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SISTEMAS MULTIPRESSÃO 2 CONTROLE TÉRMICO DE AMBIENTES 2 QUESTÕES PROPOSTAS 1) Um tanque cilíndrico de 2 m de comprimento montado com o seu eixo horizontal se destina a separar amônia líquida de seu vapor. O vapor de amônia borbulha através do líquido de 1,2 m³/s deixa a superfície do líquido. Se a velocidade do vapor é limitada a 1 m/s e o vaso opera com o nível do líquido a dois terços do diâmetro medido do fundo, qual deve ser o diâmetro do tanque? 2) Um subresfriador de líquido como mostrado na Figura abaixo recebe amônia líquida a 30°C e subresfria 0,6 kg/s a 5°C. Vapor saturado deixa o subresfriador para o compressor do estágio de alta a -1°C. Calcule a vazão de amônia que evapora para resfriar o líquido. 3) Em um sistema de refrigeração no R-22 a capacidade é 180 kW à temperatura de -30°C. O vapor do evaporador é comprimido a uma pressão de condensação de 1500 kPa. Mais tarde o sistema é modificado para uma compressão de duplo estágio operando no ciclo mostrado na Figura abaixo com resfriamento intermediário a 600kPa, mas sem remoção do vapor produzido pela redução de pressão. a) Calcule a potência requerida pelo compressor simples do sistema original. b) Calcule a potência total requerida pelos dois compressores no sistema modificado. SISTEMAS MULTIPRESSÃO 3 CONTROLE TÉRMICO DE AMBIENTES 3 4) Um sistema a R-22 tem uma capacidade de 180 kW à temperatura de evaporação de -30°C quando a pressão de condensação é de 1500 kPa. a) Compute a potência requerida para um sistema com um único compressor. b) Compute a potência total requerida pelos dois compressores no sistema mostrado na Figura abaixo onde não há remoção do vapor produzido pela redução a 600 kPa. 5) Um sistema de dois estágios a R-717 usando remoção de vapor produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário opera com o ciclo mostrado na figura abaixo. A temperatura de condensação é 35°C. A temperatura de saturação do evaporador de baixa temperatura é -40°C, e sua capacidade é de 250 kW. a) Faça um esboço do diagrama Ph. b) Qual é a vazão de refrigerante comprimido pelo compressor do estágio de alta? SISTEMAS MULTIPRESSÃO 4 CONTROLE TÉRMICO DE AMBIENTES 4 6) Um sistema de dois estágios a R-22 que usa remoção de vapor produzido pela redução de pressão e resfriamento intermediário serve um único evaporador de baixa temperatura, como na Figura abaixo. A temperatura de evaporação -40°C, e a de condensação é de 30°C. As capacidades de compressão dos compressores dos estágios de alta e baixa são mostradas nas curvas abaixo. a) Qual a capacidade de refrigeração do sistema? b) Qual a pressão intermediária? Pressão intermediária Capacidade de compressão dos compressores dos estágios de baixa e de alta do sistema. A pressão de sucção do compressor do estágio de baixa é 105 kPa (-40°C), e a pressão de descarga do compressor do estágio de alta é 1192 kPa (30°C). SISTEMAS MULTIPRESSÃO 5 CONTROLE TÉRMICO DE AMBIENTES 5 S IS T E M A S M U L T IP R E S S Ã O 6 C O N T R O L E T É R M IC O D E A M B IE N T E S 6 S IS T E M A S M U L T IP R E S S Ã O 7 C O N T R O L E T É R M IC O D E A M B IE N T E S 7 S IS T E M A S M U L T IP R E S S Ã O 8 C O N T R O L E T É R M IC O D E A M B IE N T E S 8 S IS T E M A S M U L T IP R E S S Ã O 9 C O N T R O L E T É R M IC O D E A M B IE N T E S 9 E N T A L P IA (B tu / lb ) E N T A L P IA (k J / k g )
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