EVAPORADOR
Este dispositivo es por donde se evaporiza por completo el
fluido refrigerante que llega por medio del tu capilar. La vaporización en su
interior recorre un camino serpiente a lo alto y ancho de sus dimensiones
absorbiendo el calor del espacio circulante. Esta es la parte que absorbe mayor
cantidad de calor y debido al enfriamiento se le cono como congelador.
En refrigeración domestica se emplean por lo general 2 tipos
de evaporadores: los inundados y los secos.
Evaporador inundado
se le da esta denominación debido a las presencia de
refrigerante que inunda las tuberías del evaporador. Están provistas con
flotadores en los lados de alta y baja presión para regular la presión del
regulador. La mayor parte del espacio de la tubería o canales de distribución
están ocupados por liquido y solo una parte se llena con el vapor que proviene
de la línea de succión.
Los evaporadores
inundados trabajan con refrigerante líquido con
lo cual se llenan por completo a fin de tener humedecida toda la superficie interior
del intercambiador y,
en consecuencia, la mayor razón posible de transferencia
de calor.
El evaporador
inundado está equipado con un
acumulador o colector de vapor el
que sirve, a la vez, como receptor de líquido,
desde el cual el refrigerante líquido es circulado por gravedad a
través de los circuitos del evaporador.
EVAPORADOR SECO tiene todo el
espacio disponible para ser ocupado por refrigerante en estado gaseoso. El
estado gaseoso puede lograrse empleando una válvula de expansión en la entrada
del liquido al evaporador provocando una rápida entrada del refrigerante en
estado gaseoso.
Es el método mediante el cual el flujo másico de refrigerante suministrado
al evaporador está
limitado a la cantidad que pueda evaporarse completamente
en su recorrido hasta el extremo final del evaporador, de tal manera que sólo
llegue vapor a
la entrada de succión del compresor.
Estos evaporadores son los más comunes en sistemas
frigoríficos y
se utilizan mucho en los sistemas de climatización de
verano, refrigeración de
media y baja temperatura,
pero no son aconsejables en instalaciones de refrigeración de gran tamaño.
En los sistemas frigoríficos el evaporador opera como intercambiador de calor, por
cuyo interior fluye el refrigerante el cual cambia su estado de líquido a vapor. Este cambio de estado
permite absorber el calor sensible contenido alrededor del evaporador y de esta manera el
gas, al abandonar el evaporador lo hace con una energía interna notablemente superior
debido al aumento de su entalpía, cumpliéndose así
el fenómeno de refrigeración.
El flujo de refrigerante en estado líquido es controlado por un dispositivo o válvula de expansión la cual genera una abrupta caída de presión en la entrada del evaporador. En los sistemas de
expansión directa, esta válvula despide una fina mezcla de líquido y vapor a
baja presión y temperatura. Debido a las propiedades termodinámicas de los
gases refrigerantes, este descenso de presión está asociado a un cambio de
estado y, lo que es más importante aún, al descenso en la temperatura del
mismo.
De esta manera, el evaporador absorbe el calor sensible del medio a
refrigerar transformándolo en calor latente el cual queda incorporado al refrigerante en estado de
vapor. Este calor latente será disipado en otro intercambiador de calor del
sistema de refrigeración por compresión conocido como condensador dentro del cual se genera el cambio de estado inverso, es decir, de vaporización a líquido.
Los evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como
neveras, equipos de aire acondicionado y cámaras
frigoríficas. Su diseño, tamaño
y capacidad depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.
Evaporadores para
Enfriamiento de Líquido
- Enfriador de doble tubo
Es un serpentín que enfría líquido que suministra gran rango de
transferencia de calor entre el refrigerante y el líquido que va a ser
enfriado. El camino del refrigerante puede ser a través de uno u otro de los
tubos aunque usualmente la salmuera o líquido que va a ser enfriado se hace
circular a través del tubo interior y el refrigerante que remueve el calor esta
entre los dos tubos. Este tipo de serpentín para intercambio de calor se usa
también en el diseño de condensadores.
- Enfriador Baudelot
Puede usarse para enfriar agua, u otros líquidos o para varios usos
industriales, y es frecuentemente usado como enfriador de leche. El evaporador
está compuesto por tuberías horizontales unidas en sus extremos laterales, y el
líquido que va a enfriarse se hace circular sobre los serpentines de
enfriamientos mediante el flujo de gravedad desde el arreglo colocado encima de
los serpentines. El líquido es recogido en una bandeja la cual puede ser re
circulado por el enfriador baudelot o bombeado a su destino en el proceso
industrial
- Enfriador tipo tanque
El enfriador tipo tanque consiste en un serpentín de fluido frigorífero de
tubo desnudo, instalado dentro de un gran tanque que contiene el líquido a
enfriar.
