Evaporador
Evaporadores inundados para amoníaco en cámara frigorífica para frigorífica para frutas
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.. os evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras, equipos de aire acondicionado ! acondicionado !cámaras cámaras frigoríficas. frigoríficas . Su dise"o, tama"o ! capacidad depende de la aplicación ! carga térmica de cada uso.
Índice #ocultar $ •
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'.'.'* De superficie de &laca
'.'./* Evaporadores 0leteados
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'./.%* Enfriador de doble tubo
'./.'* Enfriador Baudelot
'././* Enfriador tipo tanque
'./.1* Enfriador con serpentín en casco
'./.2* Enfriador acora3ado
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/4éase también
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15eferencias
Principio#editar $ En los sistemas frigoríficos el evaporador opera como i ntercambiador de calor, por cu!o interior flu!e el refrigerante el cual cambia su estado de líquido a vapor . Este cambio de estado permite absorber el calor sensible contenido alrededor del evaporador ! 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. El flu6o de refrigerante en estado líquido es controlado por un dispositivo o válvula de expansión la cual genera una abrupta caída de presión en la entrada del evaporador. En los sistemas de expansión directa, esta válvula despide una fina me3cla de líquido ! vapor a ba6a presión ! temperatura. Debido a las propiedades termodinámicas de los gases refrigerantes, este descenso de presión está asociado a un cambio de estado !, lo que es más importante a)n, al descenso en la temperatura del mismo. De esta manera, el evaporador absorbe el calor sensible del medio a refrigerar transformándolo en calor latente el cual queda incorporado al refrigerante en estado de vap or. Este calor latente será 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 vapori3ación a líquido.
Tipos de evaporador#editar $
Esquema de evaporador de expansión seca.
Esquema de evaporador inundado.
Esquema de evaporadores sobrealimentados.
Debido a que un evaporador es cualquier superficie de transferencia de calor en la cual se vapori3a un líquido volátil para eliminar calor de un espacio o producto refrigerado, los evaporadores se fabrican en una gran variedad de tipos, tama"os ! dise"os ! se pueden clasificar de diferentes maneras.
Según alimentación de refrigerante#editar $ - De Expansión Directa o Expansión Seca (DX)#editar $ Artículo principal: Evaporador de expansión seca
En los evaporadores de expansión directa la evaporación del refrigerante se lleva a cabo a través de su recorrido por el evaporador, encontrándose este en estado de mezcla en un punto intermedio de este. De esta manera, el fluido que abandona el evaporador es puramente vapor sobrecalentado. Estos evaporadores son los más comunes ! son ampliamente utili3ados en sistemas de aire acondicionado. 7o obstante son mu! utili3ados en la refrigeración de media ! ba6a temperatura, no son los más apropiados para instalaciones de gran volumen.
- Inundados #editar $ Artículo principal: Evaporador inundado
os evaporadores inundados traba6an con refrigerante líquido con lo cual se llenan por completo a fin de tener humedecida toda lasuperficie interior del intercambiador !, en consecuencia, la ma!or ra3ón posible de transferencia de calor . El evaporador inundado está equipado con un acumulador o colector de vapor el que sirve, a la ve3, como receptor de líquido, desde el cual el refrigerante líquido es circulado por gravedad a través de los circuitos del evaporador. &referentemente son utili3ados en aplicaciones industriales, con un
n)mero considerable de evaporadores, operando a ba6a temperatura ! utili3ando amoníaco +58%8- como refrigerante.
- Sobrealimentados#editar $ Artículo principal: Evaporador sobrealimentado
9n evaporador sobrealimentado es aquel en el cual la cantidad de refrigerante líquido en circulación a través del evaporador ocurre con considerable exceso ! que además puede ser vapori3ado.
