240996951-Lista-Suplementar-Refrigeracao

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO HERMÍNIO OMETTO - UNIARARAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
PROF. WILLIAM DOUGLAS 
 
 
EXERCÍCIOS SUPLEMENTARES DE REFRIGERAÇÃO 
 
 
1) Um sistema de refrigeração por compressão mecânica de vapores é disposto conforme esquema a seguir. 
Os seguintes dados são conhecidos. 
 
 Refrigerante: R-134a 
 Pressão de condensação: 1,017 MPa 
 Pressão de evaporação: 0,20 MPa 
 T3=35°C, T6=-5°C, T4=25°C 
 
Pede-se: 
a) Os diagramas P-h e T-s da instalação 
b) O coeficiente de performance 
 
 
 
2) Um sistema de refrigeração por compressão mecânica de vapores que emprega R-22 como fluido 
refrigerante utiliza um trocador de calor intermediário. O trocador resfria o líquido saturado procedente 
do condensador de 40°C para 35°C com vapor saturado a -20°C procedente do evaporador. 
 
a) Calcule o COP do sistema sem trocador de calor intermediário 
b) Calcule o COP do sistema sem trocador de calor intermediário 
c) Considerando que o deslocamento volumétrico do compressor é 1,50 m3/min e que o rendimento 
volumétrico é 0,85 calcule a capacidade de refrigeração da instalação, em TR, com e sem a presença 
do trocador de calor. 
 
3) Um sistema duplo estágio, empregando NH3, é disposto conforme a figura a seguir. A temperatura de 
condensação é 35°C, a temperatura de saturação intermediária é -9°C e a temperatura de evaporação é 
-40°C. Refrigerante líquido deixa o sub-resfriador na temperatura de -4°C. Admitir que o vapor se 
encontra saturado na saída do sub-resfriador. Sabe-se que o rendimento volumétrico de cada compressor 
é o mesmo. O deslocamento volumétrico (PD) do compressor de alta é 2,8 m
3
/s. Calcule o deslocamento 
volumétrico do compressor de baixa. 
 
 
4) Um sistema de refrigeração, empregando NH3 é disposto como esquematizado a seguir. Os seguites 
parâmetros são conhecidos: 
 
 Temperatura de condensação: 40°C 
 Temperatura do refrigerante no ponto 3: 35°C 
 Temperatura de evaporação do evaporador A: 0°C 
 Temperatura de evaporação do evaporador B: -20°C 
 Título do refrigerante na saída dos evaporadores: 0,8 
 
Considerando que a capacidade de refrigeração do evaporador A é duas vezes superior a capacidade de 
refrigeração do evaporador B, determine: 
 
a) Os diagramas P-h e T-s da instalação 
b) O coeficiente de performance 
 
 
5) Um sistema de refrigeração, empregando NH3 é disposto conforme figura a seguir. Assumir compressão 
isoentrópica e escoamento sem atrito. Os seguintes dados são fornecidos: 
 
 Temperatura de condensação = 40°C 
 Capacidade de Refrigeração do evaporador A = 15TR 
 Temperatura de evaporação do evaporador A = -20°C 
 Capacidade de Refrigeração do evaporador B = 10TR 
 Temperatura de evaporação do evaporador B: -40°C 
 T1= 35°C, T6= -10°C, T11= 15°C, T16= -10°C, T17= -30°C 
 Refrigerante abandona cada evaporador nas condições de vapor saturado seco 
 
a) Desenhar esquematicamente os diagramas P-h e T-s para o ciclo 
b) Determinar o coeficiente de performance 
 
 
 
6) Um sistema de refrigeração em cascata, como o da figura a seguir, emprega os refrigerantes R-22 e R-13 
no lado de alta e de baixa pressão respectivamente. A temperatura de condensação é 40°C, a temperatura 
de evaporação é de -80°C, a diferença de temperatura entre as saídas do trocador de calor cascata é de 
10°C e o volume específico do refrigerante na admissão do compressor do ciclo R-22 é de 
0,0928432m
3
/kg. Admitindo condições de saturação na saída do condensador, do evaporador e do 
trocador de calor cascata, determine o coeficiente de performance da instalação. 
 
 
7) Um sistema de refrigeração industrial é disposto como esquematizado a seguir. Os seguintes dados são 
conhecidos. 
 
 Refrigerante R-717 
 Temperatura de condensação = 40°C 
 T3= 35°C, T18= 40°C, T4= 0°C, T6= -30°C, T11= -10°C 
 QA = 100 kW, QB = 50 kW, QC = 80 kW 
 Título na saída dos evaporadores = 0,8 
 Compressões isoentrópicas 
 Estado de saturação na saída dos separadores de líquido 
 
Pede-se 
 
a) O esquema P-h da instalação 
b) O coeficiente de performance 
 
8) Um sistema de refrigeração industrial é disposto como esquematizado a seguir. Os seguintes dados são 
conhecidos. 
 
 Refrigerante R-717 
 Compressões isoentrópicas 
 Temperatura de condensação = 40°C 
 Temperatura de evaporação A = -10°C 
 Temperatura de evaporação B = -30°C 
 T4= 30°C, T3= 38°C, T5= 10°C, T8= -5°C 
 A capacidade de refrigeração do evaporador A é o triplo da capacidade de refrigeração do 
evaporador B 
 Ambos os evaporadores são controlados por válvulas de expansão termostáticas que garantem 
um grau de superaquecimento constante de 10°C, para todas as condições de carga. 
 
Pede-se 
 
a) O esquema P-h da instalação 
b) O coeficiente de performance 
 
 
9) Um sistema de refrigeração por compressão mecânica de vapores, opera de acordo com o esquema a 
seguir. As seguintes condições são conhecidos. 
 
 Fluido Refrigerante R-22 
 Temperatura de condensação = 40°C 
 Temperatura de evaporação A = 0°C 
 Temperatura de evaporação B = -20°C 
 Temperatura de evaporação C = -30°C 
 Grau de superaquecimento na saída dos evaporadores A, B e C = 10°C 
 Compressões isoentrópicas 
 Vapor saturado seco na saída do sub-resfriador de líquido 
 T3= 37°C, T9= -10°C 
 A capacidade de evaporação do evaporador A é duas vezes superior a do evaporador C e 
quatro vezes superior a do evaporador B 
 
Pede-se 
 
a) O esquema P-h da instalação 
b) O coeficiente de performance