Método de caso. Termodinámica II

[pic 1][pic 2]

REFRIGERACION INDUSTRIAL  

Método de caso

NOMBRE: Maximiliano González Figueroa, Martin Diaz Millán, Roberto Cortés Bustamante

CARRERA: Ingeniería Mecánica en Mantenimiento Industrial

ASIGNATURA: Termodinámica II

PROFESOR: Víctor Huerta

FECHA: 29/06/2023

Introducción

A continuación, realizaremos una explicación de los principios de la segunda ley de la termodinámica, explicaremos los principios de funcionamiento de sistemas de refrigeración por compresión de vapor. También Identificaremos las características del refrigerante R 134ª, del R-22 y del NH3. Calcularemos la eficiencia térmica de ciclo de refrigeración orientado en diagrama P-H. Investigaremos tendencias en la refrigeración industrial. Además, Propondremos mejoras al circuito orientado con fin de elevar su eficiencia. Finalmente calcularemos la carga térmica

Desarrollo

• Explicar los principios de la segunda ley de la termodinámica.

La segunda ley de la termodinámica establece que, en un sistema cerrado, la entropía (medida del desorden o la cantidad de energía no disponible para realizar trabajo) siempre aumenta o permanece constante con el tiempo. En otras palabras, los procesos espontáneos siempre tienden a aumentar la entropía del universo.

Además, la segunda ley de la termodinámica establece que no es posible que un proceso tenga un rendimiento del 100% en la conversión de energía de una forma a otra. Siempre habrá cierta cantidad de energía que se disipa en forma de calor y no se puede utilizar para realizar trabajo útil.

La segunda ley de la termodinámica tiene implicaciones importantes para la tecnología y la ciencia en general, ya que establece límites fundamentales sobre lo que es posible y lo que no es posible en términos de la conversión de energía y la realización de trabajo.

• Explicar principio de funcionamiento de sistemas de refrigeración por compresión de vapor.

Los sistemas de refrigeración por compresión de vapor funcionan mediante la circulación de un refrigerante a través de un ciclo cerrado de compresión y expansión. En general, estos sistemas constan de cuatro componentes principales: el compresor, el condensador, el evaporador y el dispositivo de expansión.

El refrigerante se comprime en el compresor, lo que aumenta su temperatura y presión. A continuación, el refrigerante se dirige hacia el condensador, donde se disipa el calor y se condensa en un líquido de alta presión. El refrigerante condensado se dirige hacia el dispositivo de expansión, que reduce su presión y temperatura. De esta manera, el refrigerante entra en el evaporador en estado líquido y se evapora, absorbiendo calor del medio circundante y enfriándolo. Finalmente, el vapor refrigerante se dirige hacia el compresor para comenzar de nuevo el ciclo.

El funcionamiento del sistema se basa en los principios de la termodinámica, en particular en el hecho de que la transferencia de calor siempre se produce desde un cuerpo a una temperatura más alta hacia un cuerpo a una temperatura más baja. En el caso de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor, el refrigerante absorbe calor del medio circundante en el evaporador y lo transfiere al medio ambiente en el condensador.

Es importante destacar que el rendimiento del sistema de refrigeración depende de muchos factores, como el diseño del equipo, la temperatura y la presión del refrigerante, y la eficiencia de los componentes individuales. Por lo tanto, es fundamental contar con un mantenimiento adecuado y un diseño bien planificado para garantizar un funcionamiento óptimo y una larga vida útil del sistema.

• Identificar las características del refrigerante R 134ª, del R-22 y del NH3.

Los refrigerantes R134a, R-22 y NH3 tienen diferentes características y propiedades físicas y químicas:

1. R134a: Es un refrigerante HFC (hidrofluorocarbono) que se utiliza comúnmente en sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Algunas de sus características son:

- No es tóxico y es seguro para el medio ambiente.

- Tiene un bajo potencial de agotamiento de la capa de ozono.

- Tiene una baja toxicidad y es inflamable en ciertas condiciones.

- Su punto de ebullición es de -26.3 °C y su punto de fusión es de -103.0 °C.

2. R-22: Es un refrigerante HCFC (hidroclorofluorocarbonos) que ha sido utilizado ampliamente en sistemas de aire acondicionado y refrigeración, pero su uso está siendo eliminado gradualmente debido a su impacto en el medio ambiente. Algunas de sus características son:

- Es tóxico y puede ser peligroso para la salud si se inhala en grandes cantidades.

- Tiene un alto potencial de agotamiento de la capa de ozono.

- Es inflamable en ciertas condiciones.

- Su punto de ebullición es de -40.8 °C y su punto de fusión es de -150.7 °C.

3. NH3 (amoníaco): Es un refrigerante natural que se ha utilizado durante décadas en sistemas de refrigeración industriales. Algunas de sus características son:

- Es tóxico en grandes cantidades y puede ser peligroso para la salud si se inhala o se ingiere.

- Es altamente inflamable en ciertas condiciones.

- Tiene un bajo potencial de agotamiento de la capa de ozono y es seguro para el medio ambiente.

- Su punto de ebullición es de -33.3 °C y su punto de fusión es de -77.7 °C.

Es importante tener en cuenta las características y propiedades de cada refrigerante al seleccionar el más adecuado para un determinado sistema de refrigeración.

...