El serpentín está separado por un medio deflector de la masa principal del
líquido, circulando éste a través del serpentín movido por un agitador
motorizado.
Este enfriador se utiliza en aquellos casos en que la sanidad no sea un
factor importante, en las aplicaciones de grandes y frecuentes fluctuaciones de
la carga, dada su gran inercia, y en las aplicaciones en que el líquido entra
en el enfriador a temperaturas relativamente altas. Se emplea mucho para
enfriamiento de agua, salmuera y otros líquidos refrigerantes secundarios.
- Enfriador con serpentín en casco
Este tipo consiste en un
enfriador de tubos lisos instalado en el centro o al lado del tanque de acero,
sumergido en el líquido a enfriar, el serpentín está separado del cuerpo
principal del líquido por un deflector. Dentro de este tipo de evaporadores se pueden encontrar los utilizados como acumuladores de hielo.
- Enfriador acorazado
Estos enfriadores pueden ser de expansión seca o inundados. Consta de un
tanque de acero con una determinada cantidad de líquido por donde circula el
refrigerante, y por fuera el líquido. Si es de expansión seca, contrariamente a
si es inundado, el líquido a enfriar circula por dichos tubos.
Beneficios
El evaporador es responsable de la ventilación que enfría tu
casa, el coche y los negocios y fluye a través de los refrigeradores y
congeladores. Los evaporadores son el último eslabón en la cadena del sistema
de refrigeración, y su ubicación es generalmente en el interior, mientras que
las otras partes están en el exterior. Esto hace que sea mucho más fácil de
alcanzar si surgen problemas. Muchos problemas con un evaporador son fáciles de
diseccionar y arreglar debido a la simplicidad del dispositivo.
Advertencia
Uno de los problemas comunes con un
evaporador es la congelación en las bobinas. Esto sucede cuando la temperatura
en el evaporador cae a 32 grados o menos. Existen varias causas de esto
restringido al flujo de aire, la temperatura interior demasiado baja, una línea
de líquido muy por debajo y un compresor sobredimensionado. Esto evita que la
condensación del aire que fluye sobre las bobinas se fuguen en un recipiente.
La condensación se congela en las bobinas, y a mayor acumulación de la
condensación, más hielo se formará. Otro problema es con un evaporador que
funciona perfectamente. Si hay un mal olor, esto podría indicar un hongo
creciendo en las bobinas. Este problema proviene de la humedad que permanece en
las bobinas durante un periodo de tiempo. Un aire acondicionado de coche es más
propenso a estas quejas. Los limpiadores tales como Lysol matarán el hongo.
Función
Los
evaporadores utilizan el calor alrededor de este para producir el aire frío que
sale de los orificios de ventilación. Cuando el refrigerante, un fluido
utilizado a lo largo de muchos sistemas de refrigeración, sale del compresor,
pasa a través de un pequeño agujero en forma de líquido. La baja presión del
evaporador permite que el refrigerante se expanda y se enfríe, convirtiéndose
en un gas. Mientras esto sucede, un ventilador está soplando aire más caliente
en todo el sistema de refrigeración a través de las bobinas llenas con el gas
más frío. El gas atrapa las moléculas de calor, creando condensación en las
bobinas. Cuando sopla aire sobre las bobinas y a través de las rejillas de
ventilación, el aire se hace mucho más frío. El gas en las bobinas del evaporador
continúa a la parte frontal del sistema de refrigeración y repite el proceso
hasta que se alcance la temperatura.
Funcionamiento del evaporador
Los evaporadores
utilizan el calor alrededor de este para producir el aire frío que sale de los
orificios de ventilación. Cuando el refrigerante, un fluido utilizado a lo
largo de muchos sistemas de refrigeración, sale del compresor, pasa a través de
un pequeño agujero en forma de líquido. La baja presión del evaporador permite
que el refrigerante se expanda y se enfríe, convirtiéndose en un gas. Mientras
esto sucede, un ventilador está soplando aire más caliente en todo el sistema
de refrigeración a través de las bobinas llenas con el gas más frío. El gas
atrapa las moléculas de calor, creando condensación en las bobinas. Cuando
sopla aire sobre las bobinas y a través de las rejillas de ventilación, el aire
se hace mucho más frío. El gas en las bobinas del evaporador continúa a la
parte frontal del sistema de refrigeración y repite el proceso hasta que se
alcance la temperatura.
Partes del evaporador
es interesante entonces cuales son los pasos para construir un evaporador para una carga térmica de 120W
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