxima de trabajo debe ser

la menor posible.

y  La temperatura de ebullición, relativamente baja a presiones cercanas a la

atmosférica.

y  Su Punto crítico lo más elevado posible.

y  No deben ser líquidos inflamables, corrosivos ni tóxicos.

y  Dado que deben interaccionar con el lubricante del compresor, deben ser

miscibles en fase líquida y no nocivos con el aceite.

4.- ¿Cuáles son los refrigerantes más utilizados en la industria de los alimentos?

Amoniaco anhidro, cloruro de metilo, otros hidrocarburos alifáticos halogenados

5.- ¿Cuáles son los nuevos refrigerantes que se están desarrollando y a cuáles

reemplazan?

Product  Replaces  Application 

Suva® 134a R-12 Medium- and high-temper ature for stationary commercial refrigeration, chiller  equi pment,

and home appliances

R etr of it existing R-12 ref riger ation and air  

conditioning equi pment

Suva® 404A R-502 Commercial refrigeration equipment

 New and existing R-502 equi pment

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Suva® 408A R-502 Existing low- and medium-temper ature 

commercial refrigeration equi pment for  

super market systems. Sin tablas 

Suva® 409A R-12 Medium- and low-temper ature positive 

displacement equi pment for super market

systems and walk -in cooler s. Sin tablas 

Suva® 507 R-22 and 

R-502

Commercial refrigeration equipment

Suva® HP80 R-502 Low- and medium-temper ature commercial

refrigeration equipment for  reach-in and 

walk -in f reezer s and super market systems

Suva® MP66 R-12 and 

R-500

Low-temper ature R-12 stationary positive 

displacement systems for  commercial freezers 

R-12 tr anspor t

Fuentes consultadas:

Smith, et. Al. Introducción a la termodinámica en la Ingeniería Química . McGraw

Hill

Cengel y Boles. Termodinámica. McGraw Hill

Industria Alimentaria

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/Enci

clopediaOIT/tomo3/67.pdf  

Refrigerante

http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerante  

SUVA refrigerantes y propiedades termodinámicas.

http://www2.dupont.com/Refrigerants/en_US/products/Suva/