manual teoria bÁsica

61
Avenida Coyoacán N° 945, Col. Del Valle, 03100 México, D. F. Tel.: 50 62 08 70 Fax: 50 62 08 98 y 50 62 08 99 MANUAL MANUAL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PARA CAMARAS DE CONSERVACIÓN Y PARA CAMARAS DE CONSERVACIÓN Y ENFRIAMIENTO RÁPIDO DE ACEITE DE ENFRIAMIENTO RÁPIDO DE ACEITE DE PESCADO. PESCADO. NESTLE MEXICO S. A. DE C. V. PLANTA OCOTLÁN, JALISCO Calzada Dr. Delgadillo Araujo # 35, Colonia La Florida, Ocotlán, Jalisco

Upload: antonio

Post on 07-Jun-2015

11.669 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Manual Teoria bÁsica

Avenida Coyoacán N° 945, Col. Del Valle, 03100 México, D. F.Tel.: 50 62 08 70

Fax: 50 62 08 98 y 50 62 08 99

MANUALMANUAL SISTEMA DE REFRIGERACIÓNSISTEMA DE REFRIGERACIÓN

PARA CAMARAS DEPARA CAMARAS DE CONSERVACIÓN Y ENFRIAMIENTOCONSERVACIÓN Y ENFRIAMIENTO RÁPIDO DE ACEITE DE PESCADO. RÁPIDO DE ACEITE DE PESCADO.

NESTLE MEXICO S. A. DE C. V. PLANTA OCOTLÁN, JALISCO

Calzada Dr. Delgadillo Araujo # 35, Colonia La Florida, Ocotlán, Jalisco

Page 2: Manual Teoria bÁsica

MANUAL DE INSTRUCCIONES PARAMANUAL DE INSTRUCCIONES PARA ARRANQUE, ARRANQUE,

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOOPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Page 3: Manual Teoria bÁsica

INDICE.INDICE.1.1. INTRODUCCIONINTRODUCCION

1.1 Recomendaciones generales de seguridad.1.2 Información general.1.2.1 Compresor,1.2.2 Condensador.1.2.3 Evaporador.1.2.4 Válvula de expansión termostática.1.2.5 Recibidor de líquido.1.2.6 Separador de aceite.1.2.7 Filtros secadores.

22 PRINCIPIOS BASICOS DE REFRIGERACIÓNPRINCIPIOS BASICOS DE REFRIGERACIÓN

2.1 Refrigeración.

2.1.1 Significado de refrigeración.2.1.2 Clasificación de los procesos.2.1.3 Clasificación de las aplicaciones.2.2 Definiciones termodinámicas.2.2.1 Termodinámica.2.2.2 Calor.2.2.3 Calor sensible.2.2.4 Calor latente.2.2.5 Calor latente de fusión-congelación.2.2.6 Calor latente de evaporación-condensación.2.2.7 01Calor latente de sublimación.2.2.8 Calor especifico.2.2.9 Entalpía y entropía.2.2.10 Temperatura.2.2.11 Temperatura de bulbo seco.2.2.12 Temperatura de bulbo húmedo.2.2.13 Temperatura de saturación.2.2.14 Conductividad térmica y resistencia térmica.2.2.15 Diagrama presión entalpía (Diagrama de Molliere).2.2.16 Condición saturada, subenfriada, sobrecalentada y calidad.2.2.17 Volumen específico y densidad.2.2.18 Tonelada de refrigeración.

Avenida Coyoacán No. 945, Col. Del Valle C. P. 03100 México, D. F.

Page 4: Manual Teoria bÁsica

Tel. 50 62 08 70 FAX: 50 62 08 98 y 99 CONMUTADOR VENTAS SERVICIO INGENIERIA PROYECTOS

33 REFRIGERANTESREFRIGERANTES

3.1 Definición de refrigerante3.2 Efecto refrigerante3.3 Propiedades físicas del refrigerante.3.3.1 Punto de ebullición.

3.3.2 Punto de congelación.3.3.3 Volumen específico.3.3.4 Densidad.3.3.5 Temperatura y presión crítica.3.3.6 Calor latente de evaporación.3.3.7 Miscibilidad.

4.4. CICLO BASICO DE REFRIGERACIÓN MECANICA POR COMPRESIONCICLO BASICO DE REFRIGERACIÓN MECANICA POR COMPRESION

3.1 Termodinámica del ciclo.3.2 Comportamiento del refrigerante dentro del ciclo.3.2.1 Proceso en el dispositivo de control de flujo (Entalpía constante).3.2.2 El proceso del evaporador (Presión constante).3.2.3 El proceso del compresor (Entropía constante).3.2.4 El proceso en el condensador (Presión constante).

5.5. DIAGRAMAS TECNICOS Y TABLASDIAGRAMAS TECNICOS Y TABLAS

5.1 Diagramas de Mollier para Amoniaco5.2 Tabla de Conversiones5.3 Equivalencias métrico decimal5.4 Tabla para convertir temperaturas5.5 Equivalencias presión y temperatura para amoniaco

Avenida Coyoacán No. 945, Col. Del Valle C. P. 03100 México, D. F.

Page 5: Manual Teoria bÁsica

TEL. 50 62 08 70 FAX: 50 62 08 98 y 99 CONMUTADOR VENTAS SERVICIO INGENIERIA PROYECTOS

1 I N T R O D U C C I O N1 I N T R O D U C C I O N

Page 6: Manual Teoria bÁsica

1.1. INTRODUCCIONINTRODUCCION

MAYEKAWA DE MÈXICO S.A. DE C. V., como firma de Ingeniería dedica al Diseño de Sistemas de Refrigeración Industrial para su aplicación en los ramos Alimenticio, Bebidas, Procesos Químicos y Acondicionamiento Industrial tiene como objetivo fundamental la satisfacción de las necesidades de cada cliente que nos distinguen con el interés y/o adquisición de nuestros productos y servicios, por tal motivo se complace en presentar el curso teórico – practico, concebido especialmente para todas aquellas personas relacionadas con el sistema de refrigeración.

En este curso trataremos que todo el personal de CIA. NESTLE DE MÉXICO S. A. DE C. V. que esta relacionada con el sistema de refrigeración tenga los conocimientos teóricos y prácticos requeridos del sistema y de sus componentes, con el fin de que este sea operado adecuadamente.

El curso, es una guía práctica a principios, características, funcionamiento y mantenimiento del sistema de refrigeración instalado en su planta.

Esperamos que este curso sea de utilidad y que pueda contribuir a enriquecer el conocimiento de las personas que de alguna forma estén relacionadas con el sistema de refrigeración.

Page 7: Manual Teoria bÁsica

1.11.1 RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDADRECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD

¡PELIGRO!¡PELIGRO!

NO VENTEE válvulas de alivio en espacios cerrados.

NO VENTEE refrigerante amoniaco al ambiente.

NO USE OXIGENO para purgar líneas o presurizar, el oxigeno reacciona violentamente con aceite, grasa y otras sustancias comunes.

NUNCA EXCEDA las presiones de prueba especificadas, verifiquen la presión de prueba permitida revisando los instructivos y presiones de diseño en las placas.

NO USE AIRE para probar las fugas, use nitrógeno o refrigerante.

NO DISPARE las válvulas de seguridad.

ASEGURESE que todas las válvulas de seguridad están bien instaladas y operativas antes de arrancar el sistema.

ASEGURESE de que exista presión positiva de aire o nitrógeno en panel de control.

CUANDO REPARE O CAMBIE PARTES asegúrese de cumplir con el código original de equipo.

