Sistemas de Sobrealimentacion Por Bombas

 

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Introducción a los sistemas sobrealimentados.

A diferencia de los sistemas controlados por válvulas de expansión y de control de flujo, los cuales se encargan de enviar al evaporador la cantidad precisa, es decir tienen una relación de refrigeración,selos sistemas1:1 sobrealimentados caracterizan porque el flujo masico de liquido en los evaporadores supera el flujo masico de vapor producido en los mismos, es decir que el liquido refrigerante se segrega a los evaporadores en una cantidad superior a la tasa de evaporación.

 

Ventajas

Desventajas

Las principales ventajas de los sistemas de sobrealimentación líquida es que son sistemas de alta eficiencia, fácil capacidad capacidad de ampliación y reducción de los gastos operativos.

• El costo de instalación puede ser mayor, particularmente para sistemas pequeños aquellos con menos de tres evaporadores.

• La superficie dellimentación evaporadorrefrigerante es más eficaz porque la sobrealimentación sobrea refrigerant e

mejora la transferencia de calor al mojar completamente completamen te superficies de tubo.

bombeo requiere energía, por lo general mucho much o menos quepero la energía ahorrada por el aumento de la eficiencia de la Sistema. Sistema.

• Los compresores están intrínsecamente intrínsecamente

• Las unidades de bombeo pueden

protegidos de la ingesta ingesta de líquidas causadas por cargas fluctuantes o controles que no funcionan correctamente debido a separación de líquidos del gas de aspiración en el receptor de baja presión.

requerir mantenimient mantenimiento. o.

• Con controles simples, los evaporadores

pueden ser descongelados con gas caliente con poca perturbación en el sistema.

• El funcionamiento de la unidad de

• Las bombas mecánicas están sujetas a

problemas de cavitación cavitación asociados con el bombeo de un fluido volátil cerca de su condición de saturación (es decir, decir, baja presión de aspiración positiva neta disponible).

 

Receptor •

De baja precion: A veces se conoce como un acumulador o  rebreather, es estte rec ecip ipie ient nte e ac actú túa a co como mo sepa se parrad ador or de la me mezzcl cla a de vap apor or y lí líqu quid ido o qu que e reg egrresa de los evaporadores, y como almacenamiento para alimento líquido a la unidad de bombeo. Para los rec ece ept ptor ore es que al alim ime ent ntan an el lí líqu quid ido o a car arg gas as,, un ni niv vel cons co nsta tant nte e de re refr frig iger eran ante te se ma mant ntie iene ne ge gene nera ralm lmen ente te por disp disposi ositiv tivos os de con contro trol. l.

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  sobrealimentación De presión controlada. En unpor sistema de recipiente se operado gas, este mantiene a una presión suficiente para alimentar líquido a las cargas cargas y recibe líquido líquido de los condensadores y de las unidades de transferencia.

 

Unidades de bombeo.

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  Bomba Bomba mec mecán ánica ica. Una o más bombas mecánicas recirculan el líquido, estas están dispuestas para suministrar líquido de sobrealimentación a los

ev evap es. unid boapor mborad eador o ores se. La un enidad cuad entde ra deb ebaj ajo o de dell rec ecep epttor de baj aja a presión.

 

Terminología.

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  Retornos de succión húmeda. húmeda. Esttas son conexiones entre las sal Es aliidas evaporador y el receptor de baja presión a través del cual la mezc me zcla la de va vapo porr y el lí líqu quid ido o so sobr brea eali lime ment ntad ado o se de devu vuel elve ve al re rece cept ptor or de ba baja ja pr pres esió ión. n.   Alimentos  líquidos. Se trata de conexiones entre la unidad de bombeo salida y ensenadas del evaporador.   Reguladores   de   control   de   flujo. Estos dispositivos regulan el flujo de líquido en evaporadores indi in divi vidu dual ales es.. Pu Pued eden en se serr vá válv lvul ulas as de ag aguj uja, a, or orif ific icio ioss fi fijo jos, s, vá válv lvul ulas as de re regu gula laci ción ón ma manu nual ales es ca cali libr brad adas as,, o vá válv lvul ulas as au auto tomá máti tica cass di dise seña ñada dass pa para ra pr prop opor orci cion onar ar un una a ta tasa sa de lí líqu quid ido o fi fijo jo..

