Conhecendo-se os dados a seguir de uma instalação frigorífica:
Tevap
Tcond
refrigerante R-22
rendimento do compressor e do motor
.
Pede-se:
a) a taxa de fluxo de massa;
b) a vazão volumétrica que entra no compressor;
c) A taxa de deslocamento de um compressor alternativo semi-hermético de 8 cilindros, diâmetro do êmbolo de 50 mm , simples efeito, 1750 rpm e o curso de 40 mm ;
d) a eficiência volumétrica;
e) a potência de compressão real;
f) a potência no eixo do compressor;
g) o calor rejeitado no condensador.
a) a taxa de fluxo de massa;
b) a vazão volumétrica que entra no compressor;
c) A taxa de deslocamento de um compressor alternativo semi-hermético de 8 cilindros, diâmetro do êmbolo de 50 mm , simples efeito, 1750 rpm e o curso de 40 mm ;
d) a eficiência volumétrica;
e) a potência de compressão real;
f) a potência no eixo do compressor;
g) o calor rejeitado no condensador.
Passo 1
O enunciado dá uma carga frigorífica de
TR (
W), temperaturas de evaporação
C e de condensação
C, usa-se refrigerante R-22 e o rendimento global (compressor + motor) é
. Vamos calcular:
– a vazão mássica usando a entalpia de vaporização do R-22 a
C;
– a vazão volumétrica na sucção via volume específico;
– o deslocamento volumétrico geométrico do compressor alternativo;
– a eficiência volumétrica ;
– a potência de compressão ideal pela relação de COP de Carnot;
– a potência no eixo dividindo pela eficiência global;
– o calor rejeitado .
– a vazão mássica
– a vazão volumétrica na sucção
– o deslocamento volumétrico geométrico do compressor alternativo;
– a eficiência volumétrica
– a potência de compressão ideal pela relação de COP de Carnot;
– a potência no eixo dividindo pela eficiência global;
– o calor rejeitado
Passo 2
Tabelas do R-22 a
C dão aproximadamente entalpia do líquido saturado
,kJ/kg e do vapor saturado
,kJ/kg. A entalpia de vaporização é
Como
,
Passo 3
O volume específico do vapor saturado a
C é
,
/kg. Logo a vazão volumétrica na sucção é
Passo 4
O deslocamento volumétrico geométrico por segundo de um compressor de 8 cilindros, diâmetro
mm e curso
mm, girando a 1750 rpm (29,17 rps), simples efeito, é
Passo 5
A eficiência volumétrica é a razão entre o volume útil e o deslocamento geométrico:
Passo 6
Usando o COP ideal (Carnot) entre as temperaturas absolutas
K e
K:
Passo 7
A potência de compressão ideal é
Passo 8
A potência no eixo do compressor, considerando o rendimento global
, é
Passo 9
O calor rejeitado no condensador é a soma da carga frigorífica com a potência de compressão (ideal), pois é o calor cedido pelo refrigerante:
Resposta
a)
b)
c)
d) (69 %)
e)
f)
g)
b)
c)
d)
e)
f)
g)