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EME902 - Refrigeração e Ar Condicionado. EXERCÍCIOS PROPOSTOS - VI Obs.: Nos problemas apresentados abaixo, quando não especificado, considere que o refrigerante deixa os condensadores como líquido saturado e os evaporadores como vapor saturado. Admita também que os processos de compressão são adiabáticos reversíveis. 1º Prob.) Quais são as vantagens e desvantagens de um sistema frigorífico por compressão de vapor multipressão? 2º Prob.) Proponha um sistema central de refrigeração para atender mais de uma câmara frigorífica, sendo que a menor temperatura de evaporação é de -10C e a maior 12 C. Faça um esboço do sistema contendo todos os seus equipamentos básicos e explique o seu funcionamento. Justifique a sua opção. Observe que a variação de temperatura em cada câmara frigorífica não deve ser superior a 2,0 C. 3º Prob.) Um subresfriador de líquido, como o mostrado na figura ao lado, recebe amônia líquida a 30,0 ºC e subresfria 0,6 kg/s a 5 ºC. Vapor saturado deixa o subresfriador para o compressor do estágio de alta pressão a -1,0 ºC. Calcule a vazão de amônia evaporada para resfriar o refrigerante líquido. Resp. 0,0575 kg/s 4º Prob.) Em um sistema de refrigeração, que utiliza R22, a capacidade de refrigeração é de 180 kW à temperatura de evaporação de -30 ºC. O fluido que deixa o evaporador é comprimido até uma pressão de condensação de 1500 kPa. Este sistema é modificado para uma compressão em duplo estágio e passa a operar como o ciclo da figura ao lado, com resfriamento intermediário a 600 kPa, mas sem remoção do vapor produzido pela redução de pressão. Pede-se: a) A potência requerida pelo compressor do sistema original (sistema simples) b) A potência total de compressão após a modificação do sistema. Resp. 70,9 kW 5º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R22 e tem capacidade de refrigeração de 180 kW à temperatura de evaporação de -30 ºC, quando a pressão de condensação é de 1500 kPa. Pede-se: a) Calcule a potência requerida para um sistema com um único compressor. b) Calcule a potência total requerida pelos dois compressores do sistema mostrado na figura ao lado, para o qual na há resfriamento intermediário, as há remoção do vapor produzido pele redução de pressão a 600 kPa. Resp. 60,7 kW 6º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R717 e trabalha de acordo com a figura ao lado, onde se tem remoção de vapor produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário. A temperatura de condensação é de 35 ºC. A temperatura de saturação do evaporador de pressão intermediária é de 0 ºC e a sua capacidade é de 150 kW. A temperatura de saturação do evaporador de baixa pressão é de -40 ºC e a sua capacidade é de 250 kW. Qual a vazão de refrigerante comprimido pelo compressor do estágio de alta pressão? Resp. 0,411 kg/s. EME902 - Refrigeração e Ar Condicionado. 7º Prob.) Um sistema de refrigeração utiliza R22, trabalha de acordo com o esquema da figura abaixo, onde se tem remoção de vapor produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário. A temperatura de condensação 30 ºC é de e a de evaporação é de -40 ºC. As capacidades dos compressores dos estágios de alta e baixa pressão são mostradas no gráfico abaixo. Pede-se: a) A capacidade de refrigeração do sistema. Resp. 318 kW b) A pressão intermediária. Resp. 390 kPa. 8º Prob.) Considere o sistema de refrigeração esquematizado na figura abaixo. A temperatura de condensação é de 40 °C e o sistema opera com R717. Considerando um sistema ideal determine a potência dos compressores de alta e baixa. Represente esquematicamente todos os processos que ocorrem neste sistema de refrigeração num diagrama P x h. Adote todos os dados necessários e justifique-os. As capacidades e temperaturas de evaporação são: Evaporador de Alta To= -15 C Qo = 25 TR Evaporador de Baixa To= -35 C Qo = 30 TR 9º Prob.) Considere o sistema de refrigeração esquematizado na figura ao lado. As capacidades e temperaturas de evaporação são dadas na tabela abaixo. A temperatura de condensação é de 45 °C e o sistema opera com R717. Considere um sistema ideal. a) Determine a potência dos compressores CP1 e CP2; b) Determine o calor rejeitado no condensador do sistema; c) Represente todos os processos que ocorrem neste sistema de refrigeração no diagrama P x h em anexo. Adote todos os dados necessários e justifique-os. Evaporador Temp. Evaporação [°C] Capacidades [TR] EVAP-1 0,0 10,0 EVAP-2 -15,0 15,0 EVAP-3 -30,0 22,0