Projeto e seleção de quatro componentes do sistema de armazenamento refrigerado: compressor, trocador de calor e válvula de expansão.

1. Compressor:

O compressor de refrigeração é um dos principais equipamentos de armazenamento refrigerado. A seleção correta é crucial. A capacidade de refrigeração do compressor e a potência do motor correspondente estão diretamente relacionadas às temperaturas de evaporação e condensação.

A temperatura de condensação e a temperatura de evaporação são os principais parâmetros dos compressores de refrigeração, denominados condições de refrigeração. Após o cálculo da carga térmica do armazenamento refrigerado, pode-se selecionar a unidade compressora com capacidade de refrigeração adequada.

Os compressores de refrigeração mais comuns em sistemas de armazenamento refrigerado são os de pistão e os de parafuso. Atualmente, os compressores scroll estão gradualmente se tornando os mais utilizados em sistemas de armazenamento refrigerado de pequeno porte.

Princípios gerais para a seleção de compressores de refrigeração em câmaras frigoríficas.

1. A capacidade de refrigeração do compressor deve ser capaz de atender aos requisitos de carga mais elevados da produção na alta temporada de armazenamento a frio, e geralmente não se utilizam unidades com capacidade superior.

2. A determinação da capacidade e do número de compressores de cada equipamento deve levar em consideração fatores como a facilidade de ajuste de energia e a variação das condições de operação do objeto refrigerado. Compressores de grande porte devem ser selecionados para câmaras frigoríficas com alta demanda de refrigeração, a fim de evitar um número excessivo de equipamentos. A escolha do número ideal de compressores para câmaras frigoríficas de grande porte não é simples. Além de dois, uma única unidade pode ser selecionada para câmaras frigoríficas com vida útil prolongada.

3. Selecione um compressor adequado de acordo com a taxa de compressão calculada. Para compressores de Freon, utilize um compressor de estágio único se a taxa de compressão for inferior a 10 e um compressor de dois estágios se a taxa de compressão for superior a 10.

4. Ao selecionar vários compressores, a possibilidade de backup mútuo e substituição de peças entre as unidades deve ser cuidadosamente considerada. Os compressores de uma mesma unidade devem ser da mesma série ou do mesmo modelo.

5. As condições de operação do compressor de refrigeração devem atender, tanto quanto possível, às condições básicas de projeto, e não devem exceder a faixa de operação especificada pelo fabricante do compressor. Com o amadurecimento contínuo da tecnologia de controle de refrigeração, a unidade compressora controlada por microcomputador é uma escolha ideal.

6. Devido às características estruturais do compressor de parafuso, sua taxa de compressão varia com as condições de operação, permitindo que ele se adapte a diferentes condições operacionais. A taxa de compressão em um único estágio do compressor de parafuso é alta e ele possui uma ampla faixa de operação. Com o uso de um economizador, é possível obter uma eficiência operacional ainda maior.

7. Devido à sua alta eficiência operacional, baixo ruído e funcionamento estável, os compressores scroll têm recebido atenção nos últimos anos e são cada vez mais utilizados em projetos de armazenamento refrigerado de pequeno e médio porte.

Equipamento de troca de calor: condensador

O condensador pode ser dividido em resfriado a água, resfriado a ar e resfriado por mistura de água e ar, de acordo com o método de resfriamento e o meio de condensação.

Princípios gerais de seleção de condensadores

1. O condensador vertical é instalado fora da sala de máquinas e é adequado para áreas com fontes de água abundantes, mas com água de má qualidade ou alta temperatura.

2. Os condensadores de água para quartos são amplamente utilizados em sistemas de Freon, geralmente instalados em salas de informática, e são adequados para áreas com baixa temperatura da água e boa qualidade da água.

3. Os condensadores evaporativos são adequados para áreas com baixa umidade relativa do ar ou escassez de água e precisam ser instalados em um local externo bem ventilado.

4. Os condensadores refrigerados a ar são adequados para áreas com fontes de água limitadas e são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração Freon de pequeno e médio porte.

5. Todos os tipos de condensadores refrigerados a água podem adotar o método de refrigeração por circulação de água.

6. Para condensadores resfriados a água ou evaporativos, a temperatura de condensação deve ser selecionada de acordo com a norma nacional durante o projeto, mas não deve exceder 40 °C.

7. Do ponto de vista do custo do equipamento, o condensador evaporativo é o mais caro. Comparado com câmaras frigoríficas de grande e médio porte, o condensador evaporativo e outros sistemas de condensação a água com circulação de água de refrigeração apresentam custos iniciais de construção semelhantes, porém o condensador evaporativo é mais econômico a longo prazo. Visando a economia de energia com água, os condensadores evaporativos são amplamente utilizados em países desenvolvidos, mas em regiões com alta temperatura e umidade, seu desempenho não é o ideal.

Naturalmente, a escolha final do condensador depende das condições meteorológicas da região e da qualidade da água da fonte local. Também está relacionada à carga térmica real do armazenamento refrigerado e aos requisitos de layout da sala de computadores.

