condensadores e evaporadores

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Condensadores e Evaporadores
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Tipo particular de trocador de calor;
Alimentado com vapor superaquecido;
Descarrega líquido;
Considera-se pressão constante no V.C.;
Não há realização de trabalho.
	São empregados em circuito de refrigeração e ar condicionado e tem a finalidade de condensar o fluido refrigerante proviniente da descarga do compressor, rejeitando o calor adquirido no sistema .
	Tem principal função receber vapor superaquecido em sua entrada e sair com líquido saturado.
Condensadores
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Tipos de condensadores
Condensador resfriado a ar 
 Transferem o calor absorvido diretamente para o ar externo. Numa condição normal de projeto e funcionamento (carga máxima do sistema), o refrigerante está aproximadamente 14 a 16 ͦC mais quente do que o ar externo. 
Condensador a água
 Normalmente estes condensadores utilizam água proveniente de uma torre de resfriamento. A temperatura de condensação deve ser fixada em um valor entre 5,0 e 8,0 °C maior que a temperatura da água que entra no condensador
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Condensadores à ar
O valor ótimo da diferença entre a temperatura de condensação e a temperatura do ar que deixa o condensador: 3,5 e 5,5 °C.
Devem ser instalados elevados, com relação ao nível do solo, para prevenir acumulação de sujeira sobre as serpentinas. 
Garantir que existam aberturas adequadas e livres de qualquer obstrução para entrada de ar frio e para a saída do ar quente. 
Entradas de ar localizadas longe do lado de descarga do ar para evitar a aspiração de ar quente pelos ventiladores
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Condensador resfriado a água
	Os sistemas resfriados a água fazem isso em 3 estágios para transferir o calor:
Primeiro o calor é transferido do refrigerante, no condensado, para a água que circula no mesmo; 
Depois, a água é transferida de dentro do condensador para fora, através de uma tubulação e uma bomba, que a leva para a torre de resfriamento; 
Por fim, a torre de resfriamento rejeita o calor da água para o ar externo. 
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Tipos de condensadores à água
Condensadores de duplo tubo
Tipo Carcaça e serpentina (Shell and Coil)
Tipo Carcaça e tubo (Shell and Tube)
Condensador de placa
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Duplo Tubo
Normalmente utilizados em unidades de pequena capacidade 
Condensadores auxiliares (paralelo com condensadores a água
Limpeza difícil
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Carcaça e serpentina (Shell and Coil)
Normalmente são usados em unidades de pequena e média capacidade, tipicamente até 15 TR 
Limpeza difícil
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Carcaça e tubo (Shell and Tube)
São fabricados para uma vasta gama de capacidades, sendo amplamente utilizados em pequenos e grandes sistemas de refrigeração 
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Condensador de Placas
Placas de aço inox ou, em casos especiais, de outro material, de pequena espessura (0,4 a 0,8 mm). 
Elevado coeficiente global de transferência de calor
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Evaporadores
		O evaporador é um trocador de calor que absorve o calor para o sistema de refrigeração. Ele recebe líquido refrigerante frio, de baixa pressão vindo do dispositivo de expansão e através da absorção do calor de alguma substância, vaporiza-o em seu interior. Essa substância pode ser o ar, água, outro fluído ou até mesmo um sólido.
		Ele funciona recebendo líquido saturado em sua entrada e transformando-o em vapor superaquecido. São usados quase que exclusivamente em processos de refrigeração.
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Classificação
Classificação quanto ao sistema de alimentação
  Evaporadores Secos (ou de Expansão Direta) 
  Evaporadores Inundados 
Classificação dos Evaporadores Quanto ao Fluído a Resfriar 
  Evaporadores para o resfriamento de ar 
  Evaporadores para o resfriamento de líquidos 
  Evaporadores de contato
Classificação pela forma como são contruídos
  Tubo liso
  Tubo aletado
  Superfície de placas
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Evaporadores Secos (ou de Expansão Direta)
Refrigerante entra quase totalmente líquido, e se evapora gradualmente, estando gasoso na saída
Diferença pressão movimenta o refrigerante, não ocorre recirculação
É completamente vaporizado e superaquecido ao ganhar calor em seu escoamento pelo interior dos tubos
Utilizados na maioria dos sistemas de refrigeração de pequena capacidade e em alguns equipamentos de refrigeração industriais
Desvantagem: transferência de calor deficiente, devido à dificuldade das paredes internas dos tubos estarem sempre molhadas.
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Evaporadores Inundados
Refrigerante entra líquido, e se evapora gradualmente, estando parcialmente gasoso na saída ( maior parte líquida )
Fases líquida e gasosa vão para o separador. A fração líquida será reutilizada no evaporador
Alimentação: por gravidade ou recirculação de fluido
Usados em sistemas frigoríficos cujo refrigerante é a amônia
Excelente transferência de calor
Desvantagem: Exige grandes quantidades de refrigerante, possui
 alto custo inicial
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Classificações pela forma como são construídos
Tubo liso
Tubos de cobre de formato espiralado
São chamados serpentinas de superfície primária
São freqüentemente submersos em tanques de resfriamento ou congelamento de líquidos
Eficientes em evaporadores secos ou inundados
Tubo aletado
Apresenta finas placas de metal fixadas entre seus tubos, chamadas aletas
Podem haver entre 1 a 14 aletas por polegada
As aletas melhoram as condições de troca de calor
Devem ser feitas de material que seja um bom condutor de calor (alumínio, cobre)
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Superfície de placas
Costuma ter formas diversas 
Usados em refrigeradores domésticos
Constituido de duas folhas planas de metal, que adicionam uma área de transferência de calor, mas não de forma tão eficiente quanto as aletas.
Fabricação econômica, fácil de limpar e degelar
Para passar ao estado gasoso, o fluido refrigerante absorve energia na forma de calor do congelador e de tudo o que estiver ali dentro.
Classificações pela forma como são construídos
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O inimigo de um evaporador
O gelo é inimigo da eficiência do evaporador e sua presença em grandes quantidades pode chegar a impedir seu funcionamento, isso porque o gelo exerce uma ação isolante revestindo uma parte das placas.
A formação de gelo bloqueia a circulação de ar em torno dos tubos
É preciso recorrer periodicamente à ação de descongelação, por meio de uma serpentina ou um gás aquecido que circula o evaporador
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Análise termodinâmica
Não há realização de trabalho em trocadores de calor;
A variação de energia potencial pode ser desprezada;
A variação de energia potencial pode ser desprezada;
O trocador é isolado do ambiente,
A equação da primeira lei da termodinâmica pode ser simplificada:
Assim, a equação se reduz:
Σmehe = Σmshs 
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Interações energéticas
1-2 Compressão isentrópica no compressor 
2-3 Rejeição de calor isobárica no condensador 
3-4 Expansão na válvula 
4-1 Absorção de calor isobárica no evaporador 
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FIM.
OBRIGADO.