DOSSIER FRIO INDUSTRIAL 45 compressão são aconselhados usar em instalações industriais de baixas temperaturas. Estes permitem obter boas eficiências e baixas temperaturas de descarga à custa das etapas de compressão e do sub-arrefecimento do fluido. Um ou mais compressores aspiram os vapores do fluido proveniente de um separador de líquido que está a uma temperatura de evaporação mais baixa e comprimem para um depósito arrefecedor que está a um nível intermédio de pressão, de onde saem umas linhas que permitem fornecer frio para uns serviços intermédios. Outro grupo de compressores recebe os vapores que vêm do depósito arrefecedor e comprime para um nível de condensação. O fluido que saí do condensador vai para o depósito acumulador, onde é encaminhado para o arrefecedor intermédio, que pode ser do tipo aberto ou do tipo fechado, distinguindo aqui dois tipos de ciclos. Na instalação com arrefecedor do tipo fechado, o fluido que alimenta o arrefecedor (e logo os serviços intermédios), e o fluido que alimenta o separador (e logo os serviços de baixa), sofre apenas uma expansão desde a condensação para o nível de evaporação de serviço. Neste caso, o fluido que segue ao separador de baixa passa por um permutador de calor existente no interior do arrefecedor, onde perde calor, e aumenta assim o seu sub- -arrefecimento. Na instalação com arrefecedor do tipo aberto, o fluido que alimenta os serviços de baixa sofre duas expansões no seu percurso desde o depósito de líquido ao separador de baixa. Neste caso, ambos os fluidos têm um contato físico, o que permite uma melhoria na troca de calor. Por exemplo, considerando uma instalação a trabalhar com a mesma evaporação e condensação que a instalação simples anterior (-35 e +35°C), para os mesmos 100 kW em potência frigorifica, o COP para o caso de o uso de um arrefecedor intermédio fechado é de 1,779 e de 1,848 se for usado um arrefecedor intermédio aberto. PRINCIPAIS COMPONENTES Os componentes de base das instalações frigoríficas a amoníaco com ciclo inundado com circulação por bomba mecânica, e todas as válvulas e equipamentos necessários à regulação, controlo e proteção do sistema são de materiais próprios para o fluido em questão. Na figura 3 mostra-se um layout de uma instalação a amoníaco que usa o ciclo de duas etapas com arrefecedor intermédio fechado, com a localização dos seus principais elementos. COMPRESSORES São os elementos que fornecem a energia ao fluido para que este aumente a sua pressão e circule pela instalação. Esta energia recebida pelo fluido, resulta de uma transformação que ocorre no interior da máquina, de energia elétrica em mecânica, tornando assim o elemento de maior peso económico da instalação. Por este motivo, alguns cuidados devem ser tomados na sua seleção, como no seu serviço de manutenção periódica. Como as instalações a amoníaco são normalmente aplicadas em casos de potências médias e altas, o uso de compressores de parafuso é mais frequente. No setor naval, onde o amoníaco tem também a sua aplicação, podem também ser encontrados compressores alternativos em médias potências [8]. Apenas em certas aplicações especiais são usados compressores centrífugos em centrais para potências frigoríficas muito altas. Este maior uso dos compressores de parafuso em relação aos tradicionais de pistão deve-se a fatores como a maior eficiência, uma regulação contínua do amoníaco, e a uma menor temperatura de descarga. Por exemplo, nos compressores alternativos, a temperatura de descarga pode rondar os 120°C e nos compressores de parafuso baixa para valores na ordem dos 80°C, o que evita problemas de paragem por alta temperatura e logo os problemas mecânicos associados à danificação dos cilindros. Os compressores podem ser agrupados de forma a ter um único compressor de potência significativa a trabalhar para cada regime de temperaturas de serviço com os elementos associados ao circuito de óleo e equipamento de comando, ou 5 Figura 2: Regimes de temperaturas para o ciclo de múltiplas aspirações. [8] Ciclo de 2 etapas de compressão. Os ciclos inundados com circulação mecânica com duas etapas de compressão são aconselhados usar em instalações industriais de baixas temperaturas. Estes permitem obter boas eficiências e baixas temperaturas de descarga à custa das etapas de compressão e do sub-arrefecimento do fluido. Um ou mais compressores aspiram os vapores do fluido proveniente de um separador de líquido que está a uma temperatura de evaporação mais baixa e comprimem para um depósito arrefecedor que está a um nível intermédio de pressão, de onde saem umas linhas que permitem fornecer frio para uns serviços intermédios. Outro grupo de compressores recebe os vapores que vêm do depósito arrefecedor e comprime para um nível de condensação. O fluido que saí do condensador vai para o depósito acumulador, onde é encaminhado para o arrefecedor intermédio, que pode ser do tipo aberto ou do tipo fechado, distinguindo aqui dois tipos de ciclos. Na instalação com arrefecedor do tipo fechado, o fluido que alimenta o arrefecedor (e logo os serviços intermédios), e o fluido que alimenta o separador (e logo os serviços de baixa), sofre apenas uma expansão desde a condensação para o nível de evaporação de serviço. Neste caso o fluido que segue ao separador de baixa passa por um permutador de calor existente no interior do arrefecedor, onde perde calor, e aumenta assim o seu sub-arrefecimento. Na instalação com arrefecedor do tipo aberto, o fluido que alimenta os serviços de baixa sofre duas expansões no seu percurso desde o depósito de líquido ao separador de baixa. Neste caso, ambos os fluidos têm um contato físico, o que permite uma melhoria na troca de calor. Por exemplo, considerando uma instalação a trabalhar com a mesma evaporação e condensação que a instalação simples anterior (-35 e +35ºC), para os mesmos 100 kW em potência frigorifica, o COP para o caso de o uso de um arrefecedor intermédio fechado é de 1,779 e de 1,848 se for usado um arrefecedor intermédio aberto. BIBLIOGRAFIA 1, Anunciada Santos, A. (2016). Frio no Setor Alimentar. Publindustria, Produção de Comunicação Lda (ISBN: 978 989 723 166 7); 2, Anunciada Santos, A. 2016. Refrigeração I – Manual de apoio ao ensino e a profissão -Fundamentos. Publindustria, Produção de Comunicação Lda (ISBN: 978 989 723 1742); Figura 2: Regimes de temperaturas para o ciclo de múltiplas aspirações [3].
RkJQdWJsaXNoZXIy Njg1MjYx