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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
EXTENSIÓN: SAN FELIPE
REFRIGERANTES
Autor: Alejandro Jordan
Esc: 79
Prof: Ing. Pedro Guedez
San Felipe, Junio 2017.
REFRIGERANTES
De manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o substancia
que actúe como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro
cuerpo o substancia.
De forma general es cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de
enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al
ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido de trabajo del ciclo el cuál
alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor,
respectivamente.
REFRIGERANTES
Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el
ciclo antes mencionado, debe poseer ciertas propiedades
físicas, químicas y termodinámicas que lo hagan seguro
durante su uso.
DESARROLLO DE LA REFRIGERACIÓN
El estadunidense Thomas Midgley fue quien, en la década de 1920 (a petición
de Charles Franklin Kettering, inventor, ingeniero y empresario
norteamericano) comenzó la búsqueda de un compuesto que pudiera cumplir
con la mayoría de las propiedades deseadas en un refrigerante. Se puede
decir que este suceso marca un antes y un después en la historia
de la industria de la refrigeración.
En 1930, se utilizó el diclorodifluorometano (CCl2F2), también
conocido como R-12. Este CFC se convirtió en la sangre de las
nuevas unidades de refrigeración.
La síntesis del CCl2F2 dio pie al diseño de nuevas unidades de refrigeración, desde
pequeños equipos en los automóviles hasta sistemas de aire acondicionado a nivel
industrial. Asimismo, además de refrigerantes, se encontraron otras
aplicaciones, como propelentes, solventes, extintores de fuego y agentes
espumantes.
No obstante lo anterior, nuevas preocupaciones relacionadas
con la protección al medioambiente dieron pie a una nueva
reunión. El Protocolo de Kioto, implementado en 1997, es un tratado
internacional que establece medidas para prevenir la liberación de gases
de efecto invernadero, centrándose en los HFC, de tal manera que busca
eliminarlos por completo para disminuir el cambio climático.
Para tener uso apropiado como refrigerante, se busca que
los fluidos cumplan con la mayoría de las siguientes
características
• Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización,
mayor será el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulación.
• Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de
la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (evaporador)
• Fácilmente manejable en estado líquido: El punto de ebullición debe ser
controlable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable
también.
• Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo
el tamaño del compresor.
• No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan
usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes.
• No inflamable, no explosivo, no tóxico.
• Químicamente estable: A fin de tolerar años de repetidos
cambios de estado.
• Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de
condensación(mayor a 25-28kg/cmª)requieren un equipo
extrapesado. La operación en vacío(menor a 0kg/ cmª)introduce la
posibilidad de penetración de aire en el sistema.
• Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la
disminución del refrigerante y la contaminación del sistema.
• Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los
aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación.
• Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy
por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador.
•Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a
temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuál elevada sea
la presión. La mayoría de los refrigerantes poseen críticas superiores
a los 93°C.
En general los refrigerantes son: orgánicos e inorgánicos:
Los inorgánicos: como el NH3 “Amoníaco”
Los de origen orgánico: halocarbonos/hidrocarburos
CFC: halocarbono completamente halogenado (exento de hidrógeno) que contiene cloro,
flúor y carbono, perjudiciales para la capa de ozono
HCFC: halocarbono parcialmente halogenado que contiene hidrógeno, cloro, flúor
y carbono.
HFC: halocarbono parcialmente halogenado que contiene hidrógeno,
flúor y carbono.
PFC: halocarbono que contiene únicamente flúor y carbono.
Clasificación
HC: hidrocarburo que contiene únicamente hidrógeno y carbono.
Mezclas.
Azeotrópicas: mezcla de fluidos refrigerantes cuyas fases vapor y líquido en equilibrio
poseen la misma composición a una presión determinada.
Zeotrópicas: mezcla de fluidos refrigerantes cuyas fases vapor y líquido en
equilibrio
Según el Reglamento de Instalaciones Frigoríficas, los
refrigerantes se clasifican en función de sus efectos
sobre la salud y la seguridad, en dos grupos:
Por su inflamabilidad y
por su toxicidad
Por su inflamabilidad
Grupo 1.- Refrigerantes no inflamables en estado de vapor a cualquier
concentración en el aire.
Grupo 2: Refrigerantes cuyo límite inferior de inflamabilidad, cuando forman una
mezcla con el aire, es igual o superior al 3,5 % en volumen (V/V).
Grupo 3: Refrigerantes cuyo límite inferior de inflamabilidad, cuando forman una
mezcla con el aire, es inferior al 3,5 % en volumen (V/V)
Por su toxicidad
Grupo A: Refrigerantes cuya concentración media en el tiempo no tiene
efectos adversos para la mayoría de los trabajadores que pueden estar
expuestos al refrigerante durante una jornada laboral de 8 horas diarias y 40 horas
semanales y cuyo valor es igual o superior a una concentración media de 400 ml/m³
[400 ppm. (V/V)].
Grupo B: Refrigerantes cuya concentración media en el tiempo no tiene efectos
adversos para la mayoría de los trabajadores que puedan estar expuestos al
refrigerante durante una jornada laboral de 8 horas diarias y 40 horas
semanales y cuyo valor es inferior a una concentración media
de 400 ml/m³ [400 ppm. (V/V)].
Cada refrigerante pertenece a un grupo de seguridad indicado por dos
dígitos: en primer lugar A ó B según el grado de toxicidad y a continuación
1, 2 ó 3 según su inflamabilidad y se definen tres grupos:
•L1 - alta seguridad: Los que sean tipo A1
•L2 - media seguridad: Los de los tipos A2, B1 y B2
•L3 - baja seguridad: Los de los tipos A3 y B3
Anexos
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Refrigerantes

  • 1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” EXTENSIÓN: SAN FELIPE REFRIGERANTES Autor: Alejandro Jordan Esc: 79 Prof: Ing. Pedro Guedez San Felipe, Junio 2017.