NO AFLOJE los tornillos de las tapas de los intercambiadores hasta asegurarse que estas han sido completamente drenadas.

ASEGURESE de que todas las herramientas y calibradores han sido removidos antes de arrancar componentes dinámicos.

NO AFLOJE una tuerca de collarín sin asegurarse que la cuerda es derecha.

PERIÓDICAMENTE INSPECCIONE todas las válvulas, conexiones y tubería contra corrosión, fugas o daños.

INSTALE UNA CONEXIÓN DE DRENAJE en la línea de ventilación cerca de la válvula de alivio para evitar la acumulación de condensado o de lluvia.

UTILICE el lubricante recomendado por el fabricante de equipo o comente su cambio por algún similar.

NO INTENTE REPARAR O REACONDICIONAR un elemento de seguridad, cuando la corrosión o la acumulación de materiales extraños es encontrada en el cuerpo de la válvula o el mecanismo, reemplácelo.

NO instale válvulas de alivio en serie o al revés.

SEA CUIDADOSO cuando trabaje cerca o en línea con un resorte comprimido, su liberación brusca puede ocasionar que el objeto en su camino se convierta en proyectil.

Page 8: Manual Teoria bÁsica

NO EMPLEE equipos de radiofrecuencia cerca del paquete del compresor puede interferir con las señales de los sensores analógicos.

PRECAUCIONPRECAUCION

NO SE PARE sobre las líneas de refrigerante.

NO SE SUBA a la máquina, use plataforma, andadores o andamios.

USE EQUIPO MECANICO (grúa, malacate, montacargas, etc.) para levantar o mover para inspección de tapas u otros componentes pesados, aun si los componentes son ligeros emplee dicho equipo cuando hay riesgo de resbalar o perder el equilibrio.

ESTE CONCIENTE que ciertos arreglos de arranque, pueden activar el arrancador solo desconecte el interruptor antes del arrancador además de parar la máquina, bomba y ventilador.

NO PURGUE O DRENE las tapas de los intercambiadores conteniendo salmueras, líquidos, gases o semisólidos sin permiso del grupo de control del proceso.

ADVERTENCIAADVERTENCIA

RESPETE el 20% de margen de los recipientes que contienen refrigerante en estado líquido. No saturar a los condensadores con amoniaco líquido.

NO SOLDAR O CORTAR líneas de refrigerante o recipientes, hasta que el refrigerante haya sido removido en su totalidad.

NO USE pernos barrenos para aparejar y remover secciones del equipo o el paquete completo.

NO trabaje en áreas de alto voltaje sin ser un electricista calificado.

NO TRABAJE en componentes eléctricos, incluyendo tableros de control, interruptores y arrancadores hasta estar seguro que la corriente esta desconectada y que no exista voltaje residual de capacitores o componentes de estado sólido.

CUANDO TRABAJE con circuitos eléctricos asegúrelos abierto e identifíquelos, si el trabajo es interrumpido confirme que permanecen desenergizados antes de reanudar el trabajo.

NUNCA aplique flama directa o vapor a un cilindro de refrigerante, puede resultar en una sobre presión peligrosa si requiere calentarlo use agua tibia.

NO INTENTE REMOVER conexiones, tapas, etc., cuando el equipo esta presurizado o cuando esta operando.

CUIDADOSAMENTE REVISE todos los accesorios de seguridad, válvulas de alivio, discos de ruptura, etc. por lo menos una vez al año. Si el equipo opera en un ambiente corrosivo hágalo con intervalos más frecuentes.

Page 9: Manual Teoria bÁsica

NO PURGUE O DRENE las tapas de los intercambiadores conteniendo salmueras, líquidos, gases o semisólidos sin permiso del grupo de control del proceso.

1.21.2 INFORMACIÓN GENERAL (Componentes básicos del Sistema de Refrigeración).INFORMACIÓN GENERAL (Componentes básicos del Sistema de Refrigeración).

1.2.11.2.1 COMPRESOR.COMPRESOR.

La principal función de un compresor de refrigeración es aumentar la presión de evaporación, hasta la presión a la cual el gas puede ser condensado.

La elevada presión de descarga proporciona la energía necesaria para hacer que el refrigerante circule a través de la tubería y el equipo, venciendo la resistencia de fricción. Además el gran diferencial de presión creado motiva la expansión súbita en el dispositivo de control de flujo, causando una caída de temperatura.

1.2.21.2.2 CONDENSADOR.CONDENSADOR.

El objetivo del condensador en el Sistema de Refrigeración es remover calor del vapor refrigerante que sale del compresor, de manera que el refrigerante se conduce a su estado líquido. Entonces será este capaz de lograr un efecto de refrigeración por evaporación.

El condensador es un intercambiador de calor, en el que el calor se transfiere del refrigerante a un medio de enfriamiento ya sea el aire o el agua, para este efecto, en medio enfriador debe estar a una temperatura más baja que el refrigerante.

El refrigerante siempre sale del compresor a una temperatura muy superior a su temperatura de saturación (de condensación); esto es, se halla sobrecalentado. En la primera parte del condensador tiene lugar la remoción de calor sensible (el vapor se enfría hasta su temperatura de saturación). A continuación, la remoción adicional del calor condensa gradualmente el refrigerante (se remueve el calor latente).

El condensador debe remover todo el calor adquirido por el refrigerante en el Sistema de Refrigeración. Dicho calor consiste en el calor absorbido en el evaporador (procedente de la carga de refrigeración), más el calor que se adquiere al comprimirse el gas refrigerante.

El tamaño del condensador puede ser justamente el adecuado para que el refrigerante salga del condensador como un líquido saturado a su temperatura de condensación. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la superficie de transferencia de calor del condensador es suficiente para que el refrigerante líquido se suben fríe por debajo de su temperatura de saturación, antes de salir del condensador.

1.2.31.2.3 EVAPORADOR.EVAPORADOR.

El evaporador constituye (junto con el condensador), un ejemplo del tipo conocido como intercambiador de calor. Tienen como objetivo proveer una transferencia continua y eficiente de calor desde el medio que se desea enfriar, al fluido refrigerante.

El aire y el agua son las sustancias que comúnmente se enfrían con los evaporadores. En los evaporadores más comunes el refrigerante fluye por los tubos, mientras que el aire que se desea enfriar fluye por el exterior de los mismos.

El refrigerante entra a la tubería del vapor a baja temperatura y baja presión, como resultado de la expansión que experimenta al pasar a través del dispositivo de control de flujo. Una pequeña porción del refrigerante se evapora debido a la súbita caída de presión, enfriando el líquido restante, así como el propio gas de vaporización súbita. La temperatura del refrigerante se controla a un valor deseado, por debajo de aquel al que se desea enfriar el aire, mediante la selección del equipo apropiado y el uso de dispositivos de control. Debido a que el aire se encuentra a una temperatura más elevada que la del refrigerante, el calor fluye

Page 10: Manual Teoria bÁsica

desde este aire, a través de la superficie de transferencia de calor del evaporador, hasta llegar al refrigerante.

El refrigerante líquido que entra al evaporador está a su temperatura de saturación (ebullición). Por consiguiente hervirá gradualmente a medida que recibe calor del aire, al pasar por el evaporador.

En la mayoría de los tipos de evaporadores, el refrigerante ya hirvió en su totalidad al llegar a la salida del evaporador, y en muchos casos, puede ser hasta un vapor sobrecalentado, dependiendo de cuanto calor recibe y de cuanto refrigerante fluye.

