Vapor Compression Refrigeration Cycle

HP
HT
Vapor
HP
HT
Liquid
Vapor Compression Refrigeration
Cycle
LP
LT
Vapor
LP
LT
Liquid

ANALISIS GRAFICO DEL CICLO DE
COMPRESION
Compression
Re-expansion gas
Volumetric efficiency
Compression ratio
Suction superheat
Liquid slug
Capacity reduction

CONTENIDO DE CALOR
INCREMENTO DE TEMPERATURA

Liquido y vapor
mezclados

P1
EVAPORACION

P2
CONDENSACION

P2
P1
EVAPORACION
COMPRESION

P2
P1
EVAPORACION
CONDENSACION
COMPRESION

Expansion

P2
P1
EXPANCION
CONDENSACION
EVAPORACION COMPRESION

P2
P1
CICLO NORMAL Y CICLO ANORMAL (CAUSAS Y VARIANTES)
EXPANSION

LOW SUCTION (EFECTS)

The Basic Single Stage Mechanical Refrigeration Cycle
PUMP DOWN, SOFT HOT GAS,
KING HOT GAS, BLEED,
EQUALIZE, CHILL,FAN
DELAY, RUN, OIL, ICE, PANS
FAN CONTROL,
HOT GAS DEFROST
BPR, CONDENSATE
LATENT HEAT
OF
VAPORIZATION
SUCTION TRAP
TL, HLA, HLCO
OIL POT, SC COIL, BO COIL
TEV, HEV, HMMV
20% FLASH GAS
COMPLETED ITS
WORK
SLIGHTLY
SUPERHEATED
VAPOR
OIL, OIL COOLING,
FOAM, PUMP, HEATER
HEAD, SPEED,
TREATMENT,
PURGE,
PASSIFICATION
LOAD, UNLOAD,
START , STOP, FLA,
CT, OIL, SUCTION,
DISCHARGE, TEMP,
PRESSURE ETC
OIL RETURN
LL OR LP, LSOV,
HLCO
PUMP, BYPASS, NPSH
OL, LOL, DPCO, HEATER
SV-1 KING VALVE, LSOV
STRAINER
CONTROL
CALIBRATION
LIQ-TRAP, HPR, PILOT-RCVR, C
PURGER, HEAD PRESS CONT.
DISIPA EL CALOR LATEN
DE EVAPORACION
CONDENSANDO EL REF.
REMUEVE EL SUPERCALOR
(CALOR SENSIBLE)
VERY
SUPERHEATED
VAPOR (HEAT OF COMPRESSION ADDED)
DIRECT OR INDIRECT
OIL COOLING

Representacion grafica de la
funcion de los componentes de un
sistema de refrigeracion.

En la vida real calor exterior y calor de compresion tienen que ser considera
Ganancia y perdida de calor influencia significativamente
la capacidad de un sistema de refrigeracion

Ciclo teorico-ciclo real

AL BUSCAR AVERIAS DE TRES VALORES
FISICOS COMUNES CONSIDERAREMOS SOLO
DOS.
• VOLUMEN (NO CAMBIA)
• PRESION:
• a).-Normal bajo las condiciones presentes de
funcionamiento.
• b).-Anormal (tiempo, causa y efecto).
• TEMPERATURA:
• a).- Corresponde a la presion leida ?.
• b).-Condiciones internas y factores externos.

Ciclo de refrigeracion mecanica
sobrepuesto a un diagrama PH
COMUNMENTE EL PROBLEMA ESTA EN UNO DE LOS COMPONENTES VECINOS.

QUE HACE Y QUE DEBERIA ESTAR HACIENDO ??????.

Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute)
Transferencia de calor
Subcooled
Liquid
Region
Increasing Enthalpy (Btu/lb.)
Pressure Enthalpy (P-h) Diagram
(Mollier Diagram)
Saturated Mixture of Liquid and Vapor Region
Critical Point
1651 psia and 270 0 F
Superheated
Vapor
Region

Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute)
Cambio de estado en el
Subcooled
Liquid
Saturated
Liquid
Line
A
D
Increasing Enthalpy (BTU/lb.)
refrigerante
Pressure Enthalpy (P-h) Diagram
(Mollier Diagram)
Condensation occurring along this line.
Heat energy is leaving the system.
Mixture of Saturated Liquid and Vapor
Evaporation occurring along this line.
Heat energy is being absorbed into the system
Critical
Point
B
C
Superheated
Vapor
Saturated
Vapor Line

Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute)
Porcentaje de liquido y vapor
dentro del evaporador
Sub-cooled
Liquid
100%
Saturated
Liquid
A
D
A 1
Heat energy used to
cool refrigerant to
evaporator temp.
Increasing Enthalpy (BTU/lb.)
Pressure Enthalpy Diagram
(Mollier Diagram)
87% Saturated Liquid,
13% Saturated Vapor
Capacity to Absorb Heat
Energy
B
Superheated
Vapor
C
0% liquid,
100% Saturated
Vapor

Relacion presion-temperatura de una descarga
de 150 psig, bajo las siguientes condiciones
Asumiendo
condiciones de
saturacion:
25 psig = 12 grd. F
150 psig = 85 grd. F
En la zona de
vapor
sobrecalentado:
Temp. teorica de
descarga = 205
grd. F.

Transferencia
de calor
durante la
compresion
25 psig = 12 grd. F
150 psig = 85 grd. F
Temp. teorica de
descarga= 205 grd. F.

PARA QUE
ANALIZAR TODA
LA GRAFICA ?
LAS CONDICIONES
DE DESCARGA
SE DAN
EN ESTA AREA

Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute)
Trabajo de enfriamiento util de el
refrigerante dentro del evaporador.
Sub-cooled Liquid
A
D
A 1
Metering
Device
Increasing Enthalpy (BTU/lb.)
Pressure Enthalpy Diagram
(Mollier Diagram)
Condensing
Evaporation
Saturated Mixture Region at
Constant Temperature and Pressure
B
C
C 1
Superheated
Vapor
Constant Entropy line

Si compriminos o subenfriamos
liquido
Tendriamos las siguiente
representacion grafica

Si subenfriamos el liquido
aumentamos la capacidad de
refrigeracion
del sistema

GOLPE DE LIQUIDO ?
• CICLO DE COMPRESION.
• EFICIENCIA VOLUMETRICA.
• RESISTENCIA DE MATERIALES QUE
COMPONEN AL COMPRESOR.
• VALVULAS DE ALIVIO DE SOBRESION.

PRESSURE
200
150
100
50
0
C
RE-EXPANSION
RE EXPANSION
Ciclo de compresion
DESCARGA
D
B
COMPRESION
COMPRESION
SUCTION
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% of Cylinder Volume
A – valvula de succion cierra
B – valvula de descarga abre
C – valvula de descarga cierra
D – valvula de succion abre
A

PRESSURE PSIA
250
200
150
100
50
0
Volumetric Efficiency
Compression Ratio = 150/50 = 3
Volumetric Efficiency = 81%
C
X
D
B
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% of Cylinder Volume
A – valvula de succion cierra
B – valvula de descarga abre
C – valvula de descarga cierra
D – valvula de succion abre
X - Re-expansion
Re expansion
81%
A

PRESSURE PSIA
250
200
150
100
50
0
C
Volumetric Efficiency
X
B
D
73%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% of Cylinder Volume
A – valvula de succion cierra
B – valvula de descarga abre
C – valvula de descarga cierra
D – valvula de succion abre
X - Re-expansion
Re expansion
Compression Ratio = 225/50 = 4.5
Volumetric Efficiency = 73%
A

PRESSURE PSIA
250
200
150
100
50
0
Volumetric Efficiency
Compression Ratio = 150/25 = 6
Volumetric Efficiency = 65%
C
X
B
D
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% of Cylinder Volume
65%
A - Suction Valve Closes
B - Discharge Valve Opens
C - Discharge Valve Closes
D - Suction Valve Opens
X - Re-expansion
Re expansion
A

PRESSURE PSIA
250
200
150
100
50
0
C
X
GOLPE DE LIQUIDO
D
B
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% of Cylinder Volume
A – cierra valvula de succion
B – abre valvula de descarga
C – cierra valvula de descarga
D – abre valvula de succion
X - Re-expansion
Re expansion
A

