Diseño de Evaporadores

Diseño de Evaporadores. Exposición Transferencia Transferencia de calor Aplicada. Aplicada.

Puntos a tocar: •

Explicar los fenómenos que se producen en un evaporador 

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(evaporación). Defin efiniición ción de

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aplicaciones. ipos de evaporadores. Dise!o de un evaporador utili"ando la metodología del Donald

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#ern. Explicar el reciente uso de aletas interiores en los distintos

evapo vapora rado dorr.

Cara Caraccterís rístic ticas

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interc intercam$ am$iad iadore oress de calor calor%% incluy incluyend endo o el evapor evaporado ador% r% para para aumentar el &rea de transferencia de calor y disminuir los di&metros de los tu$os. Definición de evaporador. Características Características generales y aplicaciones.

Se conoce por evaporador  al  al intercambiador de calor  donde  donde se produce la transferencia de energía térmica desde térmica desde un medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo. Su nombre proviene del cambio de estado sufrido por el refrigerante al recibir esta energía, luego de una brusca expansión que reduce su temperatura temperatura.. Durante el proceso de evaporación evaporación,, el fluido pasa del estado líquido al gaseoso gaseoso.. Los evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras, equipos de aire acondicionado y acondicionado ycmaras cmaras frigoríficas. frigoríficas . Su dise!o, tama!o y capacidad depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.

"n los sistemas frigoríficos el evaporador opera como intercambiador de calor, por cuyo interior fluye el refrigerante el cual cambia su estado de líquido a vapor . "ste cambio de estado permite absorber el calor sensible contenido alrededor del evaporador y de esta manera el gas, al abandonar el evaporador lo hace con una energía internanotablemente superior debido al aumento de su entalpía, cumpliéndose así el fenómeno de refrigeración. "l flu#o de refrigerante en estado líquido es controlado por un dispositivo o vlvula de expansión la cual genera una abrupta caída de presión en la entrada del evaporador. "n los sistemas de expansión directa, esta vlvula despide una fina me$cla de líquido y vapor a ba#a presión y temperatura. Debido a las propiedades termodinmicas de los gases refrigerantes, este descenso de presión est asociado a un cambio de estado y, lo que es ms importante a%n, al descenso en la temperatura del mismo. De esta manera, el evaporador absorbe el calor sensible del medio a refrigerar transformndolo en calor latente el cual queda incorporado al refrigerante en estado de vap or. "ste calor latente ser disipado en otro intercambiador de calor del sistema de refrigeración por compresión conocido como condensador  dentro del cual se genera el cambio de estado inverso, es decir, de vapor a líquido.

Cua l q ui e ri nt e r c a mb i a do rc a l e nt a doi nd i r e c t a me nt ee ne lq ue unflui d oe s t ás u j e t oav a po r i z a c i ó nyquenof o r mapa r t ed eun pr o c e s odee v apo r a c i ó node s t i l a c i ó ns el l amavupmi$ador. Sie lv apo r f o r ma doe sv a po rd ea gua ,e li nt e r c a mb i a do rs el l a mae wup o rudm-. Siuni nt e r c a mb i a do rv a po r i z a do rs eus ap ar as umi ni s t r a r l o sr e q ue r i mi e nt o sd ec a l o rd eunpr o c e s od ede s t i l a c i ó nc o mov a po r e s e ne lf o nd od eunac o l umnadede s t i l a c i ó n,s el l a mac u I d e r e t u, yase aques epr oduzc aonovapordeagua.

'enómenos que se producen en un evaporador  egimen de fluo: $ur$ueante% anular.

Como funciona el sistema de refrigeración de un ve*iculo.

Cualquier sistema de aire acondicionado automotri" emplea cuatro partes $&sicas: un compresor mec&nico% impulsado por el motor del ve*ículo+ una v&lvula de expansión% la cual es una restricción *acia donde $om$ea el compresor+ y dos intercam$iadores de calor% el evaporador y el condensador. ,dem&s% se requiere del refrigerante que fluye a trav-s del sistema. El compresor (impulsado con una $anda) utili"a potencia del motor para comprimir y circular el gas refrigerante a trav-s del sistema. El refrigerante pasa a trav-s del condensador en su camino de la salida del compresor *acia la v&lvula de expansión. El condensador se locali"a fuera del compartimiento de pasaeros% comnmente enfrente del radiador del ve*ículo. El refrigerante pasa de la v&lvula de expansión al evaporador y% despu-s de pasar por la tu$ería del evaporador% es regresado al compresor. El evaporador  est& locali"ado dentro del compartimiento de pasaeros d el ve*ículo.

Cuando el compresor entra en funcionamiento% ala refrigerante de la tu$ería del evaporador  y lo empua *acia la tu$ería del condensador disminuyendo la presión del evaporador e incrementando la del condensador. Cuando las presiones de operación adecuadas se esta$lecen% la v&lvula de expansión se a$rir& y permitir& al refrigerante regresar al evaporador a la misma velocidad que el compresor lo est& retirando. /ao estas condiciones% la presión en cada punto del sistema alcan"a un nivel constante% pero la  presión del condensador ser& muc*o mayor que la presión del evaporador. 0a presión en el evaporador es lo suficientemente $aa para que el punto de e$ullición del refrigerante sea $astante inferior a la temperatura interior del ve*ículo. Por lo tanto% el líquido se evapora% remueve calor del interior y sale del evaporador como gas. El efecto calorífico producido al pasar el refrigerante a trav-s del compresor le impide al gas licuarse y ocasiona que sea descargado del compresor a muy altas temperaturas. Este gas caliente  pasa al condensador. 0a presión en este lado del sistema es lo suficientemente alta para que el punto de e$ullición del refrigerante est- muy por encima de la temperatura exterior. El gas se enfriar& *asta llegar a su punto de e$ullición y se condensar& al ser a$sor$ido el calor   por el aire exterior. El refrigerante líquido se vuelve a for"ar a trav-s de la v&lvula de expansión por la presión del condensador. Refrigerante

El refrigerante a utili"ar de$e ser un líquido con un punto de e$ullición $ao para poder  *acer uso pr&ctico de la transferencia de calor que ocurre cuando un líquido se evapora.