1.2.41.2.4 VALVULA DE EXPANSION TERMOSTATICA.VALVULA DE EXPANSION TERMOSTATICA.

Por gran eficiencia y adaptabilidad para cualquier aplicación, es el dispositivo que más se usa.Su función es mantener un sobrecalentamiento constante en la salida del evaporador,

lo que permite mantener el evaporador completamente lleno a cualquier carga y, además evita la posibilidad de que entre líquido al compresor.

En esta válvula, la presión del gas en el bulbo debe ser sensiblemente igual que la presión del vapor.

El bulbo remoto de la válvula de expansión esta puesto firmemente al tubo de succión a la salida del evaporador, donde responderá a los cambios de temperatura que el vapor refrigerante renga en dicho punto.

Al hablar de la válvula de expansión termostática, se considero que no había caída de presión en el evaporador, pero la presión de salida es a veces bastante más baja que la de entrada. Por este motivo se usa la válvula termostática con tubo igualador.

Además de la termostática, se usa un limitador de presión que evita que la presión máxima de la termostática exceda de cierto límite.

Las válvulas están activadas por un cartucho con gas que, en alguna forma evita que abra la válvula, en caso de haber llegado a la presión determinada.

1.2.51.2.5 RECIBIDOR DE LÍQUIDO.RECIBIDOR DE LÍQUIDO.

En el recibidor de líquido se almacena provisionalmente el refrigerante líquido recién condensado. Este permite que las variaciones en volumen de refrigerante en el evaporador no afecten la operación correcta del refrigerador, además el recibidor necesita tener las dimensiones suficientes para almacenar la totalidad del refrigerante contenido en el evaporador para cubrir las necesidades de almacenamiento que se presente en las reparaciones.

1.2.61.2.6 SEPARADOR DE ACEITE.SEPARADOR DE ACEITE.

Se instala en la línea de descarga del compresor y se utilizan principalmente para proteger al compresor, asegurando el retorno de aceite al cárter del compresor. Los sistemas que trabajan con amoniaco no se mezclan, esto provoca que el aceite que llega al evaporador pueda cubrir la superficie de transferencia de calor.

1.2.71.2.7 FILTROS SECADORES.FILTROS SECADORES.

Se instala en la línea de líquido, eliminando tanto el agua (en forma de humedad), como las partículas extrañas.

El agua puede causar la corrosión de las partes metálicas, puede humedecer los devanados de los motores eléctricos ocasionando que estos se quemen. Puede así mismo

Page 11: Manual Teoria bÁsica

congelarse en el orificio de la válvula de expansión. Las partículas extrañas pueden acumularse en la válvula de expansión e interferir con su movimiento pueden contaminar el aceite de manera que la lubricación se vea afectada adversamente, o pueda rayar los pistones a las paredes de los cilindros.

2 P R I N C I P I O S B A S I C O S D E 2 P R I N C I P I O S B A S I C O S D E R E F R I G E R A C I O NR E F R I G E R A C I O N

Page 12: Manual Teoria bÁsica

2.2. PRINCIPIOS BASICOS DE REFRIGERACIÓNPRINCIPIOS BASICOS DE REFRIGERACIÓN

2.12.1 REFRIGERACIÓN.REFRIGERACIÓN.

2.1.12.1.1 SIGNIFICADO DE REFRIGERACIÓN.SIGNIFICADO DE REFRIGERACIÓN.

Se entiende por refrigeración al conjunto de técnicas de la Ingeniería mecánica que se utilizan para bajar la temperatura de un medio con respecto al ambiente que lo rodea.

Por lo tanto el término refrigeración implica en general el concepto de eliminar calor a una sustancia, sin especificar el rango de temperaturas en el cual se trabaja.

La finalidad de lo anterior es muy variada y va desde conservar un producto hasta llegar a un proceso.

2.1.22.1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS.CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS.

Los procesos de refrigeración se clasifican en 4 grupos que son:

A) ENFRIAMIENTO. Los sistemas de enfriamiento operan normalmente entre temperaturas que van desde +15ºC hasta +2ºC.Aun cuando en algunos casos existe una disminución de temperaturas hasta los 0ºC o menores, en este proceso nunca se presenta cambio de estado físico en la sustancia que se maneja y solamente se elimina calor sensible.Su aplicación es muy amplia y se utiliza en productos que no requieren conservación y que se disminuye su temperatura solo para efectos de gusto o de proceso.

Como ejemplo tenemos:Enfriadores de bebidas carbonatadas. Enfriadores de productos lácteos.Sistemas de procesos de enfriamiento en máquinas, herramientas y moldeo.Sistemas de acondicionamiento de aire, etc.

B) REFRIGERACIÓN. Los niveles de temperatura de este proceso comprenden valores ligeramente superiores a los 0ºC hasta aproximadamente los –18ºC.En este proceso si existen cambios de estado físico y lógicamente eliminación de calor latente. Este proceso se utiliza para la conservación de productos, y llevados a los procedimientos adecuados se pueden mantener productos de dos semanas hasta un mes aproximadamente.

Como ejemplo tenemos:Conservación de carnes, frutas y otros productos perecederos.Procesos de pasteurización.Investigación.

C) CONGELACION. Este proceso opera entre –18ºC y los –40ºC. En este proceso existe también cambio de estado físico en el producto y lógicamente se elimina también calor latente, no obstante en algunos casos sólo se elimina calor sensible; por ejemplo, cuando se conserva

Page 13: Manual Teoria bÁsica

la carne congelada en la transportación. El periodo de conservación va desde un mes hasta un año dependiendo del producto y de que se sigan los procedimientos técnicos adecuados de congelación.

Como ejemplo tenemos:Congelación de carnes y frutas.Conservación de espermas para la inseminación artificial. Investigación

D) CRIOGENIA. Es un proceso que opera desde –40 ºC hasta valores cercanos al cero absoluto. Implica obviamente cambios de estado físico en el producto, si está líquido o contiene agua.Su aplicación es muy fuerte en las áreas industriales y de investigación, y esta empezando a desarrollarse en las áreas comerciales. Lógicamente trata con la preservación de los productos alimenticios en su característica o condición muy crítica.

Como ejemplo tenemos:Equipo de prueba industrial para temperatura inferior a los–40 ºC.Equipo para la conservación de tejidos humanos.

2.1.32.1.3 CLASIFICACION DE LAS APLICACIONES DE LA REFRIGERACIÓN.CLASIFICACION DE LAS APLICACIONES DE LA REFRIGERACIÓN.

En la actualidad existen 5 tipos de aplicación de la refrigeración, los cuales son:

A) REFRIGERACIÓN DOMESTICA. Este campo esta limitado principalmente a refrigeradores y congeladores caseros. Sin embargo, debido a la gran cantidad de unidades en servicio esta representa una parte muy significativa de la refrigeración industrial. Estas unidades son de tamaño pequeño generalmente. Se utiliza en la preparación y conservación de los alimentos, fabricación de hielo y para enfriar bebidas en el hogar.

B) REFRIGERACIÓN COMERCIAL. Se refiere al diseño, instalación y mantenimiento de unidades de refrigeración del tipo que se tienen en establecimientos comerciales, con el fin de mostrar productos perecederos para su venta al menudeo, restaurantes, e instituciones, con los mismos fines que en el hogar.

C) REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL. Muy similar a la comercial, incluso la división no es clara, una regla general es que en las instalaciones industriales son de mayor tamaño y por consiguiente de mayor capacidad.Es necesario en la industria alimenticia para el procesamiento, preparación y preservación en gran escala.Aquí se incluye su utilización en plantas de enfriamiento y congelación de alimentos, cámaras frigoríficas, cervecerías y lecherías, por citar solo algunas aplicaciones.Cientos de otras industrias también utilizan la refrigeración, entre ellas se encuentran las plantas para la fabricación de hielo, refinerías de petróleo y plantas de la industria farmacéutica.

