Evaporador
Es coneix per evaporador al bescanviador de calor a on es produïx la transferència d'energia tèrmica des d'un mig a ser gelat cap al decorregut refrigerante que circula en l'interior del dispositiu. El seu nom prové del canvi d'estat sofrit pel refrigerante en rebre esta energia, després d'una brusca expansió que reduïx la seua temperatura. Durant el procés d'evaporament, el decorregut pansa de l'estat líquit al gaseoso.
Els evaporadores es troben en tots els sistemes de refrigeració com a neveres, equips d'aire acondicionat i cambres frigorífiques. El seu disseny, tamany i capacitat depén de l'aplicació i carrega tèrmica de cada us.
Principi
[editar | editar còdic]En els sistemes frigorífics el evaporador opera com a bescanviador de calor, per l'interior de la qual fluïx el refrigerante el qual canvia el seu estat de líquit a vapor. Este canvi d'estat permet absorbir el calor sensible contingut al voltant del evaporador i d'esta manera el gas, en abandonar el evaporador ho fa en una energia interna notablement superior per l'aument del seu entalpia, complint-se aixina el fenomen de refrigeració.
El fluix de refrigerante en estat líquit és controlat per un dispositiu o vàlvula d'expansió la qual genera una abrupta caiguda de pressió en l'entrada del evaporador. En els sistemes d'expansió directa, esta vàlvula despedix una fina mescla de líquit i vapor a baixa pressió i temperatura. Per les propietats termodinàmiques dels gasos refrigerantes, este descens de pressió està associat a un canvi d'estat i, lo que és més important encara, al descens en la temperatura del mateix.
D'esta manera, el evaporador absorbix la calor sensible del mig a refrigerar transformant-ho en calor latent el qual queda incorporat al refrigerante en estat de vapor. Esta calor latent serà dissipat en un atre bescanviador de calor del sistema de refrigeració per compressió conegut com condensador dins del com es genera el canvi d'estat invers, és dir, de vaporisació a líquit.
Tipos de evaporador
[editar | editar còdic]
Degut a que un evaporador és qualsevol superfície de transferència de calor en la qual es vaporiza un líquit volàtil per a eliminar calor d'un espai o producte refrigerat, els evaporadores es fabriquen en una gran varietat de tipos, tamanys i dissenys i es poden classificar de diferents maneres.
Segons alimentació de refrigerante
[editar | editar còdic]D'altura
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Evaporador d'expansió seca.
En els evaporadores d'expansió directa, l'evaporament del refrigerante es porta a terme a través del seu recorregut pel evaporador, trobant-se est en estat de mescla en un punt intermig d'est. D'esta manera, el decorregut que abandona el evaporador és purament vapor sobrecalentado. Estos evaporadores són els més comuns i són àmpliament utilisats en sistemes d'aire acondicionat. No obstant, són molt utilisats en la refrigeració de mija i baixa temperatura, no són els més apropiats per a instalacions de gran volum.
Inundats
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Evaporador inundat.
Els evaporadores inundats treballen en refrigerante líquit en la qual cosa s'omplin per complet a fi de tindre humida tota la superfície interior del bescanviador i, en conseqüència, la major raó possible de transferència de calor. El evaporador inundat està equipat en un acumulador o colector de vapor el que servix, al mateix temps, com a receptor de líquit, des del qual el refrigerante líquit és circulat per gravetat a través dels circuits del evaporador. Preferentment són utilisats en aplicacions industrials, en un número considerable de evaporadores, operant a baixa temperatura i utilisant amoníac (R717) com refrigerante.
Sobrealimentados
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Evaporador sobrealimentado.
Un evaporador sobrealimentado és aquell en el qual la cantitat de refrigerante líquit en circulació a través del evaporador ocorre en considerable excés i que ademés pot ser vaporizado. L'excés del líquit és separat del vapor en un receptor de baixa pressió o acumulador i és recirculado cap al evaporador, mentres que el vapor és extret per la succió del compressor. Els rancs de raó de circulació són des d'un valor de 2 a 1 fins a valors alts de 6 o 7 a 1, s'usen els rancs alts en amoníac i els baixos en els refrigerantes 12, 22, i 502. Un ranc de circulació de 3 a 1 indica que es té en circulació tres tants de líquit circulant que poden ser vaporizados, en el cas del qual la composició de refrigerante en la gaveta de tornada a l'acumulador estarà composta per pes,de dos parts de líquit i una part de vapor.
Segons tipo de construcció
[editar | editar còdic]Tubo descobert
[editar | editar còdic]
Els evaporadores de tubo descobert es construïxen per lo general en canonadas de coure o be en canonada d'acer. El tubo d'acer s'utilisa en grans evaporadores i quan el refrigerante a utilisar siga amoníac (R717), mentres per a menuts evaporadores s'utilisa coure. Són àmpliament utilisats per al refredat de líquits o ben utilisant refrigerante secundari pel seu interior (salmorra, glicol), a on el fenomen d'evaporament de refrigerante no es porta a terme, sino més be estos complixen la llabor de bescanviadors de calor.