Todos los refrigerantes
Tienen propiedades
de saturacion definidas
y exclusivas

Figura 5-13
esquema de representación de un sistema de refrigeracíon de dos etapas
simples

Two Stage Systems
Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute)
Sub-cooled Liquid
Increasing Enthalpy (Btu/lb.)
• Two Stage Compression
A
A 2
D
A 1
Pressure Enthalpy Diagram
(Mollier Diagram)
Condensing
Hi Stage Suction (evaporation & de-superheating)
Low Stage Evaporation
B
C
Superheated
Vapor
Represents
Efficiency Gained
C 2
C 1
Constant Entropy line

Two Stage Systems
Subcooled Liquid
Region
A
A2
Saturated Liquid
Line
D
A 1
Condensing Line
Hi Stage Suction (evaporating and de-superheating) Line
Low Stage Evaporating Line
Mixture of Liquid and Vapor
at Constant Temperature and Pressure
Saturated Vapor Line
Increasing Pressure (lb./sq. in. absolute) Pressure Enthalpy Diagram (Mollier Diagram)
Increasing Enthalpy (Btu/lb.)
• Figure 7-4 Two Stage Compression
B
C
-28°
C 2
Superheated
Vapor Region
Constant Entropy
Lines
C 1
110°
Temperature
Lines
210° 320°

AHORA LA PARTE
INTERESANTE
•QUE SON Y PARA
QUE SIRVEN LAS
HOJAS MSDS.

M S D S
•HOJAS DE DATOS DE
SEGURIDAD DE UN
MATERIAL EN
PARTICULAR.

• Informacion general.
AMONIACO
• Composicion y apariencia del amoniaco.
• Su efecto an el medio ambiente.
• Efectos y consecuencias de exposicion.
• Medidas de seguridad y equipo de proteccion.

(NO AFECTA LA CAPA
DE OZONO EN LA
ATMOSFERA)
AMONIACO
LO COMEMOS LO SUDAMOS
LO ORINAMOS
Y SU USO TIENE UNA GRAN
CANTIDAD DE APLICACIONES.
(SE ENCUENTRA EN
FORMA NATURAL Y ES
DEGENERATIVO)
(PERO PUEDE SER
AVISA DE SU
PRESENCIA)
SUMAMENTE PELIGROSO)

AMONIACO- COMPOSICION

CARACTERISTICAS FISICAS

STEL
Lo que debe de saber sobre el amoniaco
como minimo
SHORT TERM EXPOSURE LIMIT
(limite de exposicion en corto tiempo)
TWA
TIME WEIGHTED AVERAGE
(tiempo promedio de exposicion)
PEL
ACGIH
American Conference of Government Industrial Hygienists
(Conferencia industrial de higiene del gobierno americano)
FUEGO
SALUD REACTIVIDAD
0 = INSIGNIFICANTE
1=LIGERO
2=MODERADO
3=ALTO
PERMISSIBLE EXPOSURE LMIT
(Limite permisible de exposicion)
TLV
Threshold Limit Values
(Valores de exposicion
limites)
4=EXTREMO

Programas y equipo de seguridad para
Amoniaco
(hacen la diferencia)
• Process Safety
• (SEGURIDAD EN EL PROCESO)
• Risk Management
• (MANEJO DE RIEZGO)
• Permit and Non- Permit Confined Space
Entry
• (PROCEDIMIENTOS PARA ENTRAR A
ESPACIOS CERRADOS)
• Lockout / Tagout Program.
• Ammonia System Entry/Line Break
• Stationary and Portable Ammonia Leak
Detection

R717 AMONIACO NH3
• ENTENDAMOSLO Y RESPETEMOSLO.
• ESTABLECIENDO Y RESPETANDO REGLAS
DE SEGURIDAD COMPROBADAS (POR LEY
O POR SENTIDO COMUN).
• USEMOS EL EQUIPO DE PROTECCION
PERSONAL APROPIADO.
• PLANEEMOS POR ADELANTADO LAS
POSIBLES EVENTUALUIDADES (FUGAS)
• CORDINANDO NUESTRO PLAN CON LAS
AGENCIAS DE SERVICIO COMUNITARIO.
• TRABAJANDO EN EQUIPO.

RECUERDE QUE LE ESPERAN EN SU CASA
!!!.