  • 2. REFRIGERANTES De manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que actúe como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. De forma general es cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido de trabajo del ciclo el cuál alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor, respectivamente.
  • 3. REFRIGERANTES Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el ciclo antes mencionado, debe poseer ciertas propiedades físicas, químicas y termodinámicas que lo hagan seguro durante su uso. DESARROLLO DE LA REFRIGERACIÓN El estadunidense Thomas Midgley fue quien, en la década de 1920 (a petición de Charles Franklin Kettering, inventor, ingeniero y empresario norteamericano) comenzó la búsqueda de un compuesto que pudiera cumplir con la mayoría de las propiedades deseadas en un refrigerante. Se puede decir que este suceso marca un antes y un después en la historia de la industria de la refrigeración.
  • 4. En 1930, se utilizó el diclorodifluorometano (CCl2F2), también conocido como R-12. Este CFC se convirtió en la sangre de las nuevas unidades de refrigeración. La síntesis del CCl2F2 dio pie al diseño de nuevas unidades de refrigeración, desde pequeños equipos en los automóviles hasta sistemas de aire acondicionado a nivel industrial. Asimismo, además de refrigerantes, se encontraron otras aplicaciones, como propelentes, solventes, extintores de fuego y agentes espumantes.
  • 5. No obstante lo anterior, nuevas preocupaciones relacionadas con la protección al medioambiente dieron pie a una nueva reunión. El Protocolo de Kioto, implementado en 1997, es un tratado internacional que establece medidas para prevenir la liberación de gases de efecto invernadero, centrándose en los HFC, de tal manera que busca eliminarlos por completo para disminuir el cambio climático.
  • 6. Para tener uso apropiado como refrigerante, se busca que los fluidos cumplan con la mayoría de las siguientes características
  • 7. • Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización, mayor será el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulación. • Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (evaporador) • Fácilmente manejable en estado líquido: El punto de ebullición debe ser controlable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable también. • Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el tamaño del compresor.
  • 8. • No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes. • No inflamable, no explosivo, no tóxico. • Químicamente estable: A fin de tolerar años de repetidos cambios de estado. • Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de condensación(mayor a 25-28kg/cmª)requieren un equipo extrapesado. La operación en vacío(menor a 0kg/ cmª)introduce la posibilidad de penetración de aire en el sistema.
  • 9. • Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la disminución del refrigerante y la contaminación del sistema. • Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación. • Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador. •Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuál elevada sea la presión. La mayoría de los refrigerantes poseen críticas superiores a los 93°C.
  • 10. En general los refrigerantes son: orgánicos e inorgánicos: Los inorgánicos: como el NH3 “Amoníaco” Los de origen orgánico: halocarbonos/hidrocarburos CFC: halocarbono completamente halogenado (exento de hidrógeno) que contiene cloro, flúor y carbono, perjudiciales para la capa de ozono HCFC: halocarbono parcialmente halogenado que contiene hidrógeno, cloro, flúor y carbono. HFC: halocarbono parcialmente halogenado que contiene hidrógeno, flúor y carbono. PFC: halocarbono que contiene únicamente flúor y carbono. Clasificación
  • 11. HC: hidrocarburo que contiene únicamente hidrógeno y carbono. Mezclas. Azeotrópicas: mezcla de fluidos refrigerantes cuyas fases vapor y líquido en equilibrio poseen la misma composición a una presión determinada. Zeotrópicas: mezcla de fluidos refrigerantes cuyas fases vapor y líquido en equilibrio
  • 12. Según el Reglamento de Instalaciones Frigoríficas, los refrigerantes se clasifican en función de sus efectos sobre la salud y la seguridad, en dos grupos: Por su inflamabilidad y por su toxicidad
  • 13. Por su inflamabilidad Grupo 1.- Refrigerantes no inflamables en estado de vapor a cualquier concentración en el aire. Grupo 2: Refrigerantes cuyo límite inferior de inflamabilidad, cuando forman una mezcla con el aire, es igual o superior al 3,5 % en volumen (V/V). Grupo 3: Refrigerantes cuyo límite inferior de inflamabilidad, cuando forman una mezcla con el aire, es inferior al 3,5 % en volumen (V/V)
  • 14. Por su toxicidad Grupo A: Refrigerantes cuya concentración media en el tiempo no tiene efectos adversos para la mayoría de los trabajadores que pueden estar expuestos al refrigerante durante una jornada laboral de 8 horas diarias y 40 horas semanales y cuyo valor es igual o superior a una concentración media de 400 ml/m³ [400 ppm. (V/V)]. Grupo B: Refrigerantes cuya concentración media en el tiempo no tiene efectos adversos para la mayoría de los trabajadores que puedan estar expuestos al refrigerante durante una jornada laboral de 8 horas diarias y 40 horas semanales y cuyo valor es inferior a una concentración media de 400 ml/m³ [400 ppm. (V/V)].
  • 15. Cada refrigerante pertenece a un grupo de seguridad indicado por dos dígitos: en primer lugar A ó B según el grado de toxicidad y a continuación 1, 2 ó 3 según su inflamabilidad y se definen tres grupos: •L1 - alta seguridad: Los que sean tipo A1 •L2 - media seguridad: Los de los tipos A2, B1 y B2 •L3 - baja seguridad: Los de los tipos A3 y B3
  • 20. Refrigerante R-12 a presión Atmosférica