 

FUNCION MIENTO DEL SISTEM DE SOBRE LIMENT CIÓN

 

Distribución de refrigerante •

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Para evitar la sobrealimentación sobrealimentación excesiva de refrigerantes refrigerantes y para equilibrar el flujo entre múltiples evaporadores, evaporadores, los dispositivos regulan la alimentación líquida a cada evaporador. evaporador. Un dispositivo de regulación automática continuamente controla la alimentación de refrigerante al valor de diseño. Los dispositivos comunes son válvulas de expansión manual, válvulas de regulación calibradas y distribuidores. distribuidores. Es lento ajustar las válvulas de expansión a mano para lograr condiciones de flujo ideales. Sin embargo, se han utilizado con éxito en muchas instalaciones. Un factor a tener en cuenta es que las válvulas de expansión expansión estándar están diseñadas diseñadas para regular los flujos causados por la difer diferencias encias de alta presión entre condensación condensación y evaporación Presión.

 

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En los sistemas de sobrealimentación, las grande gran dess di dife fere renc ncia iass de pr pres esió ión n no ex exis iste ten, n, po porr lo que las válvulas con orificios más grandes pu pued ser nece cesa para ra comb uneden a enmse ayrorne casari ntrias idas adpa dela co rembin friginac eració anión ten de y relat re lativa ivamen mente te peq pequeñ ueñas as dif difere erenci ncias as de pre presió sión. n. Se recomienda prec eca aución cuando se utiliza orif or ific icio ioss po porq rque ue la co cont ntro rola labi bili lida dad d di dism smin inuy uye e a medida med ida qu que e aum aument enta a el tam tamaño año del ori orific ficio. io.

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Lass vá La válv lvul ulas as re regu gula lado dora rass ca cali libr brad adas as y op oper erad adas as manual manu alme ment nte e re redu duce cen n la lass in ince cert rtid idum umbr bres es qu que e implica el uso de las válvulas de expansión conv co nven enci cion onal ales es.. Pa Para ra se serr ef efec ecti tiva vas, s, la lass vá válv lvul ulas as deben deb en aju ajusta starse rse a la Re Recom comend endaci acione ones. s. Deb Debido ido a que la pres esió ión n de dell refr frig iger era ante en la lass lí lín nea eass de ali lim men enttac ació ión n de li liqu quid ido o es esttá po porr en enccim ima a de la presión de saturación, las líneas no deben cont co nten ener er fl flas ash h ga gas. s. Si Sin n em emba barg rgo, o, el pa parp rpad adeo eo de líquid líqu ido o pue uede de oc ocur urri rirr si el cal alo or exces esiv ivo o po porr el refrigerante y/o las caídas de alta presión se acumulan en las líneas de alimentación, en sistemas de sobrealimentación mediante alim al imen enta taci ción ón líq líqui uida da a pr pres esión ión co cont ntro rola lada da,, o co con n sis isttemas que utiliz iza an un receptor de presión controlada.

 

 A pesar de los separadores de aceite cada vez más eficientes aplicados a la descarga del compresor, el aceite todavía encuentra su camino en los lados de baja presión de Sistemas. En los sistemas de sobrealimentación de amoníaco, la mayor parte de este es te ac aceeit itee se pu pued edee dr dren enar ar de re rece cept ptor ores es de ba baja ja pre resi sión ón co con n subsistemas de drenaje de aceite adecuados (por ejemplo, ollas de aceite).

 

Olla de drenaje de aceite conectada al receptor de baja presión

 

 La mezcla de aceite/amoníaco fluye por gravedad en la olla; el refrigerante se evapora y se ventila de nuevo al acumulador, y el aceite permanece.

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 A se migra deben autilizar de bajas aceitetemperaturas, porque el aceite la parteskimmers superior del receptor de baja presión.

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 eN er xcoessiveo debene perm evm apitoirradloareascum pourlqaucieón ddisemainceuiytee rápidamente la eficiencia. Esto es particularmente crítico en ede vapcalor oradores con altas tasas de transferencia

 

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TARIFA CIRCULANTE  En un sistema de sobrealimentación líquida, el número o la velocidad de circulación es la relación de masa del líquido bombeado (es decir, entregado al evaporador) a la cantidad de líquido vaporizado.  La cantidad de líquido vaporizado se basa en el calor latente para el refrigerante a la temperatura del evaporador

 

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La velo veloci ciddad de sob sobreal realim imen enttac ació ión n es la re rela laci ción ón entre el líquido y el vapor que regresa al receptor de baja presión. Cuando el vapor sale de un evaporador en cond ondic icio ione ness de vapor saturad radas sin ex exce cesso de líquido, laenvelocidad sobrealim tación esde 0circulación . Con unes a 1veylolacidtasa ad de de circulación de 4, la velocidad de sobrealimentación a plena carga es de 3.

