UNIVERSIDAD MAYOR REAL, Y PONTIFICIA DESAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACAFAC.TECNOLOGIA

CICLO DE REFRIGERACION

MATERIA: LABORATORIO PRQ(201)UNIVERSITARIOS: Coronado Rivera Hugo OrlandoGonzales Perez Isrrael HenrrySnchez Olmos Sergio EduardoCardenas Gamboa Maria EugeniaSalazar Plaza Tatiana

DOCENTE: Ing. G.Perez

FECHA:09/07/2014

Sucre Bolivia

CICLO DE REFRIGERACIONI. OBJETIVOS Canalizar el ciclo de refrigeracin. En un refrigerador domestico identificar claramente los componentes de un refrigerador e incluir la funcin que cumple. Medir experimentalmente la entrada y salida de cada equipo. Determinar analticamente la temperatura ideal y real de salida del compresor y su eficiencia icen trpico utilizando tablas de vapor. Calcular el calor del condensador, el COP, la calidad a la salida de la vlvula y la fase de la entrada y salida de cada equipo usando tablas. Representar el refrigerante en diagramas T vs S. realizar aplicacin de de ciclo de refrigeracin en agua y alcohol calculando Tfinal y tiempo de proceso.II. FUNDAMENTO TEORICOIII. MATERIALES Y EQUIPOS Termmetro con sonda de inmercion Termocupla Pirmetro Agua (vital) alcohol Densmetro Multmetro Vaso depresipitado Manometro Refrigerador Tubo de ensayoIV. PROCEDIMIENTOPara poner en marcha la unidad, primero active el suministro del agua de enfriamiento y el Suministro de la red elctrica a la unidad.

Abra las vlvulas indicadas para su funcionamiento normal. Esto permite que el vapor sea aspirado por el compresor desde el evaporador, y que el lquido condensado vuelva al evaporador desde el condensador. Abra el suministro de agua a la unidad y ajuste las vlvulas de control del caudalmetro del agua del evaporador y del caudalmetro del agua del condensador para dar proximadamente un caudal unitario de 20-30 g/s. Encienda el interruptor principal; el compresor arrancar y las dos lmparas internas se iluminarn.

Proceso de evaporacin A medida que el compresor funciona, la presin Pc del condensador aumentar y la presin Pe Del evaporador disminuir. Si la temperatura del suministro de agua es alta (16 C o ms), la accin de ebullicin ser fcilmente visible en varios puntos del serpentn del evaporador sumergido. A fin de promover la evaporacin de la superficie del serpentn, ste ha sido especialmente tratado a fin de proporcionar muchos sitios de nucleacin de burbujas.

Si la temperatura del agua es baja, la presin del evaporador necesitar llegar a un valor ms bajo y la ebullicin puede producirse en puntos aislados del serpentn, en la superficie del lquido junto a la zona de contacto entre la superficie y el serpentn o en la placa de fondo del evaporador.

Para inducir la evaporacin adicional en otros sitios, abra la vlvula esfrica de la base del evaporador. No abra la vlvula de carga ya que esta permitir que entre aire al sistema.

La apertura de la vlvula esfrica de la base del evaporador har que el tubo capilar de retorno del aceite se convierta en parte del evaporador y el gran incremento resultante en el rea de transferencia de calor relativa al pequeo volumen de lquido del tubo capilar, har que aparezca Vapor desde la base de la cmara.

Proceso de condensacin

El vapor se aspira del evaporador al compresor y se incrementa su temperatura y su presin. La presin alta caliente pasa a travs del tubo termo aislado hasta el condensador.

La temperatura del gas que sale del compresor puede ser medida por el termmetro en el receptculo T7. Observe que si el compresor funciona durante largos perodos con presin alta del Condensador, la temperatura aqu puede llegar a 80 C.

La presin del condensador tambin se ver afectada por la temperatura de entrada del agua de enfriamiento. Para el mismo caudal unitario de agua, la presin del condensador ser menor si la temperatura de entrada del agua de enfriamiento es menor. Por lo tanto, la temperatura de entrada del agua limitar la mnima presin obtenible del condensador. A medida que el lquido se expande a travs de la vlvula controlada por el flotador de la base del condensador, comienza a producirse alguna evaporacin del lquido inmediatamente despus de la vlvula.

La vlvula est fsicamente conectada a la placa de fondo del condensador y por lo tanto parte del calor necesario para realizar este cambio de fase es extrado del lquido en la base del condensador. Esto tiene el efecto de subenfriar el lquido por debajo de la temperatura de saturacin asociada con la presin manomtrica mostrada en el manmetro del condensador.

Cierre de la unidad

A fin de cerrar la unidad, se recomienda que si la carga del refrigerante se ha bombeado (transferido a la cmara del condensador) se abra la vlvula de la base del condensador, permitindose que el sistema vuelva a la condicin normal de funcionamiento antes de que finalmente se cierre la mquina.Bombeo del refrigerante

Este es un procedimiento frecuentemente usado en la prctica de refrigeracin industrial y comercial, en el que la carga del refrigerante es condensada y depositada en el condensador o ms usualmente en un colector del lquido. En la unidad de demostracin del ciclo de refrigeracin R134el condensador y el colector del lquido estn combinados en el mismo cilindro de vidrio.

Observe que la unidad no debe CERRARSE cuando la carga del refrigerante est en la condicin de BOMBEO, ya que bajo ciertas condiciones es posible que la carga migre a la envuelta del compresor.

Purga del aire

Una vlvula de ventilacin est situada en la parte superior del condensador, lo que permite que el aire que se ha admitido en el sistema sea eliminado seguramente al espacio dentro del panel de instrumentos.