Según tipo de construcción#editar $ - ubo descubierto#editar $
Evaporador de tubo descubierto de cobre para enfriamiento de agua
os evaporadores de tubo descubierto se constru!en por lo general en tuberías de cobre o bien en tubería de acero. El tubo de acero se utili3a en grandes evaporadores ! cuando el refrigerante a utili3ar sea amoníaco +58%8-, mientras para peque"os evaporadores se utili3a cobre. Son ampliamente utili3ados para el enfriamiento de líquidos o bien utili3ando refrigerante secundario por su interior + salmuera, glicol-, donde el fenómeno de evaporación de refrigerante no se lleva a cabo, sino más bien estos cumplen la labor de intercambiadores de calor.
- De superficie de !laca#editar $ Existen varios tipos de estos evaporadores. 9no de ellos consta de dos placas acanaladas ! asimétricas las cuales son soldadas herméticamente una contra la otra de manera tal que el gas refrigerante pueda fluir por entre ellas: son ampliamente usados en refrigeradores ! congeladores debido a su economía, fácil l impie3a ! modulación de fabricación. ;tro tipo de evaporador corresponde a una tubería doblada en serpentín instalada entre dos placas metálicas soldadas por sus orillas. 0mbos tipos de evaporadores, los que suelen ir recubiertos con pintura epóxica, tienen excelente respuesta en ap licaciones de refrigeración para mantención de productos congelados.
- Evaporadores "leteados#editar $
Evaporador de serpentín aleteado ! convección for3ada para ba6a temperatura, sin bande6a de condensados.
Evaporador de serpentín aleteado al interior de equipo de aire acondicionado tipo Split.
os serpentines aleteados son serpentines de tubo descubierto sobre l os cuales se colocan placas metálicas o aletas ! son los más ampliamente utili3ados en la refrigeración industrial como en los equipos de aire acondicionado. as aletas sirven como superficie secundaria absorbedora de calor ! tiene por efecto aumentar el área superficial externa del intercambiador de calor, me6orándose por tanto la eficiencia para enfriar aire u otros gases. El tama"o ! espaciamiento de las aletas depende del tipo de aplicación para el cual está dise"ado el serpentín. (ubos peque"os requieren aletas peque"as ! viceversa. El espaciamiento de la aletas varía entre % hasta %1 aletas por pulgada, dependiendo principalmente de la temperatura de operación del serpentín. 0 menor temperatura, ma!or espaciamiento entre aletas: esta distancia entre las aletas es de elemental relevancia frente la formación de escarcha debido a que esta puede obstruir parcial o totalmente la circulación de aire ! disminuir el rendimiento del evaporador. 5especto de los evaporadores aleteados para aire acondicionado, ! debido a que evaporan a ma!ores temperaturas ! no generan escarcha, estos pueden tener h asta %1 aletas por pulgada.
bien sean centrífugos o axiales, monoo trifásicos, conforme la aplicación* ! de manera natural por diferencia de densidades del aire, fenómeno conocido como convección natural .
Evaporadores para Enfriamiento de #$%uido#editar $ - Enfriador de doble tubo #editar $ Es un serpentín que enfria líquido que suministra gran rango de transferencia de calor entre el refrigerante ! el líquido que va a ser enfriado. El camino del refrigerante puede ser a través de uno u otro de los tubos aunque usualmente la salmuera o líquido que va a ser enfriado se hace circular a través del tubo interior ! el refrigerante que remueve el calor esta entre los dos tubos. Este tipo de serpent?n para intercambio de calor se usa también en el dise"o de condensadores.
- Enfriador Baudelot #editar $ &uede usarse para enfriar agua, u otros líquidos o para varios usos industriales, ! es frecuentemente usado como enfriador de leche. El evaporador está compuesto por tuberías hori3ontales unidas en sus extremos laterales, ! el líquido que va a enfriarse se hace circular sobre los serpentines de enfriamientos mediante el flu6o de gravedad desde el arreglo colocado encima de los serpentines. El líquido es recogido en una bande6a la cual puede ser recirculado por el enfriador baudelot o bombeado a su destino en el proceso industrial
