Capitulo 5 Ciclos De Multiplos Estagi Hellip

CAPÍTULO 5
CICLOS DE REFRIGERAÇÃO POR COMPRESSÃO MECÂNICA DE VAPOR DE
MÚLTIPLOS ESTÁGIOS
5.1 Introdução
A compressão mecânica de vapor de único estágio é um método de refrigeração eficiente para temperaturas de evaporação relativamente altas.
As conseqüências da redução da temperatura de evaporação para uma temperatura de condensação constante são:
- Redução do COP;
- Redução da eficiência de refrigeração R (=COP/COPcarnot);
- Aumento da temperatura de descarga do gás;
- Redução da capacidade de refrigeração, Q E ;
- Redução da vazão mássica, m ;
- Aumento do trabalho de compressão. (h2-h1)
Portanto, aconselha-se aumentar o número de estágios quando são necessárias baixas temperaturas de evaporação.
Quando ocorre a expansão a partir da condição de líquido saturado, o percentual de vapor (título) formado aumenta com a redução da temperatura de evaporação. No processo de evaporação, somente o líquido produz refrigeração.
Conseqüentemente, com o aumento do título há uma redução da capacidade de refrigeração. P

3

l

4

2

1=v

h
Note que a capacidade de refrigeração do sistema pode ser escrita por:

Q E  m (h1  h4 )

Capítulo 4 – Ciclos de Refrigeração por Compressão de Mecânica de Vapor de Único Estágio

As entalpias h1 e h4 são funções da condição termodinâmica (título):

h1  hv h4  xhv  (1  x)hl

Considerando que o título, x, pode ser escrito como a razão entre a vazão de vapor e a vazão total de fluido refrigerante, h4 pode ser calculada por: h4 

m v
 m  hv  1  v  hl m m 


Substituindo tudo na expressão para capacidade de refrigeração, tem-se:

m
 m  
Q E  m  hv  v hv  1  v  hl  m m  



Rearranjando,

 m 
Q E  m 1  v   hv  hl  m 

 m 
Note ainda que m 1  v  é a vazão de líquido pelo evaporador e portanto, m 

Q E  m l hlv

Sendo assim, somente a parcela de líquido é responsável pelo resfriamento.

5.2 – Separador de Líquido
Para reduzir o efeito da formação de vapor durante a expansão,