Condensador.
El condensador, que forma parte del sistema de refrigeración, es un intercambiador de calor que convierte gases o vapores en líquidos y transfiere el calor del tubo al aire circundante de forma muy rápida. Su funcionamiento implica la liberación de calor, por lo que su temperatura es elevada.
En las centrales eléctricas se utilizan muchos condensadores para condensar el vapor de las turbinas. En las plantas de refrigeración se emplean para condensar vapores refrigerantes como el amoníaco y el freón. En la industria petroquímica se utilizan para condensar hidrocarburos y otros vapores químicos. En el proceso de destilación, el dispositivo que transforma el vapor en líquido también se denomina condensador. Todos los condensadores funcionan extrayendo el calor de los gases o vapores.
La parte mecánica del sistema de refrigeración, que corresponde a un intercambiador de calor, convierte gas o vapor en líquido y transfiere el calor de la tubería al aire circundante de forma muy rápida. El condensador funciona liberando calor, por lo que su temperatura es elevada.
En las centrales eléctricas se utilizan muchos condensadores para condensar el vapor de las turbinas. En las plantas de refrigeración se emplean para condensar vapores refrigerantes como el amoníaco y el freón. En la industria petroquímica se utilizan para condensar hidrocarburos y otros vapores químicos. En el proceso de destilación, el dispositivo que transforma el vapor en líquido también se denomina condensador. Todos los condensadores funcionan extrayendo el calor de un gas o vapor. [1]
principio
El gas pasa a través de un tubo largo (generalmente enrollado en forma de solenoide), lo que permite que el calor se disipe en el aire circundante. Para transportar el vapor, se suelen utilizar metales como el cobre, que son conductores del calor. Para mejorar la eficiencia del condensador, se suelen acoplar disipadores de calor con excelente conductividad térmica a las tuberías, aumentando así la superficie de disipación y acelerando la disipación del calor. Además, el ventilador acelera la convección del aire para eliminar el calor.
En el sistema de circulación del refrigerador, el compresor aspira vapor refrigerante a baja temperatura y baja presión del evaporador, el cual se comprime adiabáticamente hasta convertirse en vapor sobrecalentado a alta temperatura y alta presión. Posteriormente, el refrigerante se introduce en el condensador para su enfriamiento a presión constante, liberando calor al medio refrigerante y convirtiéndose en refrigerante líquido subenfriado. Este refrigerante líquido, al pasar por la válvula de expansión mediante estrangulamiento adiabático, se convierte en refrigerante líquido a baja presión. Al evaporarse, absorbe el calor del agua (aire) circulante del sistema de aire acondicionado en el evaporador, enfriando así el agua y logrando la refrigeración. El refrigerante que sale a baja presión es aspirado por el compresor, completando así el ciclo.
El sistema de refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa se compone de cuatro componentes básicos: compresor de refrigeración, condensador, válvula de mariposa y evaporador, que están conectados sucesivamente por tuberías para formar un sistema cerrado. El refrigerante circula constantemente por el sistema, cambia de estado e intercambia calor con el exterior.
Constituir
En un sistema de refrigeración, el evaporador, el condensador, el compresor y la válvula de expansión son las cuatro partes esenciales. El evaporador es el equipo que transmite el frío. El refrigerante absorbe el calor del objeto que se enfría para lograr la refrigeración. El compresor es el corazón del sistema, ya que aspira, comprime y transporta el vapor refrigerante. El condensador es un dispositivo que libera calor, transfiriendo el calor absorbido en el evaporador junto con el calor generado por el compresor al medio de refrigeración. La válvula de expansión regula la presión del refrigerante, controlando y regulando la cantidad de refrigerante líquido que fluye hacia el evaporador. El sistema se divide en dos partes: el lado de alta presión y el lado de baja presión. En un sistema de refrigeración propiamente dicho, además de las cuatro partes principales mencionadas anteriormente, suele haber equipos auxiliares, como válvulas solenoides, dispensadores, secadores, colectores, tapones fusibles, controladores de presión y otros componentes, que se instalan para mejorar la economía, la fiabilidad y la seguridad de funcionamiento.
Según la forma de condensación, el aire acondicionado se puede dividir en enfriado por agua y enfriado por aire, y según el propósito de uso, se puede dividir en solo enfriamiento y refrigerado y calentado, independientemente del tipo de composición, está compuesto por los siguientes componentes principales.
