Conceitos Básicos de Refrigeração

Apresentação em tema: "Conceitos Básicos de Refrigeração"— Transcrição da apresentação:

1 Conceitos Básicos de Refrigeração

2 Por que aprender refrigeração?
É extremamente importante, para o profissional que trabalha, direta ou indiretamente, com processos que envolvem refrigeração, sempre ter os conceitos físicos frescos na memória para conseguir interpretar os sinais do sistema e entender os fenômenos envolvidos para planejar ações de correção ou desenvolver processos de melhoria da instalação.

3 Resfriamento e Refrigeração
Qual a diferença? Resfriamento: Tudo aquilo que conseguimos resfriar até a temperatura ambiente. Ex: Uma chícara de café quente em cima da mesa. Refrigeração: Tudo aquilo que conseguimos resfriar abaixo da temperatura ambiente. Ex: Uma geladeira residêncial.

4 CONSERVAÇÃO E PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS
AS UTILIDADES DA REFRIGERAÇÃO PARA O HOMEM ATUAL CONSERVAÇÃO E PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS - Refrigeradores domésticos - Câmaras de congelamento e estocagem Câmaras - Transporte ( naval, rodoviário e ferroviário ) - Produção e engarrafamento de bebidas - Pasteurização e produção de laticínios Carne Leiteria Bebidas Frangos

5 CONFORTO ( AR CONDICIONADO )
- Shopping Center’s - Grande prédios comerciais - Aeroportos Aplicações navais - Navios - Hospitais LAZER Pista de Gelo - Pistas de patinação - Fabricação de neve artificial

6 PROCESSOS INDUSTRIAIS
CONSTRUÇÃO CIVIL - Produção de gelo para concreto Secagem de concreto - Processos de edificação Prod.de Gelo PROCESSOS INDUSTRIAIS Processos - Petroquímicas - Produção de polímeros - Máquinas injetoras de plásticos

7 FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
1. ENERGIA Pode-se definir energia como sendo a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho, podendo ser encontrada na natureza de diversas formas: Elétrica Térmica (Calor) Mecânica (Cinética ou Potencial) Química Eólica Etc….

8 2. TRABALHO Para o estudo da termodinâmica, o trabalho é traduzido como resultado da energia que transita de um sistema para outro. Pode ser definido como uma certa força vezes um deslocamento. 3. CALOR É definido como sendo a quantidade de energia transferida entre dois ou mais sistemas no caso de uma interação térmica entre eles.

9 4. TEMPERATURA Temperatura é uma propriedade da matéria que traduz a medida de intensidade ou nível de calor. Indica o grau de agitação molecular. 5. PRESSÃO Pressão é definida como a força normal exercida por unidade de área que mede a intensidade da força em um dado ponto da superfície de contato.

10 MUDANÇAS DE ESTADO Sublimação Liquefação Vaporização Gasoso Sólido
Líquido Solidificação Condensação Sublimação

11 BREVE CONCEITO SOBRE TRANSMISSÃO DE CALOR
Existem três maneiras de se transmitir calor entre as substâncias: Por condução - A transferência de calor ocorre por condução quando a energia se transmite por contato direto devido às vibrações moleculares que aumentam com a temperatura em um corpo, ou entre as moléculas de dois ou mais corpos em perfeito contato térmico. Por convecção - É a troca de calor que combina condução com movimentação de massa, ou seja, um fluido entra em contato com uma superfície sólida aquecida e recebe por condução o calor, o qual provoca a expansão das partículas do fluido, tornando-as mais leves, criando a tendência de ascensão cedendo lugar às mais frias, portanto mais pesadas. Por irradiação - A transferência de calor pode ocorrer na ausência de matéria (vácuo) e nesse caso a transmissão de calor é dada através do movimento de ondas eletromagnéticas. Esse tipo de energia, transmitido através de movimento ondulatório, é chamado de energia radiante.

12 Calor Sensível e Calor Latente
Calor Sensível - É a quantidade de calor que se acrescenta ou retira da matéria sem causar-lhe mudança de estado, variando-se sua temperatura e/ou pressão. Calor Latente - É a quantidade de calor que se acrescenta ou retira da matéria causando-lhe uma mudança de estado sem a mudança de temperatura nem pressão.