De superfície de placa
[editar | editar còdic]Existixen varis tipos d'estos evaporadores. Un d'ells consta de dos plaques acanaladas i asimètriques les quals són soldadas herméticamente una contra l'atra de manera tal que el gas refrigerante puga fluir por entre elles; són àmpliament usats en refrigeradores i congeladors per la seua economia, fàcil neteja i modulació de fabricació. Un atre tipo de evaporador correspon a una canonada doblada en serpentín instalada entre dos plaques metàliques soldadas per les seues vores. Abdós tipos de evaporadores, els que solen anar recoberts en pintura epóxica, tenen excelent resposta en aplicacions de refrigeració per a mantención de productes congelats.
Evaporadores aleteados
[editar | editar còdic]
Els serpentines aleteados són serpentines de tubo descobert sobre els quals es coloquen plaques metàliques o aletes i són els més àmpliament utilisats en la refrigeració industrial com en els equips d'aire acondicionat. Les aletes servixen com a superfície secundària absorbedora de calor i té per efecte aumentar l'àrea superficial externa del bescanviador de calor, millorant-se per tant l'eficiència per a gelar aire o atres gasos.
El tamany i espaciamiento de les aletes depén del tipo d'aplicació per al qual està dissenyat el serpentín. Tubos menuts requerixen aletes chicotetes i viceversa. El espaciamiento de l'aletes varia entre 1 fins a 14 aletes per polzada, depenent principalment de la temperatura d'operació del serpentín. A menor temperatura, major espaciamiento entre aletes; esta distància entre les aletes és d'elemental rellevància front la formació de gebre degut a que esta pot obstruir parcial o totalment la circulació d'aire i disminuir el rendiment del evaporador.
Respecte dels evaporadores aleteados per a aire acondicionat, i degut a que evaporen a majors temperatures i no generen gebre, estos poden tindre fins a 14 aletes per polzada.
Ya que existix una relació entre superfície interior i superfície exterior per a estos bescanviadors de calor, resulta del tot ineficiente aumentar el número d'aletes per sobre eixe valor (per a aumentar superfície d'intercanvi optimisant el tamany del evaporador), ya que es disminuïx l'eficiència del evaporador dificultant la circulació de l'aire a través d'est.
Esta circulació d'aire es realisa de dos maneres: per convecció forçada per ventiladorés —ben siguen centrífugos o axials, mona o trifásicos, conforme l'aplicació— i de manera natural per diferència de densitatés de l'aire, fenomen conegut com «convecció natural».
Evaporadores per a refredat de líquit
[editar | editar còdic]Enfriador de doble tubo
[editar | editar còdic]És un serpentín que gela líquit que suministra gran ranc de transferència de calor entre el refrigerante i el líquit que va a ser gelat. El camí del refrigerante pot ser a través d'un o un atre dels tubos encara que usualment la salmorra o líquit que va a ser gelat es fa circular a través del tubo interior i el refrigerante que remou la calor està entre els dos tubos. Este tipo de serpentìn per a intercanvi de calor s'usa també en el disseny de condensadores.
Enfriador Baudelot
[editar | editar còdic]Pot usar-se per a gelar aigua, o atres líquits o per a varis usos industrials, i és freqüentment usat com enfriador de llet. El evaporador està compost per canonades horisontals unides en els seus extrems laterals, i el líquit que va a gelar-se es fa circular sobre els serpentines de refredats per mig del fluix de gravetat des de l'apany colocat damunt dels serpentines. El líquit és arreplegat en una font la qual pot ser recirculado pel enfriador baudelot o bombejat al seu destí en el procés industrial.
Enfriador tipo tanc
[editar | editar còdic]El enfriador tipo tanc consistix en un serpentín de decorregut frigorígeno de tubo nuet, instalat dins d'un gran tanc que conté el líquit a gelar.
El serpentín està separat per un mig deflector de la massa principal del líquit, circulant este a través del serpentín mogut per un agitador motorisat.
Este enfriador s'utilisa en aquells casos en que la sanitat no siga un factor important, en les aplicacions de grans i freqüents fluctuacions de la càrrega, donada la seua gran inèrcia, i en les aplicacions en que el líquit entra en el enfriador a temperatures relativament altes. S'ampra molt per a refredat d'aigua, salmorra i atres líquits refrigerantes secundaris.
Enfriador en serpentín en caixco
[editar | editar còdic]Este tipo consistix en un enfriador de tubos plans instalat en el centre o al costat del tanc d'acer, sumergit en el líquit a gelar, el serpentín està separat del cos principal del líquit per un deflector. Dins d'este tipo de evaporadores es poden trobar els utilisats com a acumuladors de gèl.
Enfriador acorazar
[editar | editar còdic]Estos enfriadores poden ser d'expansió seca o inundats. Consta d'un tanc d'acer en una determinada cantitat de líquit per a on circula el refrigerante, i per fòra el líquit. Si és d'expansió seca, contràriament a si és inundat, el líquit a gelar circula per dits tubos.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Evaporador» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.