06c compressores dimensionamento

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06c compressores dimensionamento

  1. 1. 1Dimensionamento Compressores
  2. 2. 2Dimensionamento CompressoresEficiência Volumétricaé um parâmetro básico na análise do desempenho dos compressores alternativos.EV Teórica (ηV ): devido ao volume nocivo (morto) do compressorEV Real (ηVR ): associa todos os efeitos (perdas) na compressãoCVVVV 41 −=η−−= 11040VVVVCVη≅DSVVvv04−−= 1vv1 0DSCVVVηkkPP 0044 vv = −−= 111ksdCoVPPVVηexpansão isoentrópicaprocesso isoentrópico
  3. 3. 3Dimensionamento Compressoresonde:Vo=V3 é o volume nocivoVc é o volume da cilindrada do compressor,Pd é a pressão absoluta de descarga,Ps é a pressão absoluta de sucção do compressor ek é o expoente da compressão isentrópica.−−= 111ksdCoVPPVVη( )32..4mIZLDVCπ==•hmNVV cd360..D é o diâmetro dos cilindros, (m),L é o curso do pistão (m),Z é o numero de cilindros do compressor,I=1 se o compressor for de simples efeito e I=2 se for de duploefeito,N é a rotação do compressor, em rpm60 é o fator de conversão
  4. 4. 4Dimensionamento CompressoresEficiência Volumétrica RealLeva em consideração os efeitos:• da variação de temperatura do refrigerante ao entrar no cilindro, λλλλT,• a variação de pressão que ocorre quando o refrigerante passa através da válvula de admissãoe/ou descarga, λλλλp e• as fugas de refrigerante através das válvulas de admissão e descarga do compressor, λλλλF.FPTvvr λλληη ...=0,90 ≤ λT ≤ 0,95 ; 0,93 ≤ λp ≤ 0,97 e 0,95 ≤ λF ≤ 0.980 79 0 90, ,η η ηv vr v≤ ≤
  5. 5. 5Dimensionamento Compressores2.0 4.0 6.0 8.0 10.0RAZÃO DE PRESSÃO, Pd/Ps5060708090100EFICIÊNCIAVOLUMÉTRICA,,em%ηvEficiência teórica para3,6% de volume mortoe temperatura de suc-ção de 18,3 CEficiência VolumétricaDevida ao Espaço MortoEficiência Volu-métrica RealTc = 40,6 CoTc = 36,7 Coo2.0 4.0 6.0 8.0 10.0RAZÃO DE PRESSÃO, Pd/Ps5060708090100EFICIÊNCIAVOLUMÉTRICA,,em%ηvEEEEffffiiiicccciiiiêêêênnnncccciiiiaaaa VVVVoooolllluuuummmmééééttttrrrriiiiccccaaaa RRRReeeeaaaallllMMMMééééddddiiiiaaaa ppppaaaarrrraaaa CCCCoooommmmpppprrrreeeessssssssoooorrrreeeessssAAAAlllltttteeeerrrrnnnnaaaattttiiiivvvvoooossss OOOOppppeeeerrrraaaannnnddddoooo ccccoooommmmCCCCFFFFCCCC,,,, (((( RRRReeeeffffeeeerrrrêêêênnnncccciiiiaaaa ---- DDDDoooossssssssaaaatttt ))))Eficiência volumétrica versos razãode compressão para compressoresalternativos(Carrier Air Company)Refrigerante: CFCEfeito da razão de compressão naeficiência volumétrica decompressores alternativos(Dossat - Princípios da refrigeração)Refrigerante, CFC
  6. 6. 6Dimensionamento CompressoresVazão Mássica de RefrigeranteVD, é o volume deslocado pelo compressorv1 é o volume específico do refrigerante à entrada do compressor emf é o fluxo mássico de refrigeranteCapacidade Frigorífica do Compressor1.vVm vrdfη••=)( 41 hhmQ fo −=•&
  7. 7. 7Dimensionamento CompressoresEficiência Global do CompressorDefinida como sendo:- a razão entre a potência teórica necessária ao compressor para realizar o processo 1→2 dorefrigerante em um dado ciclo,- e a potência real necessária no eixo do compressor para realizar o ciclo real entre a mesmadiferença de pressãoeixoCgWW••=ηDepende da tecnologia nele empregada e portanto varia de compressor para compressor.Para compressores alternativos abertos a eficiência global, segundo dados de literatura,varia entre 65% a 70%.
  8. 8. 8Dimensionamento CompressoresoTc=40CoTc=50CoTc=30CCap. FrigoríficaTc = 30 CTc = 40 CTc = 50 Co.-20 -15 -10 -5 0 5 10TEMPERATURA DE VAPORIZAÇÃO, To, em C100001500020000250003000035000400004500050000CAPACIDADEFRIGORÍFICA,Qo,emkcal/h Potência de EixoTc = 30 CTc = 40 CTc = 50 C-20.00 -10.00 0.00 10.00TEMPERATURA DE VAPORIZAÇÃO, [ C ]6.008.0010.0012.0014.0016.0018.00POTÊNCIADEEIXO,W,em[kW]OTc = 30 CTc = 50 Coooooeixo.. Tc = 40 COQ0 = 22000 kcal/hWeixo = 15,9 kW = 13674 kcal/h
  9. 9. 9Dimensionamento CompressoresSeleção e Capacidade do CompressorA capacidade do compressor e os requisitos de potência são determinados com segurançasomente por teste real do compressor.Tanto a capacidade de refrigeração como os requisitos de potência do compressor variamcom a condição do vapor refrigerante que entra e deixa o compressor.Raramente é possível selecionar um compressor que tenha exatamente a capacidaderequerida nas condições projetadas.A capacidade do compressor não é crítica dentro de certos limites as condições deoperação do sistema não permanecem constantes durante todo o tempo, mas variam devem em quando com o carregamento do sistema, a temperatura do meio de condensação,etc.
  10. 10. 10Dimensionamento CompressoresSST - Saturation Suction Temperature (Temperatura de Saturação na Sucção)SDT – Saturation Discharge Temperature (Temperatura de Saturação na Descarga)LL – Low Load (Carga Baixa)HL – High Load (Carga Alta)HPD – High Pressure Differencial (Pressão Diferencial Alta)LF – Low Flow (Fluxo Baixo)HF – High Flow (Fluxo Alto)
  11. 11. 11Dimensionamento CompressoresSeleção e Capacidade do Compressor• A prática geral é selecionar um compressor que tenha uma capacidade igual ouligeiramente acima da capacidade requerida nas condições de operação projetadas.• A capacidade de refrigeração requerida é a carga média por hora quando determinadapelos cálculos de carga de resfriamento.• Se a seleção de um evaporador é feita antes da seleção do compressor, este deve serselecionado para se ajustar à capacidade do evaporador, mais propriamente do que a cargacalculada
  12. 12. 12Dimensionamento Compressores
  13. 13. 13Dimensionamento Compressores

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