 

DISEÑO DEL EVAPORADOR

 

CONSIDERACION:

Existe un sistema de alimentación y flujo de refrigerante ideal para cada diseño de evaporador y disposición de alim al imen enta taci ción ón de lí líqu quid ido. o. Un evap evapor orad ador or dise diseña ñado do para para oper op erac ació ión n inund inundada ada por grave gravedad dad no puede puede conv conver ertir tirse se necesariamente en sobrealimentado, y viceversa; tampoco se pueden diseñar sistemas para hacer circular el caudal óptimo en todas las condiciones de carga.

 

  Para los sistemas con alimentación superior, se debe cumplir con al menos un caudal de refrigerante de 30 ml/s; En los evaporadores de alimentación inferior, la distribución es menos crítica que en el superior porque cada circuito se llena de líquido para igualar la pérdida de presión en otros circuitos.

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La longitud del circuito en los evaporadores está determinada por: •

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 la caída de presión permitida  la carga por circuito  el diámetro del tubo  la velocidad de sobrealimentación   el tipo de refrigerante y los coeficientes de transferencia de calor.  El circuito más eficiente se determina a través de pruebas de laboratorio realizadas por los fabricantes del evaporador

 

El diseño del sistema debe determinar si los evap ev apor oraadoor ores es debe ebeaunque n ser ambos alimen enttipos tados adosdepalimentación or la part partee superior inferior, pueden instalarse en un solo sistema

 

 VENTAJAS DE LA ALIMENTACIÓN SUPERIOR • Menor carga de refrigerante • Disposiciones de válvula de descongelación más rápidas y simples • trenes de válvulas de succión más simples para los evaporadores que

requieren descongelación que están regulados en modo de refrigeración.  VENTAJAS DEL SISTEMA INFERI INFERIOR OR • Las consideraciones de distribución son menos críticas. • Las ubicaciones relativas de los evaporadores y los receptores de baja

presión son

menos importante • El diseño del sistema son más simples. • Menores caudales de refrigerante del sistema.

 

CARGA DE REFRIGERANTE

Los sistemas de alimentación superior ocupa de refrigerante un 25 % –  40%  40% del volumen del evaporador mientras que en los sistemas con alimentación inferior son de 40% - 60%

Para lo Para loss si sist stem emas as so sobr brea eali lime ment ntad ados os,, se ne nece cesi sita ta una una mayo mayorr ca carg rgaa de refrigerante que en los sistemas de expansión en seco. La cantidad de carga depende del: •

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  volumen del evaporador   la velocidad de circulación   los tamaños de las líneas de flujo y reto retorno rno   las dife diferen rencias cias de tem temper peratur aturaa de func funcion ionami amient entoo y los coefici coeficient entes es de transferencia de calor.

 

SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE LA BOMBA

 

cavitación  Evitar la cavitación significa prevenir la generación de •

vapor en el impulsor de la bomba

El receptor receptor L.P L.P.. tien tienee líqu líquido ido y vapor, por lo tanto es pos posible ible qu quee el La cavita cav itació ción, n, el arr arrast astre re de vap vapor or y la recir recircul culaci ación ón inter interna na tie tienen nen un efect ctoo so sobbre la capacidad de la bomb mbaa y pueden ca cau usa sarr daños considerables a los sellos de la bomba, impulsores y motores.

 

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  El receptor L.P. tiene líquido y vapor, por lo tanto es posible que el vapor fluya con el líquido en el impulsor del receptor LP.

 

Condiciones de funcionamiento, que pueden dar lugar a la entrada de vapor: 1.   Bajo nivel de líquido líquido en recipiente LP. 2.   La Lass variaciones de la carg rgaa de refrigerac aciión pueden dar lugar a transitorios de presión dentro del rec recept eptor. or. Una caíd caídaa de pres presión ión ráp rápida ida pue puede de hacerr que se produzca hace produzca ebu ebullic llición ión por por debajo debajo de la superficie líquida. 3.  Durante la descongelación de gas caliente, el gas caliente entra en el recipiente LP haciendo que este gas sobrecalentado eleve la temperatura del refrigerante

 

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  Se sugiere que se utilice la bomba semihermética, ya que tiene varias ventajas, incluyendo la evitación del eje se al y las posibilidades de fuga, velocidades más altas, mayor volumen barrido y cabezal de bombeo.

 

Especificaciones Técnicas: Válvula anti-retorno: anti-retorno: Elemento de seguridad que evita 

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que el aceite sea aspirado dentro del sistema cuando cuando la bomba se para. Lubricación forzada: forzada: Incorporan un filtro de aceite de fácil sustitución que aporta presión. presión. Refrigeración por aire

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Conex Conexiones iones:: Disponen Disp onen bridas bridas deque conexió conexión, n, tanto la aspiración como en lade expulsión, facilitan la en adaptación adapt ación de accesorio accesorios. s.

Características: Caudal: 20 m3/h Capacidad de aceite: 1.8 litros 

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