13 Refrigeração por compressão de vapor
Princípio de Funcionamento: A refrigeração mecânica por meio de vapores consiste na produção contínua de líquido frigorígeno, o qual por vaporização, nos fornece a desejada retirada de calor do meio a refrigerar. A diferença na refrigeração mecânica por meio de gases, reside no fato de que, tanto o calor cedido pelo fluido em evolução à fonte quente (meio ambiente) como o retirado pelo mesmo da fonte fria (meio a refrigerar) são calores latentes (calor de condensação ou vaporização).

14 Refrigeração por compressão de vapor
Princípio de Funcionamento: Para conseguirmos a vaporização de um líquido, é necessário que a tensão de seu vapor (função da temperatura) seja superior à pressão a que está submetido. Assim, quanto mais baixa a pressão, mais baixa poderá ser a temperatura de evaporação, portanto, mais baixa a temperatura conseguida no meio a refrigerar. Para que a vaporização seja contínua e com isto a contínua geração de frio para o meio refrigerado, o fluido deve novamente ser condensado. Isto se consegue à partir da vaporização em recinto fechado, no qual a pressão é mantida no valor desejado, aspirando-se continuamente o vapor formado por meio de um compressor. O vapor, então comprimido, pode ceder calor ao meio ambiente por meio de um trocador adequado, condensando-se novamente.

15 Refrigeração por compressão de vapor
Princípio de Funcionamento: O condensado então (fluido frigorígeno liqüefeito) pode novamente ser posto à pressão de vaporização compatível com a temperatura de refrigeração desejada, voltando a ser vaporizado. Podemos então concluir que uma instalação de refrigeração mecânica por meio de vapores nada mais é do que um conjunto de elementos ligados em circuito fechado (ciclo fechado), destinados a liqüefazer e vaporizar continuamente o fluido frigorígeno em condições e pressões adequadas.

16 Refrigeração por compressão de vapor
Principais componentes: Compressor; Condensador; Elemento expansor (válvula expansora, orifício calibrado, etc.) Evaporador.

17 Refrigeração por compressão de vapor
Ciclo de refrigeração visando os componentes da instalação: CP VÁLVULA DE EXPANSÃO COMPRESSOR CONDENSADOR EVAPORADO R

18 Refrigeração por compressão de vapor
Exemplos de trocadores de calor (Evaporadores e Condensadores):

19 Sistemas de simples estágio de Compressão
Exemplo de sistema de simples estágio: Comp.

20 Diagrama de Mollier ou Ph
BAIXA ALTA CONDENSADOR EVAPORADOR COMPRESSOR AGENTE EXPANSOR

21 Diagrama de Mollier ou Ph
BAIXA ALTA LINHA DE SUCÇÃO EVAPORADOR FREON LÍQUIDO CUBRINDO OS TUBOS DO EVAPORADOR AGENTE DE EXPANSÃO ORIFÍCIO EXPANSOR DETALHE: BÓIA DE NIVEL COM EXPANSOR RECIPIENTES DE AMÔNIA LÍQUIDA COLETOR DE SUCÇÃO SUPERAQUECIMENTO OBS: NO CASO DE SITEMA INUNDADO O SUPERAQUECIMENTO ACONTECENA LINHA DE SUCÇÃO, APÓS O VASO DE ALIMENTAÇÃO DO EVAPORADOR

22 Diagrama de Mollier ou Ph
BAIXA ALTA COMPRESSOR TEMP. DESCARGA TEMP. SUCÇÃO PRESSÃO DE SUCÇÃO PRESSÃO DE DESCARGA SUCÇÃO DE VAPOR DESCARGA DE VAPOR ÓLEO

23 Diagrama de Mollier ou Ph
COMPRESSOR SUC. DESC. BOMBA DA ÁGUA DE CONDENSAÇÃO CONDENSADOR RESERVATÓRIO DE LÍQUIDO TORRE DE RESFRIAMENTO DA ÁGUA DE CONDENSAÇÃO VISOR DE NÍVEL DE FREON AR TEMPERATURA AMBIENTE AR QUENTE P h BAIXA ALTA

24 Diagrama de Mollier ou Ph

25 Diagrama de Mollier ou Ph