V. REGISTRO DE DATOS

VI. CALCULOS FIGURA DEL CICLO

EVAPORADORCOMPRESORQ

CONDENSADOR1243QWVapor saturadoVapor recalentadoLquido saturadoMezcla lquido -vaporVlvulaREFRIGERANTE R-134a

INCOGNITAS A CALCULAR: T2,Ideal T2,Real WIdeal WReal T4 X4 QEvap. QCond. C.O.PUTILIZARLOS SIGUIENTES MTODOS:A. TablasB. Principios de estados correspondientes (PEC)C. Ecuacin de estado (Redlich)

A. TABLAS

Balance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:Patm, sucre=7.61 PsiaT1 =32.3 oC = 305.45 oK

Condiciones de salida:

CICLO IDEALCondiciones de entrada:tomando en cuenta los datos de entrada anteriores

Balance de entropa:

Condiciones de salida:

CONDENSADOR:CICLO REALBalance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

VALVULABalance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

EVAPORADORBalance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

CONDENSADORCondiciones de entrada:

Condiciones de salida:

:

VALVULABalance de materia:

Balance de energa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

TABULACION DE RESULTADOS?

T2,Real161.8087150.6241

WReal-97.448-85.2675

QCond.-373.6182-288.211

QEvap.203.528203.528

COP2.0882.386

T4-18.8431-18.8431

B. Principios de estados correspondientes ( P E C )

CICLO IDEALPROPIEDADES DEL R-134a

Balance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Estado termodinmico de acuerdo a graficas VAPOR SATURADOCondiciones de salida:

?

Algoritmo Suponer T2,ideal FIN

Calcular Tr2 Con Tr2 y Pr2leer de grafica Reemplazar T4,REAL y Si

T2,IDEAL [K]Tr2

3000,80,3-17,16 # 0

363,580,970,230,12 # 0

363,520,970,230,107 # 0

363,450,970,230,09 = 0

CICLO REALCOMPRESORBalance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

Algoritmo Suponer T2,REAL FIN

Calcular Tr2 Con Tr2 y Pr2leer de grafica Reemplazar T2,REAL y en ecuacin SiSI

T2,REAL [k]Tr2

3500,930,35

3801,010,2

3901,040,2

3851,020,2

3871,030,2

386,51,030,2

386,951,030,2

CONDENSADORBalance de materia:

Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

VLVULA:Balance de la materia:

Balance de energa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

Algoritmo Suponer T4,REAL FIN

Calcular Tr2 Con Tr4 y Pr4leer de grafica Reemplazar T4,REAL y en ecuacin SiSI

T4,REAL [R]Tr4

2700,70,2

2900,780,18

2500,90,16

3000,80,25

Estado termodinmico:

4

EVAPORADORBalance de la materia:

Balance de energa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

C. Ecuacin de estado (Redlich)

a=0.42745b=0.08664

PROPIEDADES CRITICAS R-134 3.21651TC [k] PC [kPa]CP [kJ/kmol K] PMW

374,234060,3286,9295102.0320.326

Balances para el compresor Sistema: compresor idealBalance de materia:(1)Balance de energa

Balance de entropa

Condiciones de entrada:

T1 =293,15 KDe la ecuacin de reddish obtenemos las constantes

0,10360,00600,31030,017916,87950,9761

a=19718,0456b=0,0664Condiciones de salida:

Algoritmo Suponer T2,ideal FIN

Calcular la ecuacin de Redlich Reemplazar T2,ideal y en ecuacin ..(3) SiSINO

T2,ideal k m3/K mol

3102,3807-11,8115

3302,5302-6,4976

3502,6793-0,807

3542,7090,2

T2,ideal=354 k

Con la ecuacin de Redlich calculamos

CON CICLO REAL

Balances para el compresor Sistema: compresor realBalance de materia:(1)Balance de energa

Balance de entropa

Condiciones de entrada:

T1 =293,15 KCondiciones de salida:

Algoritmo Suponer T2,real FIN

Calcular la ecuacin de Redlich Reemplazar T2,real y en ecuacin ..(3) Si SINO

T2,real k m3/K mol

3802,904

3902,978

3852,941

3832,926

T2,real=385 KCONDENSADOR:

Balance de la materia:.. (1)Balance de energa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

307,15 k

valvula

Balance de la materia:.. (1)Balance de energa:

Condiciones de entrada:

307,15 kCondiciones de salida:

Algoritmo Suponer T4,real FIN

Calcular la ecuacin de Redlich Reemplazar T4,real y en ecuacin ..(3) SiSINO

T4,reall k m3/K mol

3002,305-200=0

2802,150,45

2501,93150

EVAPORADOR

Balance de la materia:.. (1)Balance de energa:

Balance de entropa:

Condiciones de entrada:

Condiciones de salida:

Coeficiente de rendimiento del refrigerador

CONCLUCION Y ANALISIS DE RESULTADOSLos resultados obtenidos se muestrana continuacinen el siguiente cuadro, resultados obtenidos por los tres mtodos (por tablas-PEC-ecuacin de Redlich):Se observa que existe diferencia en las diferentes incgnitas calculadas de un mtodo a otro, resultados que tambin son distintos a los datos.La diferencia que existe de un mtodo a otro es por que cada mtodo tiene sus particularidades.

VIII. BIBLIOGRAFIA1. http://es.wikipedia.org/wiki/Olla_a_presi%C3%B3n2. http://clubensayos.com/Ciencia/Funcionamiento-Termodin%C3%A1mico-De-La-Olla/1461989.html