10.3 Um sistema frigorifico, operando com refrigerante 22; deve apresentar uma capacida. de de refrigeração de 80 kW . O ciclo é o padrão de compressão a vapor, com temperatura de evaporação de
e de condensação de
.
(a) Determine a vazão em volume de refrigerante em metros cúbicos por segundo referida à aspiração do compressor.
(b) Calcule a poténcia do compressor necessíria.
(c) Qual é a fração de vapor na mistura na entrada do evaporador,’ expressa na razão em massa e em volume? Resp.: (c) 0,
.
(a) Determine a vazão em volume de refrigerante em metros cúbicos por segundo referida à aspiração do compressor.
(b) Calcule a poténcia do compressor necessíria.
(c) Qual é a fração de vapor na mistura na entrada do evaporador,’ expressa na razão em massa e em volume? Resp.: (c) 0,
Passo 1
O sistema é um ciclo de compressão de vapor com R-22, capacidade frigorífica
, evaporação a
e condensação a
. Vamos usar tabelas termodinâmicas de R-22 para obter entalpias, entropias e volumes específicos, e daí calcular a vazão volumétrica na sucção, a potência do compressor e as frações de vapor na entrada do evaporador.
Passo 2
Buscamos nas tabelas de R-22, a
(estado 1): entalpia do vapor saturado
, volume específico do vapor saturado
e entalpia do líquido saturado a 42 °C (estado 3)
. O estado 4 (saída da válvula) tem
.
Passo 3
A vazão mássica é determinada por balanço no evaporador:
Passo 4
Passo 5
e a vazão volumétrica referida à sucção do compressor é
Passo 6
Passo 7
Para a potência do compressor, assumimos compressão isentrópica de 1 a 2s, logo
Passo 8
Passo 9
e
Passo 10
Passo 11
Na entrada do evaporador temos mistura a
e entalpia
. A fração mássica de vapor é
Passo 12
Passo 13
A fração volumétrica de vapor é dada por
Passo 14
Resposta
(a)
na sucção
(b)
(c) fração mássica , fração volumétrica
(b)
(c) fração mássica