Page 14: Manual Teoria bÁsica

D) REFRIGERACIÓN MARINA Y TRANSPORTACION. A veces se considera a la refrigeración aplicada al transporte como una categoría a parte, debido a que una parte cae dentro de lo que es refrigeración comercial y otra en industrial, pero con el gran crecimiento de ésta se ha considerado como otra clasificación, que desde luego esta referida a la transportación de productos que se tienen a bordo de barcos.

E) ACONDICIONAMIENTO DE AIRE. Como su nombre lo indica concierne con la condición del aire en alguna área o espacio designado. Por lo general esto involucra no solo control de temperatura, sino también de la humedad y el movimiento de aire incluyéndose la limpieza éste. La aplicación generalmente es para confort o para uso industrial.

2.22.2 DEFINICIONES TERMODINAMICASDEFINICIONES TERMODINAMICAS

2.2.12.2.1 TERMODINAMICA.TERMODINAMICA. Es una rama de la ciencia que comprende el estudio de las transformaciones de energía y las relaciones entre las diferentes propiedades físicas de las sustancias que sufren esas transformaciones.Especialmente está enfocada al estudio de las leyes de transformación de calor en otras formas de energía y viceversa.

2.2.22.2.2 CALOR.CALOR. Según la teoría molecular y cinética, el calor es la consecuencia de los movimientos incesantes de las moléculas, las cuales, en el seno de la materia, se entrechocan constantemente. Así cuando mayor es la energía cinética de las moléculas mayor es también la violencia del choque manifestándose en una elevación de temperatura.Calor es frecuentemente definido como energía en tránsito por que nunca se mantiene estática, ya que siempre está transmitiéndose de los cuerpos cálidos a los cuerpos fríos.En términos generales, calor es una forma de energía que puede transformarse en otras formas de energía, y que es transferida de un cuerpo o sistema hasta otro debido solo a una diferencia de temperaturas entre los dos.

2.2.32.2.3 CALOR SENSIBLE.CALOR SENSIBLE. El calor sensible se define como el calor que provoca cambio de temperatura en una sustancia. Este calor puede percibirse por medio de los sentidos por lo que también se le denomina Calor Manifiesto o reconocible.

2.2.42.2.4 CALOR LATENTE.CALOR LATENTE. El calor latente se define como el calor necesario para cambiar el estado físico de una sustancia (sólida a líquida, sólida a vapor o líquido a vapor), sin que se manifiesten cambios en la temperatura.La palabra latente significa “Oculto “, lo que quiere decir que este calor no es percibido por los sentidos.

2.2.52.2.5 CALOR LATENTE DE FUSION – CONGELACION.CALOR LATENTE DE FUSION – CONGELACION. Es el calor requerido para cambiar el estado físico de una sustancia sólido a líquido o de líquido a sólido, sin que se presenten cambios de temperatura.Para fundir una libra (0.454 Kg.), de hielo se necesitan 144 BTU. Este calor se denomina, calor latente de fusión, la misma cantidad de calor, 144 BTU, hay que sacra una libra de agua para obtener una libra de hielo. En este caso, ese calor se denomina calor latente de congelación.

Page 15: Manual Teoria bÁsica

En la congelación de productos alimenticios, únicamente se considera el calor latente del porcentaje de agua que estos contienen; por lo tanto, el calor latente se conocerá determinando el porcentaje de agua que exista en dichos productos.

2.2.6 CALOR LATENTE DE EVAPORACION – CONDENSACION.CALOR LATENTE DE EVAPORACION – CONDENSACION. Es el calo necesario para cambiar el estado físico de una sustancia de líquido a vapor o de vapor a líquido, sin que se presenten cambios de temperatura.

Este calor también puede llamarse calor latente de ebullición, o para el caso contrario calor latente de condensación.

Una libra de agua hierve o se evapora a una temperatura constante de 100ºC, al nivel del mar, para lograrlo absorbe 970 BTU; igualmente para condensar una libra de vapor debe sustraerse 970 BTU.

La absorción de calor para cambiar un líquido a vapor y la sustracción de éste calor Para condensar nuevamente el vapor, es la clave para todo el proceso de refrigeración mecánica y la transmisión de calor latente requerido, es el instrumento básico de la refrigeración.

2.2.72.2.7 CALOR LATENTE DE SUBLIMACION.CALOR LATENTE DE SUBLIMACION. Es el calor necesario para cambiar el estado físico de una sustancia de sólido a vapor, sin que se presenten cambios de temperatura,A presiones y temperaturas muy bajas es posible hacer cambiar el estado de algunas sustancias de estado sólido a vapor sin pasar por el estado líquido. A este proceso se le llama sublimación. Se usa en el procedimiento llamado “secado por congelación”, para preparar alimentos secos, se utilizan también en algunos procesos de congelación a temperaturas extremadamente bajas y alto vacío.

2.2.82.2.8 CALOR ESPECÍFICO.CALOR ESPECÍFICO. El calor específico de una sustancia es su capacidad relativa de absorber calor tomando como base la unidad de agua pura, y se define como la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de una libra de cualquier sustancia un grado centígrado. Por definición el calor específico del agua es 1.0, pero la cantidad de calor necesario para aumentar las temperaturas de otras sustancias varía.

El calor específico se llama con frecuencia capacidad térmica específica o capacidad calorífica.

Existen dos valores de calor específico que son de gran utilidad los determinados a volumen constante (Cv), y a presión constante (Cp).

El calor específico a volumen constante de una sustancia pura es el cambio de energía molecular interna por unidad de masa por grado de cambio de temperatura, cuando los estados finales son estados de equilibrio del mismo.

El calor específico a presión constante es el cambio de entalpía por unidad de masa entre dos estados de equilibrio a la misma presión por grado de cambio de temperatura.

2.2.92.2.9 ENTALPIA Y ENTROPIA.ENTALPIA Y ENTROPIA. Las masas que entran y salen de un sistema y que permanecen prácticamente constantes, llevan consigo una determinada cantidad de energía interna, así como un determinado trabajo de flujo.La entalpía es común denominarla en la industria de la refrigeración con la frase “contenido de calor”. (Estrictamente hablando, el calor según hemos visto es una forma de energía que entra o sale de un cuerpo; y la entalpía o contenido de calor es una forma de energía almacenada en un cuerpo).

Page 16: Manual Teoria bÁsica

La entropía es una propiedad física de las sustancias relacionada con la utilización y la conservación de la energía. Se define como la relación entre el calor agregado a una sustancia y la temperatura a la cual se agrega.Es importante comprender que la entropía es una medida de la energía que no esta disponible para realizar trabajo.

2.2.102.2.10 TEMPERATURA.TEMPERATURA. La temperatura de un sistema es una medida del movimiento aleatorio de las moléculas del sistema; también se define como el estado térmico de un cuerpo considerado con referencia a su capacidad de comunicar calor a otro cuerpo, y en términos generales se define como una medida del nivel térmico de un cuerpo.

Es importante distinguir entre temperatura y entalpía (contenido de calor).

Cuando se le agrega calor a un cuerpo se eleva su temperatura, pero la entalpía total o contenido de calor de un cuerpo depende de la masa del mismo, así como de su temperatura.

2.2.112.2.11 TEMPERATURA DE BULBO SECO.TEMPERATURA DE BULBO SECO. Es la temperatura de la atmósfera, también llamada temperatura ordinaria, se refiere a la temperatura de una mezcla gas-vapor que se lee en un termómetro seco de mercurio.

