18 Jun Refrigeración industrial de amoníaco
Refrigerante de amoníaco. En este blog vamos a ver los conceptos básicos del sistema de refrigeración industrial con un enfoque en los sistemas de refrigeración de amoníaco, cubriendo algunos sistemas típicos para una sola etapa, dos etapas, así como sistemas en cascada para ayudarlo a aprender los conceptos básicos de la refrigeración industrial en el desarrollo.
¿Dónde encontramos los sistemas de refrigeración industrial?
Las aplicaciones de refrigeración industrial se utilizan típicamente en lugares como el almacenamiento de alimentos en frío, el procesamiento de productos lácteos, la producción de bebidas, las pistas de hielo y la industria pesada, este tipo de lugares. Estos son sistemas de enfriamiento a gran escala.
Anteriormente hemos cubierto otros tipos de sistemas de enfriamiento para edificios comerciales, sistemas de CO2 de supermercados, enfriadores y esquemas de agua refrigerada. Échale un vistazo si aún no lo has hecho.
¿Por qué usar amoníaco como refrigerante?
Las aplicaciones de refrigeración industrial se utilizan típicamente en lugares como el almacenamiento de alimentos en frío, el procesamiento de productos lácteos, la producción de bebidas, las pistas de hielo y la industria pesada, este tipo de lugares. Estos son sistemas de enfriamiento a gran escala.
Anteriormente hemos cubierto otros tipos de sistemas de enfriamiento para edificios comerciales, sistemas de CO2 de supermercados, enfriadores y esquemas de agua refrigerada. Échale un vistazo si aún no lo has hecho.
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco de una sola etapa
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco de una sola etapa
De una sola etapa, este es el sistema de refrigeración industrial de amoníaco más simple que no sea un tipo de expansión directa, por lo que comenzaremos aquí
Comenzamos con el compresor, este es el corazón del sistema y es lo que bombea el refrigerante de amoníaco alrededor del sistema de refrigeración para proporcionar el enfriamiento. Extrae refrigerante que ha recogido todo el calor no deseado del evaporador y lo comprime en un volumen mucho más pequeño, por lo que toda esa energía térmica está muy bien empaquetada, lo que hace que el refrigerante esté muy caliente.
El refrigerante se aspira en el compresor como un vapor de baja presión y sale como un vapor de alta presión.
El vapor de refrigerante de alta presión sale del compresor y fluye hacia el condensador
El condensador enfría el refrigerante al extraer el calor no deseado del refrigerante y descarga el calor en el aire ambiente exterior. Esto generalmente se hace pasando el refrigerante caliente a través del interior de algunos tubos pequeños y usando un ventilador para forzar el aire ambiente más frío a través del exterior de los tubos para enfriarlo y llevar el calor. Además, a menudo encontraremos una pequeña bomba rociando agua sobre las tuberías, parte de esto se evaporará y ayudará a transportar más calor. El refrigerante está sellado dentro de la tubería y no entra en contacto con el aire o el agua, siempre está separado los dos nunca se encuentran ni se mezclan. Solo el calor del refrigerante pasa a través de la pared de la tubería y es arrastrado por el aire y el agua.
A medida que se elimina el calor, el refrigerante se condensa en un líquido. Por lo tanto, sale del condensador como un refrigerante líquido de alta presión y fluye hacia el receptor.
El receptor es un recipiente de almacenamiento para un depósito de refrigerante líquido y contiene cualquier exceso que no esté en uso. Esto le permite mantener una presión mínima de la cabeza y también funcionar bajo cargas de enfriamiento variables, proporcionando un amortiguador. Es probable que encontremos una línea que funcione entre el receptor y la entrada del condensador, esto es solo para proporcionar ecualización de presión y permite que el refrigerante líquido fluya fuera del condensador y hacia el receptor fácilmente.
El refrigerante luego fluye a la válvula de expansión que regula la presión y la adición de refrigerante líquido al circuito del evaporador.
