Vaporizarea este procesul termodinamic prin care agentul frigorific isi schimba
starea de agregare din lichid in vapori, absorbind caldura de la sursa rece, reprezentata de
mediul racit (aerul sau un agent termic lichid). In vaporizator, este realizat efectul util al
instalatiilor frigorifice. Procesul de vaporizare va fi analizat in continuare, separat pentru
cazul realizarii acesteia in interiorul tevilor si separat pentru cazul realizarii acesteia in
spatiul dintre tevi si manta al vaporizatoarelor.
De regula, vaporizarea este realizata in interiorul tevilor, in aparate construite din
serpentine, destinate racirii aerului sau racirii lichidelor, respectiv in spatiul dintre un
fascicul de tevi si manta, in aparate de constructie multitubulara, cel mai adesea orizontale,
destinate racirii lichidelor.
Se observa ca racirea aerului, sau eventual a altor gaze, poate fi realizata numai prin
vaporizarea agentului frigorific in interiorul tevilor, iar racirea lichidelor poate fi realizata
atat prin vaporizarea agentului frigorific in interiorul tevilor, cat si prin vaporizarea acestuia
intre tevi si manta.
Daca in timpul vaporizarii agentului frigorific in spatiul dintre tevi si manta, prin
interiorul tevilor circula apa, aceasta poate fi racita cel mult pana in apropiearea
temperaturii de 0?C, pentru evitarea inghetarii la interiorul tevilor. Formarea ghetii in
procesele de racire a apei, este permisa numai la exteriorul tevilor, in bazine prevazute cu
serpentine in care vaporizeaza agentul frigorific.
Daca se doreste racirea lichidelor la temperaturi negative, vor trebui utilizate alte
substante in locul apei. De obicei se utilizeaza solutii apoase de tip antigel, sau saramuri,
toate avand temperaturi de solidificare negative. In tehnica frigului, aceste substante sunt
denumite generic agenti frigorifici intermediari.
Vaporizarea in interiorul tevilor
Racitoare de aer
Procesul de vaporizare este reprezentat in figura 1, unde se observa ca in interiorul
tevilor, cantitatea de lichid se reduce treptat spre iesirea agentului frigorific din aparat. Ultima
portiune a serpentinei, este integral umpluta de vapori.
Fig. 1. Procesul de vaporizare
Schema de principiu a unui racitor de aer, este prezentata in figura 2. Agentul
frigorific provenit de la ventilul de laminare, intra in aparat sub forma de vapori umezi (v.u.)
(amestec de lichid si vapori saturati) si iese din aparat sub forma de vapori supraincalziti
(v.si.). Aerul la intrarea in vaporizator (a.i.) este cald, iar la iesirea din acesta (a.e.) devine
rece, deoarece in racitor, aerul cedeaza caldura preluata de agentul frigorific. Presiunea
agentului frigorific in vaporizator, este considerata constanta si are valoarea presiunii de
vaporizare p0. Aceasta ipoteza este corecta in conditiile in care se neglijeaza pierderile de
presiune din vaporizator, datorate curgerii in conditii reale, a agentului frigorific.
Fig. 2. Schema racitorului racit cu aer
Evolutia procesului de vaporizare, in interiorul tevii din care este construita
serpentina vaporizatorului, este prezentata in figura 3.
Fig. 3. Evolutia procesului de vaporizare in tevi
La intrarea in vaporizator (1) titlul vaporilor umezi, este de cca. 15...25%. Aceasta
stare poate fi considerata cea de iesire a agentului frigorific din dispozitivul de laminare.
Ponderea vaporilor in amestecul cu lichidul creste continuu, de la intrarea spre iesirea
agentului frigorific (1', 1"). Astfel cantitatea de lichid din teava scade continuu, iar cantitatea
de vapori creste permanent.
Vaporizarea propriu-zisa se incheie odata cu schimbarea starii de agregare a ultimei
picaturi de lichid (2).
Pe toata durata procesului de vaporizare 1-2, temperatura ramane constanta, la
valoarea temperaturii de vaporizare t0, iar vaporii de agent frigorific sunt saturati si se
gasesc in echilibru cu lichidul, care de asemenea este saturat.
Pentru vaporizarea propriu-zisa este utilizata aproximativ 85-90% din suprafata totala
a vaporizatorului.
In ultima parte a suprafetei de transfer termic a vaporizatorului, agentul frigorific aflat
in stare de vapori, continua sa ramana in contact cu aerul cald si astfel va continua sa absoarba
caldura marindu-si temperatura cu cateva grade, ajungand ca la iesirea din aparat sa fie usor
supraincalzit (3). Pentru supraincalzire este utilizata cca. 10-15% din suprafata totala a
vaporizatorului.
Exista particularitati
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