2.2.122.2.12 TEMPERATURA DE BULBO HUMEDO.TEMPERATURA DE BULBO HUMEDO. Es una temperatura a la cual el agua (o el hielo), por evaporación de una mezcla de aire-vapor, hace que la mezcla alcance la saturación a la misma temperatura en un proceso de flujo en régimen permanente, en ausencia de transferencia de calor del exterior.

2.2.132.2.13 TEMPERATURA DE SATURACION.TEMPERATURA DE SATURACION. Saturación es la condición de temperatura y presión a la cual el líquido y el vapor pueden existir simultáneamente. Un líquido o vapor está saturado, cuando está en su punto de ebullición (para el nivel del mar, la temperatura de saturación el agua es de 100ºC). A presiones más altas la temperatura de saturación aumentara y disminuye a presiones más bajas.

2.2.142.2.14 CONDUCTIVIDAD TERMICA Y RESISTENCIA TERMICA.CONDUCTIVIDAD TERMICA Y RESISTENCIA TERMICA. Es sabido que la resistencia al flujo del calor (resistencia térmica), es una característica específica de algunos materiales y se refleja en la forma que fluye el calor en el interior de dicho material. Los materiales como el oro, plata, cobre, aluminio y hierro, entre otros, se caracterizan por su alta conductividad térmica y por ello son conocidos como buenos conductores térmicos, en cambio en algunos otros materiales como el caucho, ebonita, madera, etc., se reconocen como malos conductores térmicos (aislantes), por su propiedad de no permitir el flujo de calor.La conductividad térmica de un material es el recíproco de su resistencia. Se puede pensar en la conductancia térmica como la capacidad de un material para transmitir calor, el significado contrario a la resistencia. La conductancia térmica de la capa de aire adyacente a una superficie se llama también coeficiente de película (kcal/mhrºC).

2.2.152.2.15 DIAGRAMA DE PRESION-ENTALPIA.DIAGRAMA DE PRESION-ENTALPIA. Este diagrama es una herramienta de la que se vale el Ingeniero para conocer rápidamente el comportamiento de un refrigerante, se puede decir que el diagrama es el mapa del refrigerante y no exageramos al mencionar que nos permite llegar correctamente al lugar de nuestro destino.

Page 17: Manual Teoria bÁsica

El refrigerante sufre un complicado proceso de cambio al llevar acabo el efecto de refrigeración. Por lo tanto, resulta demasiado molesto hacer el cálculo de todas y cada una de las fases que surgen del comportamiento de un refrigerante. Pero si dicho comportamiento lo expresamos en un diagrama, por medio del cual se puedan realizar los cálculos del cambio que experimenta un refrigerante, se agiliza mucha labor.

El diagrama es una gráfica que resulta de los datos contenidos en las tablas termodinámicas del refrigerante en estudio; para cada tipo de refrigerante existe un diagrama de molliere y en ellos se muestran los tres estados físicos diferentes, las líneas de frontera convergen al aumentar la presión y finalmente se juntan en el punto critico, el cual representa la condición limite para la existencia de refrigerante líquido. A temperaturas mayores que la critica el refrigerante puede existir solo en la fase gaseosa.

En el diagrama completo aparecen 5 propiedades básicas que son: Presión, Entalpía, Temperatura, Volumen específico y Entropía.

Estos parámetros se especifican por una variedad de líneas trazadas que son: Líneas Isobáricas, Isentrópicas, Isotérmicas, e Izo volumétricas, y obviamente también se encuentran trazadas las líneas de calidad. Dichas líneas son guías para hacer los cálculos requeridos para el funcionamiento de un equipo de refrigeración. Las sig. figuras representan lo anterior.

2.2.162.2.16 CONDICION SATURADA, SUBENFRIADA, SOBRECALENTADA Y CALIDAD.CONDICION SATURADA, SUBENFRIADA, SOBRECALENTADA Y CALIDAD.El vapor saturado es vapor a la temperatura de ebullición. Cuando la temperatura del vapor es superior a su temperatura de saturación (punto de ebullición), se llama vapor sobrecalentado. Cuando la temperatura del líquido es inferior a su temperatura de saturación se llama líquido subenfriado,La calidad es el porcentaje de masa de vapor en una mezcla Líquido vapor.

2.2.172.2.17 VOLUMEN ESPECÍFICO Y DENSIDAD.VOLUMEN ESPECÍFICO Y DENSIDAD. El volumen especifico de una sustancia se define como el número de centímetro (pies) cúbicos por un kilo (libra) de esta sustancia. En otras palabras es el volumen por unidad de masa de una sustancia o bien es el recíproco de la densidad.

La densidad de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen y se expresa normalmente en gramos por centímetro cúbico.

2.2.182.2.18 TONELADA AMERICANA DE REFRIGERACIÓN.TONELADA AMERICANA DE REFRIGERACIÓN. La tonelada de refrigeración puede definirse como la cantidad de calor absorbida por la fusión de una tonelada de hielo sólido puro en 24 horas. Puesto que el calor latente de fusión de una libra de hielo es 144 BTU, el calor latente de una tonelada (2000 libras) de hielo será 144 x 2000, o sea 288 000 BTU por 24 horas. Para obtener el calor por hora es necesario dividir entre las 24 horas lo cual da la cantidad de 12 000 BTU / hora, que recibe el nombre de “tonelada de refrigeración”. Puesto que el calor latente del hielo en el sistema métrico es de 80 kilo-calorías y que una tonelada americana es igual a 907.185 kilos, la tonelada de refrigeración es igual a 80 x 907.185 o sea 72.575 kilo-calorías por 24 horas, o sea 3 024 kilo calorías por hora.

Page 18: Manual Teoria bÁsica

3 R E F R I G E R A N T E S3 R E F R I G E R A N T E S

Page 19: Manual Teoria bÁsica

3.3. REFRIGERANTESREFRIGERANTES

3.13.1 DEFINICION DE REFRIGERANTE.DEFINICION DE REFRIGERANTE. Es cualquier sustancia, como lo es el hielo, el agua, el aire, la salmuera, etc. En este tema hablaremos solamente de aquellos que se puedan adaptar a la refrigeración mecánica.Como la refrigeración mecánica se basa en la evaporación y la subsecuente condensación del fluido para absorber y disipar el calor, el refrigerante debe poseer tales características físicas para que se pueda repetir en ella la transformación de líquido en gas y de gas en líquido.Se requiere también que las transformaciones se realicen a la temperatura adecuada para los diferentes servicios, y a la presión conveniente y adecuada a la economía, diseño, construcción y operación de los equipos.Además de las características físicas, se deben tomar encuentra otros factores como son: las propiedades termodinámicas, químicas de seguridad, económicas, etc.

3.23.2 EFECTO DE REFRIGERACIÓN.EFECTO DE REFRIGERACIÓN. El efecto de refrigeración de un refrigerante se mide por la cantidad de calor que es capaz de absorber desde que entra al evaporador como líquido, hasta que sale como vapor.

Por lo tanto, los líquidos que poseen un alto calor latente de evaporación poseen un buen efecto refrigeración.

Se puede decir, por lo anterior, que el efecto de refrigeración es la diferencia entre calor que contienen el líquido y el calor contenido en el vapor después de pasar por el evaporador.