Desde la válvula de expansión, el refrigerante fluye hacia el separador de líquidos, el líquido fluye hacia el fondo y luego generalmente es absorbido por un conjunto de bombas de refrigerante, estas bombas aseguran una velocidad de circulación correcta a través de los evaporadores a medida que varía la carga de enfriamiento. El refrigerante se empuja a las válvulas de expansión de los evaporadores que regulan el flujo de refrigerante en la carga de enfriamiento.
El refrigerante frío entra en el evaporador y pasa por el interior de algunas tuberías dentro del evaporador y un ventilador sopla el aire caliente de la habitación a través del exterior de estos tubos. El refrigerante frío absorbe este calor por lo que el aire sale mucho más fresco y por lo tanto proporciona enfriamiento al espacio. A medida que el aire caliente pasa a través de las tuberías del evaporador, hace que el amoníaco hierva y se evapore como una mezcla de vapor en parte líquida. A medida que se evapora, se lleva el calor. Al igual que cuando el agua hierve en una sartén, el vapor sale de la sartén y lleva el calor lejos. Nuevamente el refrigerante está sellado dentro de la tubería y nunca entra en contacto o se mezcla con el aire, los dos siempre están separados.
El refrigerante sale del evaporador como una mezcla de líquido / vapor y regresa al separador de líquidos. El refrigerante que es líquido cae y repite el ciclo a través del evaporador, y el refrigerante que es vapor, se eleva y es aspirado de nuevo en el compresor para repetir todo el ciclo de nuevo. El refrigerante entra en el compresor como un refrigerante de vapor de baja presión.
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco de dos etapas
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco de dos etapas
Esta es la próxima evolución del sistema de refrigeración industrial que es adecuado para sistemas de refrigeración de baja temperatura, proporcionando alta eficiencia y bajas temperaturas de descarga del compresor.
Nuevamente tenemos el refrigerante fluyendo en el mismo ciclo, pero tenemos algunos otros componentes y ciclos.
En este tipo tenemos un tanque llamado enfriador intermedio que se encuentra entre el receptor y la válvula de expansión. El flujo principal de refrigerante pasa a través de una bobina dentro del tanque, el refrigerante pasa a través de este y a la válvula de expansión principal al igual que el sistema de una sola etapa, luego continúa su flujo a través del separador, el evaporador y de regreso al separador. Otra corriente de refrigerante sale de la línea principal y se rocía en el tanque a través de una válvula de expansión para producir un efecto de enfriamiento, ya que se rocía y se evapora en el tanque, enfría la bobina sumergida. Este subenfría el flujo principal de refrigerante dentro de la bobina antes de que fluya a la válvula de expansión principal.
El refrigerante de vapor que se aspira fuera del separador todavía fluye a un compresor, pero esta vez tenemos dos compresores, por lo tanto, el refrigerante fluye a la etapa baja o al compresor de refuerzo para aumentar la presión. Desde aquí fluye y se libera en el enfriador intermedio que ayuda a condensar el refrigerante.
El refrigerante de vapor se aspira fuera del enfriador intermedio y fluye hacia el compresor de etapa alta, donde luego fluirá de regreso al condensador para repetir todo el ciclo.
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco en cascada
Sistema de refrigeración industrial de amoníaco en cascada
En este sistema tenemos dos compresores, excepto que ambos son refrigerante circulante alrededor de circuitos separados, un circuito de alta temperatura y un circuito de baja temperatura. La conexión de los dos circuitos es un intercambiador de calor conocido como condensador en cascada.
Esto actúa como un condensador para el circuito de alta temperatura y un evaporador para el circuito de baja temperatura.
Los dos refrigerantes pueden ser iguales o pueden ser diferentes y optimizados para cada circuito. Por ejemplo, podríamos usar amoníaco para el lado de alta temperatura y co2 para el lado de baja temperatura.
Esto significaría que se usa menos amoníaco y el sistema sería más eficiente en comparación con un sistema de solo amoníaco de dos etapas.
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fuente: theengineeringmindset.com
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