Selecionamento e cálculos de equipamentos

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para evitar a grande diferença de pressão entre a sucção e a descarga, provocando perdas em termos de energia e superaquecimento do gás da descarga diminuindo a viscosidade do óleo lubrificante danificando o compressor.

O selecionamento do compressor de “baixa” é igual ao do regime de “alta” pressão, porem, com os regimes apropriados para se operar em baixa temperatura.

As temperaturas consideradas baixas para operar em sistema de mais de um estágio são as abaixo de -25ºC.

A temperatura de condensação do(s) compressor(es) do primeiro estágio deve ser a temperatura de evaporação do(s) compressor(es) do segundo estágio, podendo esse(s) último(s), não ser(em) exclusivo(s) para operar(em) no segundo

estágio, mas operar(em) também em regime de outros lugares do sistema ou da

instalação, ou seja, se temos outro lugar com regime de -10 ºC, o(s) compressor(es) do segundo estágio pode(m) operar em paralelo com o(s) compressor(es) desse regime.

Entre os estágios deve ser previsto um resfriador intermediário, para resfriar o gás superaquecido da descarga do(s) compressor(es) do primeiro estágio, e o mesmo deve servir também para sub-resfriar o lìquido que se usará no regime de baixa temperatura, aproveitando-se o ganho que se consegue com a diferença de entalpia.

2 – Resfriador Intermediário ( R.I )

O resfriador intermediário deve ser dimensionado, levando-se em conta a carga térmica do regime de baixa temperatura ou a capacidade do(s) compressor(es), acrescido da potência absorvida do(s) mesmo(s).

Exemplo: -

onde = calor total a ser considerado para cálculo do resfriador

intermediário.

= carga térmica do regime de baixa temperatura ou a

capacidade do(s) compressor(es).

ou = potência absorvida do trabalho do(s)

Compressor(es).

Tendo a carga térmica total calculada, calcular através da tabela de gás refrigerante que se vai empregar e calcular a diferença de entalpia entre o vapor à temperatura de evaporação do regime e do líquido.

Tomemos como exemplo gás refrigerante amônia ( NH3 ) e temperatura de evaporação intermediária de -10 ºC e temperatura do líquido de 35 ºC.

Vapor a -10 ºC = 398,67 Kcal/Kg ( Ver tabela do refrigerante amônia )

Líquido a +35 ºC = 139,65 Kcal/Kg ( Ver tabela do refrigerante amônia )

Diferença = 259,02 Kcal/Kg

Supondo que Qt = 186.200 Kcal/h + ( 77,2 BHP x 641 Kcal/ HP ) = 235.685,2 kcal/h.

m =

Vv = 909,91 Kg/h x 0,4184 m³/Kg = 380,7 m³/h converter m³/seg = 0,1057

Donde,

Qt = carga térmica total, soma da carga do(s) compressor(es) do 1º estágio e do(s) respectivo(s) BHP(s), convertido(s) em Kcal/h.

m = massa de amônia que será evaporado no resfriador intermediário.

Vv = volume de vapor de amônia que corresponde a massa calculada.

Com o volume de vapor de amônia definido, calculamos a secção do resfriador intermediário, considerando a velocidade do vapor em 0,3 m/seg., como velocidade de separação do líquido do vapor, teremos:

Secção em m² =

O diâmetro correspondente a 0,3523 m², usar a expressão abaixo,

Ø =

Em seguida calcular a serpentina que irá dentro do resfriador intermediário, com os seguintes dados:

1 – Calcular a quantidade de amônia necessária para o regime de baixa temperatura e pressão.

Como o compressor selecionado para a alta ou 2º estágio, tem a capacidade de 186.200 kcal/h, que deverá absorver a carga térmica do regime de baixa temperatrura somada ao BHP ou KW convertido em Kcal/h, vejamos no catálogo de referência da MYCOM o compressor que seja adequado.

Primeiramente adotemos para exemplo, o regime da baixa temperatura em - 35ºC para evaporação e -10ºC para temperatura de condensação, com essa definição pode-se selecionar o compressor no catálogo que vem a ser, na tabela “Booster”, o modelo N-8WB com a capacidade de 148.000 Kcal/h e 54,9 BHP.

Conferindo a carga térmica que deverá ser absorvido pelo compressor do 2º estágio temos:

Q = 148.000 Kcal/h + (54,9 BHP x 632 Kcal/HP) = 182.696,8 Kcal/h

182.696,8 Kcal/h pode ser absorvido perfeitamente pelo compressor da alta ou 2º estágio que tem a capacidade de 186.200 Kcal/h.

Tomando então, a carga térmica do regime de baixa temperatura, de 148.000 Kcal/h, calculamos a quantidade de amônia necessária da seguinte forma: