Foros de SóloIngeniería.NET

Queridos colegas

Les planteo una duda de la funcionalidad de la utilización de subenfriadores de condensados para equipos de refrigeración.

Estoy diseñando un sistema de refrigeración, con capacidad de 30,2kW con refrigerante 507A con una temperatura de evaporación -23°C. y temperatura de condensacion de 35°C. La temperatura ambiente es en promedio alrededor de 30°C. El flujo másico según el fabricante del compresor es 0,2659 (kg/s). Incluyo los detalles del diseño en el archivo adjunto.

Si no utilizo un subenfriador la capacidad del sistema es de 24,3kW, dándome un deficit de 5,9kW. He puesto un intercambiador de placas (el subenfriador) que permita la ganancia de calor del vapor sobresaturado de esta manera subenfriando el condensado hasta 26°C, valor con el cual logro obtener los 30,2kW de refrigeración.

Sin embargo mi preocupación esta en la refrigeración interna del compresor. El compresor es un Copeland 4DT3F76KETSK semihermetico.

¿existe algún problema en la refrigeración interna del compresor ya que la temperatura de succión sera 3°C en vez de -23°C?

Gracias por su tiempo e interés.

Saludos

1º Me parece un sobrecalentamiento excesivo, más que una mala refrigeración creo que el problema lo podrías tener por temperatura de descarga en el compresor muy elevada. He estado mirando el diagrama de mollier que adjuntas y veo que son 90ºC, pero juraría que el trazado no es muy correcto (no veo que la línea del compresor siga la isentrópica cercana) y puede que sean más de 90ºC, ¿empleaste algún software?.

2º Yo me preocuparía también por la perdida de carga que introduce el intercambiador de placas ¿Es específico para refrigeración?¿Cual es finalmente la presión de aspiración?

3º ¿No te parece excesivo incrementar casi un 25% la potencia frigorífica de una instalación simplemente añadiendo un intercambiador?

SALUDOS

Gracias por tu respuesta Roverman
respondo tus inquietudes:

1.
Emplee el software EES. No sigue la línea isentrópica porque la eficiencia de 72% esta tomada en cuenta para el cálculo, si seguiría la línea isentrópica la temperatura de descaga sería más baja.

2.
En el archivo adjunto se encuentran los detalles del intercambiador. Entiendo tu preocupación, ya que a una temperatura de evaporacion de -25°C para el R507A la presión es de 280kPa=2bar lo que es muy cercano al vacío lo que podría estropear el compresor. Sin embargo la caída de presion del intercambiador escogido es en kPa 0,174(para el liquido) y 8,04(para el gas).

3.
En cuanto a si es exagerado no lo se, por eso he pedido la opinión en el foro. En todo caso estaría aumentando el 20% de la capacidad de refrigeración. Esto me genera otra pregunta.
¿Cómo generarías esa capacidad frigorifica de otra manera? Talvez otro compresor que provea mayor flujo másico?

Comentame cualquier cosa.
Saludos

Efectivamente, yo pondría el siguiente modelo del compresor. Puedes mejorar el circuito frigorífico y obtener más potencia frigorífica ajustando el recalentamiento y el subenfriamiento, pero no creo que llegues a ese 20% en la práctica. Por ejemplo, al seleccionar la VET esta dejará pasar una masa de refrigerante en función de la diferencia de presiones, esta mása entrega una potencia frigorífica que el fabricante de la válvula te la ajusta en función del subenfriamiento que entregas. No he visto en la selección de VETs ajustes con subenfriamientos tan altos, así que el caudal másico da lo que da, si quieres más potencia necesita más refrigerante y balancear el sistema para que este refrigerante haga su trabajo, es decir, compresor más grande y balanceo de los intercambiadores.

SALUDOS

Primero tenemos que ver cual seria la temperatura critica en la succión.

Ya que lo importante es que el compresor se mantenga a una temperatura X para que el aceite no se degrade y pierda su objetivo.

No analizaré si el compresor requerido es el que utilizas, ya que informas que lo has seleccionado. Y sobre el tema Roverman está mucho mas capacitado que yo.

Para mejorar la temperatura en la succión, al ingreso al compresor podríamos evaluar 3 opciones (Si fuera necesario).

1º La mas simple, colocar un forzador/ventilador sobre la culata del compresor.
2º Mediante otra VET. inyectamos refrigerante y evaporamos directamente antes de la succión del compresor (Quizás amerite instalar a la salida del evaporador una válvula de retención.
3º Si no quieres inyectar directamente. Sobre el cuerpo del compresor (sobre las ranuras de disipación de temp) haces un evaporador con caño de 1/2" o 5/8". Inyectas a la entrada de este evaporador y después , este evaporador lo conectas al caño de succión. Justo a la entrada de la llave de servicio.

Con alguno de estos metodos lograrías el objetivo (Si fuera necesario)

Veras que dos veces puse si fuera necesario. Y se debe a que yo me baso no solo en mi experiencia. Me baso en la información de los fabricantes. Y Copeland expone estas tablas.

Y en ella pone que la temp. tipica del gas de retorno es de +18ºC

O sea que según Copeland, no es necesario.

TABLAS varias: ENTRE ELLAS LA QUE MUESTRA LAS TEMPERATURAS DE DESCARGADE LOS CILINDROS, CON REFRIGERANTE R404A y R507
http://refrigeracion.mforos.com/visit/? ... scarga.pdf
http://refrigeracion.mforos.com/visit/? ... iquido.pdf
http://refrigeracion.mforos.com/visit/? ... scarga.pdf


Para terminar. te felicito por preocuparte por la temp del compresor, si no fuera así. El mismo estaría condenado a morir.

Espero te sirva mi aporte.

Rodolfo
Nota: Mis saludos cordiales a Roverman

Lo dicho por los compis, yo apostaría por un equipo mayor que te de esa potencia que necesites.
Un truco de los "antiguos" para aumentar la capacidad de refrigeración (un poquito):
Pones en contacto las tuberías de líquido (del condensador al evaporador) y la de gas (del evaporador al compresor)
y las aislas. Aumentas un poquillo la Pfrigorífica, a base de aumentar el subenfriamiento en el condensador.

Disiento con que deba poner un equipo de mayor porte.
No analizo si el equipo es el correcto, asumo que sí; en base a los cálculos realizados por el colega.
Si el fabricante le asegura un rendimiento” X” a una temp. de condensación determinada. Y mediante el intercambiador se logra bajar a esa temp. . ¿Por qué generar mas gasto? no solo de equipo, si no de energía.
Lo que indica el compañero en el ultimo post. de adosar la succión con la línea liquida, es lo que está diseñando con el intercambiador.

Rodolfo Scheiner
Santa Fe - Argentina

Nota: Roverman, es cierto ha pasado mucho tiempo y te seguimos esperando

Rodolfo-Argentina escribió:Lo que indica el compañero en el ultimo post. de adosar la succión con la línea liquida, es lo que está diseñando con el intercambiador.

Nota: Roverman, es cierto ha pasado mucho tiempo y te seguimos esperando

Sí, pero con intercambiador es más caro.

Rodolfo gracias por tus respuestas

Pues creo que me ha faltado especificar algo.
Segun el software de selección del compresor como se puede ver en el archivo adjunto
la capacidad es de

106 000 Btu/h = 31 kW

Por esta razon escogí este compresor, sin embargo el momento que hice el diagrama p-h me surguió la duda ya que con ese flujo másico, sin un subenfriador había un déficit de capacidad de enfriamiento.

Espero que este dato ayude a clarificar algo. Roverman te pediría muy cordialmente tu opinion si es posible.

Saludos

Rodolfo-Argentina escribió:Disiento con que deba poner un equipo de mayor porte.
No analizo si el equipo es el correcto, asumo que sí; en base a los cálculos realizados por el colega.
Si el fabricante le asegura un rendimiento” X” a una temp. de condensación determinada. Y mediante el intercambiador se logra bajar a esa temp. . ¿Por qué generar mas gasto? no solo de equipo, si no de energía.
Lo que indica el compañero en el ultimo post. de adosar la succión con la línea liquida, es lo que está diseñando con el intercambiador.

Rodolfo Scheiner
Santa Fe - Argentina

Nota: Roverman, es cierto ha pasado mucho tiempo y te seguimos esperando

Dato importante. Puedo decirte que el software empleado por Bitzer en la selección de sus compresores es muy efectivo, si para las presiones de evaporación y condensación del proyecto, Bitzer te ha indicando una potencia frigorífica suficiente; confiaría más en ellos que el EES.

SALUDOS

Gracias Roverman.

Es decir, ¿me dices que ponga el sistema sin subenfriador?
No se si viste el adjunto, ahi se encuentra los datos obtenidos con el software que utilice para escoger el compresor. Sin embargo me parece una discrepancia energética considerable(20% como habias dicho). Mi duda es si el software da la selección para un ciclo normal, o es el ingeniero, como en este caso que debe verificar el sistema para que de tal capacidad.

Espero atento tu comentario
Saludos

roverman escribió:Dato importante. Puedo decirte que el software empleado por Bitzer en la selección de sus compresores es muy efectivo, si para las presiones de evaporación y condensación del proyecto, Bitzer te ha indicando una potencia frigorífica suficiente; confiaría más en ellos que el EES.

SALUDOS