Válvula de aceleração:

O mecanismo de estrangulamento é um dos quatro componentes principais do sistema de refrigeração de uma câmara frigorífica, sendo indispensável para a realização do ciclo de refrigeração por vapor. Sua função é reduzir a temperatura e a pressão do fluido refrigerante no acumulador após o estrangulamento, ajustando simultaneamente o fluxo do fluido refrigerante de acordo com a variação da carga.

De acordo com o método de ajuste utilizado, o mecanismo de estrangulamento pode ser dividido em: válvula de estrangulamento com ajuste manual, válvula de estrangulamento com ajuste por nível de líquido, mecanismo de estrangulamento não ajustável, válvula de expansão eletrônica ajustada por pulso eletrônico e válvula de expansão térmica com ajuste por superaquecimento do vapor.

A válvula de expansão térmica é o dispositivo de controle de fluxo mais comum em sistemas de refrigeração governamentais. Ela ajusta o grau de abertura da válvula e, consequentemente, a vazão de líquido, medindo o grau de superaquecimento do ar de retorno no tubo de saída do evaporador através de um sensor de temperatura. Dessa forma, realiza o ajuste automático dentro de uma determinada faixa de vazão de líquido, controlando a variação da vazão conforme a carga térmica.

As válvulas de expansão podem ser divididas em dois tipos, de acordo com sua estrutura: válvulas de balanceamento interno e válvulas de balanceamento externo.

A válvula de expansão térmica com balanceamento interno é adequada para sistemas de refrigeração com potência de evaporação relativamente baixa. Geralmente, as válvulas de expansão com balanceamento interno são utilizadas em sistemas de refrigeração de menor porte.

Quando o evaporador possui um separador de líquido ou a tubulação de evaporação é longa e existem muitas ramificações no sistema de refrigeração com grande perda de pressão em ambos os lados do evaporador, seleciona-se a válvula de expansão de balanceamento externo.

Existem muitos tipos de válvulas de expansão térmica, e válvulas com diferentes especificações e modelos possuem capacidades de refrigeração distintas. A seleção deve ser baseada na capacidade de refrigeração do sistema de armazenamento a frio, no tipo de refrigerante, na diferença de pressão antes e depois da válvula de expansão e no tamanho do evaporador. Fatores como a perda de carga são considerados na seleção, após a correção da capacidade de refrigeração nominal da válvula de expansão.

Determine o tipo de válvula de expansão térmica a ser utilizada no sistema de armazenamento refrigerado calculando a perda de pressão e a temperatura de evaporação. Quando a perda de pressão for menor que o valor especificado, pode-se selecionar a válvula de expansão interna; caso contrário, a válvula de expansão externa deve ser selecionada.

Quarto, equipamento de troca de calor – evaporador

O evaporador é uma das quatro partes importantes do sistema de refrigeração de uma câmara frigorífica. Ele utiliza o fluido refrigerante líquido para evaporar sob baixa pressão, absorvendo o calor do fluido resfriado e, assim, reduzindo sua temperatura.

Os evaporadores são instalados em diferentes tipos de fluido refrigerante e dividem-se em dois tipos: evaporadores para resfriamento de líquidos e evaporadores para resfriamento de gases.

O evaporador utilizado no armazenamento refrigerado é o evaporador para resfriamento do gás.

Princípio de seleção do formato do evaporador:

1. A seleção do evaporador deve ser determinada de forma abrangente, levando em consideração o processamento de alimentos e a refrigeração, ou outros requisitos tecnológicos.

2. As condições de uso e as normas técnicas do evaporador devem atender aos requisitos padrão dos equipamentos de refrigeração atuais.

3. Os equipamentos de refrigeração por ar podem ser usados ​​em câmaras frigoríficas, câmaras de congelamento e câmaras de refrigeração.

4. Tubos de exaustão de alumínio, tubos de exaustão superiores, tubos de exaustão de parede ou resfriadores de ar podem ser usados ​​em câmaras frigoríficas para alimentos congelados. Quando o alimento estiver bem embalado, o resfriador pode ser utilizado. É fácil usar o tubo de exaustão para alimentos sem embalagem.

5. Devido aos diferentes processos de congelamento de alimentos, o equipamento de congelamento apropriado deve ser selecionado de acordo com a situação real, como túneis de congelamento ou racks de congelamento tubulares.

6. O equipamento de refrigeração na sala de embalagem é adequado para uso de resfriadores de ar quando a temperatura de armazenamento for superior a -5 °C, e o evaporador tubular é adequado para uso quando a temperatura de armazenamento for inferior a -5 °C.

7. O congelador é adequado para o uso de tubos de topo liso.

O ventilador para câmaras frigoríficas apresenta diversas vantagens, como alta taxa de troca de calor, instalação prática e simples, ocupação reduzida de espaço, design atraente, controle automático e descongelamento completo. É a opção preferida para muitos projetos de pequenas câmaras frigoríficas, câmaras frigoríficas para produtos médicos e câmaras frigoríficas para vegetais.


Data da publicação: 18/11/2022