La necesidad de un condensador se basa en la segunda ley de la termodinámica: según esta ley, el flujo espontáneo de energía térmica dentro de un sistema cerrado es unidireccional, es decir, solo puede fluir de mayor a menor temperatura, y las partículas microscópicas que transportan energía térmica en el mundo microscópico solo pueden pasar del orden al desorden. Por lo tanto, cuando una máquina térmica recibe energía para realizar trabajo, también debe liberarla en la parte posterior, de modo que exista una brecha de energía térmica entre la parte anterior y la posterior. Esto permite el flujo de energía térmica y el ciclo continúa.
Por lo tanto, si se desea que el fluido portador vuelva a realizar trabajo, primero se debe liberar la energía térmica que no se ha disipado por completo, y para ello es necesario utilizar el condensador. Si la energía térmica del entorno es superior a la temperatura del condensador, para enfriarlo se debe realizar trabajo (generalmente mediante un compresor). El fluido condensado vuelve a un estado de alta energía térmica y baja energía térmica, y puede volver a realizar trabajo.
La selección del condensador incluye la elección de su forma y modelo, y determina el flujo y la resistencia del agua o aire de refrigeración que circula por él. Para elegir el tipo de condensador, se deben considerar la fuente de agua local, la temperatura del agua, las condiciones climáticas, así como la capacidad total de refrigeración del sistema y los requisitos de distribución de la cámara frigorífica. Una vez determinado el tipo de condensador, se calcula su área de transferencia de calor en función de la carga de condensación y la carga térmica por unidad de área, para así seleccionar el modelo específico.
Composición del sistema
Tras absorber el calor del objeto a enfriar en el evaporador, el refrigerante líquido se vaporiza en vapor a alta temperatura y baja presión, es aspirado por el compresor, comprimido en vapor a alta presión y alta temperatura y luego ingresa al condensador, donde libera calor al medio de enfriamiento (agua o aire), se condensa en líquido a alta presión, es estrangulado por la válvula de estrangulamiento para refrigerante a baja presión y baja temperatura, y regresa al evaporador para absorber calor y vaporizarse nuevamente. De esta manera, se logra la refrigeración por circulación. Así, el refrigerante en el sistema completa un ciclo de refrigeración mediante los cuatro procesos básicos de evaporación, compresión, condensación y estrangulamiento.
Los componentes principales son compresor, condensador, evaporador, válvula de expansión (o capilar, válvula de control de superenfriamiento), válvula de cuatro vías, válvula múltiple, válvula de retención, válvula solenoide, interruptor de presión, fusible, válvula reguladora de presión de salida, controlador de presión, tanque de almacenamiento de líquido, intercambiador de calor, colector, filtro, secador, dispositivo de apertura y cierre automático, válvula de cierre, tapón de inyección de líquido y otros componentes.
eléctrico
Los componentes principales son motores (compresores, ventiladores, etc.), interruptores de operación, contactores electromagnéticos, relés de enclavamiento, relés de sobrecorriente, relés térmicos de sobrecorriente, reguladores de temperatura, reguladores de humedad, interruptores de temperatura (para descongelación, prevención de congelación, etc.), calentador del cárter del compresor, relé de agua, placa de circuitos y otros componentes.
Controles
Consta de varios dispositivos de control, que son:
Controlador de refrigerante: válvula de expansión, capilar, etc.
Controlador del circuito de refrigeración: válvula de cuatro vías, válvula de retención, válvula doble, válvula solenoide.
Controlador de presión de refrigerante: abridor de presión, regulador de presión de salida, controlador de presión.
Protector de motor: relé de sobrecorriente, relé térmico de sobrecorriente, relé de temperatura.
Regulador de temperatura: regulador de nivel de temperatura, regulador proporcional de temperatura.
Regulador de humedad: regulador del nivel de humedad.
Controlador de descongelación: interruptor de temperatura de descongelación, relé de tiempo de descongelación, varios interruptores de temperatura.
Control del agua de refrigeración: relé de agua, válvula reguladora de agua, bomba de agua, etc.
Control de alarmas: alarma de sobretemperatura, alarma de humedad extrema, alarma de baja tensión, alarma de incendio, alarma de humo, etc.
Otros controles: controlador de velocidad del ventilador interior, controlador de velocidad del ventilador exterior, etc.
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