Ejercicios deRefrigeracion

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KJ/Kgmol[pic 70]

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Capacidad de refrigeración:

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Trabajo neto del compresor:[pic 74]

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=[pic 82]

WN = (408-347) KJ/Kg

WN =61 kJ/kg

Coeficiente de operación

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Coeficiente de transferencia de calor del evaporador

[pic 84] =7,1558 k[pic 85]

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= 7,2123[pic 88]

ANALISIS Y RESULTADOS.

La carga de enfriamiento es la cantidad de calor que debe perder el agua que se introdujo en el refrigerador, en nuestro caso para el primer ciclo la carga de enfriamiento va a ser mayor debido a que el agua se encontraba tibia por lo cual refrigerador requiere mayor calor para enfriar el agua, respecto al tiempo total del primer ciclo el tiempo es mayor ya que el refrigerador apenas iniciaba su funcionamiento.

El comportamiento de la carga de enfriamiento no presento variación grande ya que la masa de agua fue la misma para los tres ciclos, las pequeñas diferencias entre estos valores se pueden deber a malos cálculos o mala toma de variables durante la práctica.

Los tiempos de cada ciclo nos da a entender que el primer ciclo requiere mayor tiempo debido a que la carga de enfriamiento es mayor, el segundo ciclo es el que presenta menor duración debido a que el equipo ya se encuentra en funcionamiento y el agua requiere menos calor para llegar al tiempo de congelación. En el ciclo 3 el tiempo aumento en dos minutos respecto al segundo ciclo ya que posiblemente al finalizar el segundo ciclo el agua se encontraba ya congelada y se requería mayor calor para poder volver a su estado inicial, es decir esto se debe a que al estar en un tiempo más prolongado en el congelador ocasiono que se solidificara parte del agua por lo cual aumento la energía necesaria para remover el calor del agua.

Respecto a las gráficas realizadas, la primera en la que se analizó cada ciclo graficando tiempo vs temperatura nos dieron graficas sin mayor variación en la que los comportamientos de cada temperatura del refrigerador son parecidos entre sí. Para los ciclos dos y tres las gráficas si presentan variaciones entre sí.

Se calculó además el trabajo neto ejercido por el compresor WN , para ayuda de estos cálculos se usaron las gráficas del refrigerante interceptando la línea de entropía constante más cercana a la temperatura, también se calculó la entalpia a la salida del compresor, este trabajo ejercido por el compresor fue disminuyendo al transcurrir cada uno de los ciclos; debido a que la temperatura deseada se alcanzaba en un tiempo menor, por lo tanto la presión del compresor incrementaba al este iniciar el ciclo pero empezaba a descender inmediatamente dejaba de funcionar. Esto también influyo en que el tiempo en el que se prendía el compresor a medida de la practica cada vez era menor, es decir al iniciar la practica el compresor cuando se prendía el primer ciclo duraba mas tiempo que cuando se prendía en el ciclo 3 ya que el trabajo del refrigerador en el ciclo 3 era mínimo ya que el agua estaba a una temperatura cercana a la temperatura de congelación.

Los cálculos referentes al COP nos indican que conforme transcurría un ciclo el COP aumentaba esto se producía ya que el trabajo neto ejercido por el compresor Wn iba disminuyendo también, esto indica que el equipo tuvo mayor eficiencia en el ciclo 3 ya que el funcionamiento del refrigerador era bajo ya que la temperatura del agua era la deseada. También al disminuir el trabajo del compresor también disminuía energía perdida por fricción y hacia los alrededores.

CONCLUSIONES.

- La carga de enfriamiento fue inversamente proporcional al tiempo transcurrido, teniendo la menor carga de enfriamiento en el ultimo ciclo ya que las condiciones del agua eran las que se esperaban.

- El refrigerador se comportó como un sistema irreversible ya que se experimentaron perdidas de calor o transferencia de calor a los alrededores del equipo y también perdidas por fricción.

- La eficiencia del compresor fue aumentando conforme aumentaban los ciclos ya que a medida que avanzaba el ciclo el compresor requería menor trabajo para comprimir el refrigerante.

BIBLIOGRAFIA

- SINGH.P, HELDMAN.D. Introducción a la Ingeniería de los Alimentos.2 ed. ZARAGOZA

(España):ACRIBIA S.A, 2009. 541 pág.

- MESA.F, y HERNANDEZ.G. Manual de prácticas para laboratorios de operaciones unitarias II [online].2006.Disponible:>[Citado 20 Noviembre de 2015]

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