3.33.3 PROPIEDADES FISICAS DEL REFRIGERANTE.PROPIEDADES FISICAS DEL REFRIGERANTE.

a) Punto de ebullición.b) Punto de congelación.c) Volumen específico.d) Densidade) Presión crítica.f) Temperatura crítica.g) Calor latente de evaporación.h) Miscibilidad.i) Detección de fugas.

3.3.13.3.1 PUNTO DE EBULLICION.PUNTO DE EBULLICION. El punto de ebullición de un refrigerante a la presión atmosférica es básico al escoger el equipo requerido y el tipo de servicio para que el que se vaya a usar.

Se suele dividir a los refrigerantes, según su “punto de ebullición”, en cuatro amplias categorías, basadas en las temperaturas de ebullición.

Page 20: Manual Teoria bÁsica

Temperaturas ultra bajas: - 65ºF o más bajasTemperaturas bajas: - 65ºF a - 20ºFTemperaturas intermedias: - 20ºF a – 20ºFTemperaturas altas: + 20ºF a o más

Lo ideal de un refrigerante sería que la presión de evaporación fuera ligeramente mayor que la presión atmosférica, para que nunca existiera vacío en el sistema.

3.3.23.3.2 PUNTO DE CONGELACION.PUNTO DE CONGELACION. Mientras que la mayoría de los refrigerantes tienen un punto de congelación menor que el punto de congelación del agua (de –20ºF a 10ºF), cuando se requieren temperaturas extra bajas, se debe tener mucho cuidado al escoger el refrigerante.

El punto de congelación de un refrigerante debe ser bastante menor que la más baja temperatura obtenida en el evaporador.

3.3.33.3.3 VOLUMEN ESPECÍFICO.VOLUMEN ESPECÍFICO. El volumen específico y la densidad de un refrigerante son dos relaciones cuya relación es recíproca. Al comparar los refrigerantes para diversas aplicaciones, se deben tener en cuenta sus ventajas y desventajas. Para utilizar tubos de menor diámetro para los refrigerantes se debería emplear un refrigerante con alta densidad o bajo volumen específico.

La construcción de ese sistema cuesta menos, así como su instalación. En algunas instalaciones comerciales, donde hay mucha altura entre los componentes del sistema, puede ser conveniente un refrigerante con baja densidad y alto volumen específico. En esos sistemas se necesita menos presión para hacer circular al refrigerante a través de los componentes y tubería.

3.3.43.3.4 DENSIDAD.DENSIDAD. La resistencia de un fluido a circular a través de una tubería u orificio es una indicación de su densidad.

Esta resistencia a fluir es mayor mientras mayor sea la densidad. Si el refrigerante es de alta densidad, al fluir en las tuberías tendrá mayor fricción y, por lo tanto, una caída de presión considerable. Por esto los refrigerantes de baja densidad tienen más ventajas y puede ser un factor importante para seleccionarlos.

La caída de presión muchas veces puede causar evaporación prematura en la línea de líquido y reducir la capacidad del sistema.

Para evitar las pérdidas excesivas de presión, es evidente que se necesitan mayores diámetros de las tuberías, con lo cual se baja la velocidad del fluido.

3.3.53.3.5 TEMPERATURA Y PRESION CRÍTICA.TEMPERATURA Y PRESION CRÍTICA.El refrigerante seleccionado debe tener una presión crítica mayor que la más alta temperatura, al salir del compresor. De otra manera, la condensación es imposible, independientemente del vapor de la presión.

La temperatura crítica de casi todos los refrigerantes, excepto el CO2 está muy arriba de la temperatura de condensación.

La presión crítica también debe estar muy arriba de la presión de condensación. Esta presión esta regida por la calidad y temperatura del medio enfriador.

La presión y temperatura crítica del CO2 apenas esta arriba de las de trabajo. Cuando se trabaja con CO2 la temperatura del aire a veces esta arriba de la temperatura crítica del CO2 por lo que la condensación es imposible.

Page 21: Manual Teoria bÁsica

3.3.63.3.6 CALOR LATENTE DE EVAPORACION.CALOR LATENTE DE EVAPORACION. El calor latente del refrigerante que se escoja es, en general, alto, lo cual es una característica deseable para los sistemas de gran capacidad. Cuando el calor latente es alto, se hace circular menos cantidad de refrigerante por cada tonelada de efecto refrigerante obtenido, y se puede emplear un compresor de menor caballaje.

En sistemas de baja capacidad, el empleo de un refrigerante con bajo contenido de calor necesita de más circulación de refrigerante en comparación de uno cuyo refrigerante tenga mayor calor latente. El primer refrigerante hará también que sea más fácil el control del sistema, porque necesita dispositivos de control menos sensibles en un sistema por donde circule una gran cantidad de refrigerante.

3.3.73.3.7 MISCIBILIDAD.MISCIBILIDAD. Una característica que también es importante en un refrigerante es su baja solubilidad o miscibilidad con aceite, pero si es demasiado baja también puede ocasionar problemas. La solubilidad o miscibilidad es la capacidad que tiene el refrigerante en estado líquido para mezclarse con el aceite necesario para lubricar las partes móviles del compresor. El aceite va a circular del condensador al recibidor con un refrigerante altamente soluble, pasando por la tubería del líquido y el dispositivo medidor para llegar al evaporador.

Pero como el refrigerante se evapora, en el evaporador se presenta otra situación porque el aceite y el vapor de refrigerante no se mezclan con facilidad.

Hay refrigerantes que tienen la capacidad de mezclarse con el aceite en cualquier proporción, algunos se mezclan poco y otros nada. Esto hace que el diseño de un sistema tenga variaciones de un refrigerante a otro.

Amoniaco (NH3)Refrigerantes poco miscibles CO2

SO2

FreónRefrigerantes poco Cloro hidrocarburos

Hidrocarburos

Page 22: Manual Teoria bÁsica

44 C I C L O B A S I C O D E C I C L O B A S I C O D E R E F R I G E R A C I Ó N M E C A N IR E F R I G E R A C I Ó N M E C A N I

C A P O R C O M P R E S I O N.C A P O R C O M P R E S I O N.

Page 23: Manual Teoria bÁsica

44 CICLO BASICO DE REFRIGERACIÓN MECANICA PORCICLO BASICO DE REFRIGERACIÓN MECANICA POR COMPRESION.COMPRESION.

El ciclo básico de refrigeración mecánica por compresión consiste esencialmente de 4 componentes que son: el compresor, el condensador, el evaporador y la válvula de expansión (reductor de presión) estos componentes son indispensables para obtener un sistema completamente cerrado. Si el sistema no fuera cerrado estaría usando refrigerante y disipándolo en el aire. Pero como es cerrado, el mismo refrigerante se usa una y otra vez, y cada vez que pasa por el ciclo saca algo de calor y lo descarga.

El ciclo cerrado también se emplea para otros fines: evitar que el refrigerante se contamine y controla su flujo, por que es líquido en algunas partes del ciclo y gas o vapor en otras.

Además de contar con sus componentes principales también dispone de accesorios auxiliares para su mejor funcionamiento y eficiencia, los cuales posteriormente mencionaremos.

El comportamiento termodinámico de cada uno de estos componentes se aprecia claramente en el diagrama de Molliere representado sobre los ejes presión entalpía.

4.14.1 TERMODINAMICA DEL CICLO.TERMODINAMICA DEL CICLO.

El funcionamiento del sistema de refrigeración se determina examinando su ciclo termodinámico. Este ciclo termodinámico esta representado por la serie completa de procesos o cambios físicos que experimenta el refrigerante en el sistema. En cada componente del equipo cambian algunas propiedades físicas del refrigerante; esto es, cambian las condiciones. Estos cambios se conocen con el nombre de procesos. Debido a que el refrigerante circula en un circuito cerrado, a la serie de cambios se le llama ciclo. Esto es, cuando el refrigerante retorna al mismo lugar en el sistema, recobra también la misma condición física. A esta situación se le aplica el nombre de operación de estado uniforme. El refrigerante fluye en un régimen constante, y sus propiedades en cualquier punto son siempre las mismas.

4.24.2 COMPORTAMIENTO DEL REFRIGERANTE EN EL CICLO.COMPORTAMIENTO DEL REFRIGERANTE EN EL CICLO.

El ciclo de refrigeración por compresión consiste en efectuar la refrigeración aprovechando el calor que se genera al evaporarse un refrigerante líquido, frío y a baja presión.

Para poder explicar el comportamiento del refrigerante en el ciclo, lo representaremos en el diagrama de presión-entalpía del refrigerante, en el cual se indica la ubicación de cada proceso en la figura (1).

Page 24: Manual Teoria bÁsica

El ciclo consiste de cuatro procesos que identificaremos como A-B, B-C, C-D y D-A.Estos procesos son como sigue:

Línea Proceso Termodinámico Equipo en donde ocurre

A-B Entalpía constante Dispositivo de control de flujo

B-C Presión constante Evaporador

C-D Entropía constante Compresor

D-A Presión constante Condensador

4.2.14.2.1 PROCESO EN EL DISPOSITIVO DE CONTROL DE FLUJO (Entalpía constante).PROCESO EN EL DISPOSITIVO DE CONTROL DE FLUJO (Entalpía constante).

El punto “A” (figura 2), representa la condición del refrigerante que sale del condensador y entra al dispositivo de control de flujo, puesto que se supone que no tienen lugar cambios en la tubería. El refrigerante sale del condensador y entra al dispositivo de control de flujo como un líquido saturado a la temperatura de condensación.

Cuando el refrigerante fluye a través de la restricción en el dispositivo de control de flujo, su presión cae súbitamente hasta la presión del lado de baja, en “B”.

A este proceso a veces se le llama estrangulación o expansión, Debido a que el refrigerante fluye con gran rapidez y a que el dispositivo de control de flujo tiene una superficie muy pequeña, no existe prácticamente intercambio alguno de calor entre el refrigerante y el medio circundante.

Puesto que no hay transferencia de calor de o hacia el refrigerante, no cambia su entalpía.

La línea A-B, del proceso, es por lo tanto una línea vertical que baja hasta la presión de evaporación (presión del lado de baja), correspondiente a la temperatura de evaporación. Esta presión es la presión de saturación.

El refrigerante que entra al dispositivo de control de flujo es un líquido saturado a una temperatura relativamente alta. A la salida del dispositivo se encuentra a una baja temperatura, y es una mezcla de líquido y vapor (punto B). Como el refrigerante no cede ningún calor al medio circundante y tiene la misma entalpía se puede preguntar como es que se enfría. La respuesta estriba en el hecho de que una parte de líquido se evapora debido a la súbita caída de presión. El calor latente de evaporación necesario para que esto ocurra se toma de la propia mezcla, procediendo así a su enfriamiento.

Page 25: Manual Teoria bÁsica

Expresado de manera diferente, el calor sensible (y por consiguiente, a la temperatura) del refrigerante disminuye, mientras que su calor latente aumenta en la misma cantidad.

4.2.24.2.2 EL PROCESO EN EL EVAPORADOR (Presión constante).EL PROCESO EN EL EVAPORADOR (Presión constante).

En el ciclo ideal, la condensación en el punto “B”, a la salida del dispositivo de control de flujo se supone que es la condición o la entrada del evaporador. Se supone así mismo que no hay caída de presión a través del evaporador.

La carga que se debe enfriar está en una temperatura más elevada que la del refrigerante en el evaporador, por consiguiente, el calor fluye a través de las paredes de los tubos del evaporador, de la carga al refrigerante.

Como el refrigerante líquido en el evaporador ya se encuentra en un estado saturado, el calor adquirido hace que se evapore cuando fluye por el evaporador.

La línea del proceso B-C en el evaporador es por consiguiente, una línea horizontal (a presión constante), y dirigida hacia la derecha, puesto que el refrigerante gana calor y aumenta entalpía. El refrigerante sale del evaporador como un vapor saturado (punto C) en el ciclo ideal figura 3.

El aumento de entalpía (h), del refrigerante en el evaporador se conoce como efecto refrigerante (E.R.)

Se le llama efecto refrigerante debido a que representa así mismo la cantidad de calor removido del medio que se debe enfriar por cada libra o kilogramo de refrigerante que fluye.

E.R. = hC - hB

Donde: E.R. = Efecto refrigerantehC = entalpía del refrigerante a la salida del evaporadorhB = entalpía del refrigerante a la entrada del evaporador

4.2.34.2.3 EN EL PROCESO DEL COMPRESOR (Entropía constante).EN EL PROCESO DEL COMPRESOR (Entropía constante).

Se supone que en al ciclo ideal no hay cambios como la caída de presión o el intercambio de calor en la línea de succión. Por consiguiente la condición “C” del refrigerante a la salida del evaporador así mismo, la condición a la entrada del compresor.

En el proceso ideal de compresión no existe intercambio de calor entre el refrigerante y el medio circundante (llamado un proceso adiabático), además, no existe fricción.

Se puede demostrar que un proceso adiabático sin fricción, no hay cambio en la entropía del gas, cuando este se comprime. Un proceso a entropía constante, se conoce también como un proceso isentrópico.

La línea C-D del proceso a entropía constante. Se muestra en el diagrama p-h, de la figura 4. Se traza una línea de entropía constante desde el punto C, que corresponde a la condición a la entrada del compresor, la presión de descarga a la salida del compresor, es la presión de condensación.

Por lo tanto el punto D, que corresponde a la condición de salida del compresor, se localiza en la intersección de las líneas de entropía constante y de presión de condensación.

Cuando se comprime el refrigerante, aumenta su presión, temperatura y entalpía. El calor del compresor (C.C.) se define como el aumento de entalpía del refrigerante como resultado de la compresión y es igual al trabajo del compresor (W).

W = C.C. = hD – hC

Donde: C.C. = Calor del compresor.hD = Entalpía del refrigerante a la salida del compresor.

Page 26: Manual Teoria bÁsica

4.2.44.2.4 EL PROCESO EN EL CONDENSADOR (Presión constante).EL PROCESO EN EL CONDENSADOR (Presión constante).

Se supone que en el ciclo ideal no hay caída de presión o intercambio de calor en la línea de descarga del gas caliente. Por consiguiente, la condición “D”, del refrigerante, a la salida del compresor es también la condición a la entrada del condensador. Se supone, así mismo que no hay caída de presión a través del condensador.

El proceso del ciclo ideal a través del condensador es un proceso a presión constante.Se remueve calor del vapor sobrecalentado que entra al condensador para primero

reducir su temperatura al punto de saturación, y luego condensarlo. Se provee con este fin, un fluido de enfriamiento a una temperatura más baja que la temperatura de saturación.

El refrigerante sale del condensador como un líquido saturado, punto A. En muchos sistemas, el refrigerante se subenfría todavía más, por debajo de la temperatura de saturación.

La línea de proceso D-A, en el condensador figura 5, es por consiguiente, una línea horizontal en el diagrama p-h, dirigida de derecha a izquierda (remoción de calor), a la presión del lado de alta (de condensación). El refrigerante ha complementado un ciclo, y se encuentra en las mismas condiciones que cuando se inició el análisis.

El calor rechazado ( CR. ) se define como la cantidad de calor removido por libra de refrigerante, en el condensador, CR = hD – hA.

Como se ve en la figura 5, esto equivale a la disminución en la entalpía del refrigerante.

Page 27: Manual Teoria bÁsica

5.5. D I A G R A M A S T E C N I C O SD I A G R A M A S T E C N I C O SYY

T A B L A ST A B L A S

Page 28: Manual Teoria bÁsica
Page 29: Manual Teoria bÁsica

6.6. CONTROL DE LA OPERACIONCONTROL DE LA OPERACION DESDE EL PANELDESDE EL PANEL

SECUENCIA DE ARRANQUE Y OPERACIONPROYECTO BULLETPROYECTO BULLET

La presente información se enfoca única y exclusivamente al procedimiento de arranque y operación del sistema de refrigeración para “Cámaras de conservación de aceite de pescado” y “Cámaras de enfriamiento rápido para aceite de pescado”, instalado en la planta de NESTLE MÉXICO S. A. de C. V. en Ocotlán Jalisco.

Los procedimientos de mantenimiento del sistema se describen en cada uno de sus componentes, los cuales se explican en los capítulos complementarios del presente manual.

Page 30: Manual Teoria bÁsica

SECUENCIA DE ARRANQUEAntes de iniciar la secuencia de arranque es importante que verifique los siguientes puntos:

A) Verificar que todas las válvulas ilustradas en el diagrama de flujo, plano MYCOM número MYK-04-171 se encuentren en el estado correcto y principalmente verificar que todas las válvulas de descarga se encuentren en posición, abierta.

B) Verificar que la rotación de todos los motores sea la correcta así como el amperaje

C) Verificar que el nivel de aceite sea el adecuado de acuerdo con lo especificado en el manual del compresor tipo “K” reciprocante (se recomienda aceite Acemire 300 y se debe suministrar aproximadamente 20 litros por compresor).

D) Verificar que el botón paro de emergencia este fuera (desactivado).

E) Calibración de interruptores de flujo e interruptores de presión.

Page 31: Manual Teoria bÁsica

F) Verificación del suministro de energía (voltaje correcto) a todos los instrumentos de control.

G) Verificar que el nivel de agua en el condensador sea el correcto y a demás que el suministro sea constante.

H)H) Verifique el rocío de agua producido por la bomba de recirculación en elVerifique el rocío de agua producido por la bomba de recirculación en el condensador. Normalmente cuando el sistema es nuevo o se hancondensador. Normalmente cuando el sistema es nuevo o se han generado paros prolongados, la bomba de agua llega a tomar aire por logenerado paros prolongados, la bomba de agua llega a tomar aire por lo que él roció de agua no se da, y la bomba trabaja en vacío, por talque él roció de agua no se da, y la bomba trabaja en vacío, por tal motivo, purgue dicho aire, de lo contrario tendrá paros del sistema pormotivo, purgue dicho aire, de lo contrario tendrá paros del sistema por alta presión de descarga. alta presión de descarga.

Page 32: Manual Teoria bÁsica

7.7. MANUAL DE OPERACION YMANUAL DE OPERACION Y MANTENIMIENTO DELMANTENIMIENTO DEL

COMPRESOR RECIPROCANTECOMPRESOR RECIPROCANTE TIPO “K”TIPO “K”

Page 33: Manual Teoria bÁsica

8.8. MANUAL DE OPERACIÓN YMANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DELMANTENIMIENTO DEL

CONDENSADOR EVAPORATIVO CONDENSADOR EVAPORATIVO

Page 34: Manual Teoria bÁsica

9.9. MANUAL DE OPERACIÓN YMANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DELMANTENIMIENTO DEL

ENFRIADOR DE PLACAS : ALFAENFRIADOR DE PLACAS : ALFA LAVALLAVAL

||

Page 35: Manual Teoria bÁsica

10.10. MANUAL DE OPERACIÓN YMANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LASMANTENIMIENTO DE LAS

BOMBAS DE COLD-BRINE FP-BOMBAS DE COLD-BRINE FP-40: DURCO40: DURCO

Page 36: Manual Teoria bÁsica

11.11. INFORMACIÓN DE LOSINFORMACIÓN DE LOS DIFUSORES : GUNTNERDIFUSORES : GUNTNER

Page 37: Manual Teoria bÁsica

12.12. IDENTIFICACIÓN DE VÁLVULASIDENTIFICACIÓN DE VÁLVULAS POR NUMERO DE TAG,POR NUMERO DE TAG,

REFERENCIA DTI MYK-04-361REFERENCIA DTI MYK-04-361

Page 38: Manual Teoria bÁsica

13.13. INFORMACIÓN DE LA VÁLVULAINFORMACIÓN DE LA VÁLVULA SOLENOIDE PARA NH3 :SOLENOIDE PARA NH3 :

DANFOSSDANFOSS

Page 39: Manual Teoria bÁsica

14.14. CATALOGO DE LOSCATALOGO DE LOS INTERRUPTORES POR NIVEL :INTERRUPTORES POR NIVEL :

DANFOSSDANFOSS

Page 40: Manual Teoria bÁsica

15.15. CATALOGO DE LA VÁLVULA DECATALOGO DE LA VÁLVULA DE EXPANSIÓN: DANFOSSEXPANSIÓN: DANFOSS

Page 41: Manual Teoria bÁsica

16.16. CATALOGO DE LAS VÁLVULASCATALOGO DE LAS VÁLVULAS DE SEGURIDAD : PARKERDE SEGURIDAD : PARKER

Page 42: Manual Teoria bÁsica

17.17. CATALOGO DEL INTERRUPTORCATALOGO DEL INTERRUPTOR DE FLUJO : SMCDE FLUJO : SMC

Page 43: Manual Teoria bÁsica

18.18. CATALOGO DEL INTERRUPTORCATALOGO DEL INTERRUPTOR DE FLUJO: SAGINOMIYADE FLUJO: SAGINOMIYA

Page 44: Manual Teoria bÁsica

19.19. INFORMACIÓN DEL NH3 Y DELINFORMACIÓN DEL NH3 Y DEL REFRIGERANTE SECUNDARIOREFRIGERANTE SECUNDARIO

COLD-BRINE FP-40COLD-BRINE FP-40

Page 45: Manual Teoria bÁsica

20.20. CATALOGO DE LAS MIRILLASCATALOGO DE LAS MIRILLAS DE LIQUIDO: HANSENDE LIQUIDO: HANSEN

Page 46: Manual Teoria bÁsica

21.21. CATALOGO DE LAS VÁLVULASCATALOGO DE LAS VÁLVULAS DE GLOBO, ANGULO, CHECK,DE GLOBO, ANGULO, CHECK, CIERRE RAPIDO: DANFOSSCIERRE RAPIDO: DANFOSS

Page 47: Manual Teoria bÁsica

22.22. CATALOGO DE SOLENOIDES DECATALOGO DE SOLENOIDES DE COLD-BRINECOLD-BRINE

Page 48: Manual Teoria bÁsica

23.23. INFORMACIÓN DE VÁLVULASINFORMACIÓN DE VÁLVULAS DE MARIPOSADE MARIPOSA

Page 49: Manual Teoria bÁsica

24.24. INFORMACIÓNINFORMACIÓN CONTROLADORES EKCCONTROLADORES EKC

Page 50: Manual Teoria bÁsica

25.25. INFORMACIÓN DE MOTORESINFORMACIÓN DE MOTORES DE BOMBAS Y COMPRESORESDE BOMBAS Y COMPRESORES