Tipos de Evaporadores PDF

Tipos de evaporador
Segn alimentacin de refrigerante: [editar]

- De Expansin Directa o Expansin Seca (DX) [editar]
Artculo principal: Evaporador de expansin seca
En los evaporadores de expansin directa la evaporacin del refrigerante se lleva a cabo a travs de su recorrido
por el evaporador, encontrndose este en estado de mezcla en un punto intermedio de este. De esta manera, el
fluido que abandona el evaporador es puramente vapor sobrecalentado. Estos evaporadores son los ms
comunes y son ampliamnete utilizados en sistemas de aire acondicionado. No obstante son muy utilizados en la
refrigeracin de media y baja temperatura, no son los ms apropiados para instalaciones de gran volumen.
- Inundados [editar]
Artculo principal: Evaporador inundado
Los evaporadores inundados trabajan con refrigerante lquido con lo cual se llenan por completo a fin de tener
humedecida toda la superficie interior del intercambiador y, en consecuencia, la mayor razn posible de
transferencia de calor. El evaporador inundado est equipado con un acumulador o colector de vapor el que
sirve, a la vez, como receptor de lquido, desde el cual el refrigerante lquido es circulado por gravedad a travs
de los circuitos del evaporador. Preferentemente son utilizados en aplicaciones industriales, con un nmero
considerable de evaporadores, operando a baja temperatura y utilizando amonaco (R717) como refrigerante.
- Sobrealimentados [editar]
Artculo principal: Evaporador sobrealimentado
En este tipo de evaporadores el flujo msico de lquido supera con creces al flujo de vapor producido en el
evaporador. De esta manera, el fluido que abandona el evaporador es mezcla vapor-lquido de alto ttulo, que no
alcanza a ser vapor saturado. Son preferentemente utilizados en aplicaciones industriales.
Segn tipo de construccin: [editar]

- Tubo descubierto [editar]
Evaporador de tubo descubierto de cobre para enfriamiento de agua

Los evaporadores de tubo descubierto se construyen por lo general en tuberas de cobre o bien en tubera de
acero. El tubo de acero se utiliza en grandes evaporadores y cuando el refrigerante a utilizar sea amonaco
(R717), mientras para pequeos evaporadores se utiliza cobre. Son ampliamente utilizados para el enfriamiento
de lquidos o bien utilizando refrigerante secundario por su interior (salmuera, glicol), donde el fenmeno de
evaporacin de refrigerante no se lleva a cabo, sino ms bien estos cumplen la labor de intercambiadores de
calor.
- De superficie de Placa [editar]
Existen varios tipos de estos evaporadores. Uno de ellos consta de dos placas acanaladas y asimtricas las
cuales son soldadas hermticamente una contra la otra de manera tal que el gas refrigerante pueda fluir por entre
ellas; son ampliamente usados en refrigeradores y congeladores debido a su economa, fcil limpieza y
modulacin de fabricacin. Otro tipo de evaporador corresponde a una tubera doblada en serpentn instalada
entre dos placas metlicas soldadas por sus orillas. Ambos tipos de evaporadores, los que suelen ir recubiertos
con pintura epxica, tienen excelente respuesta en aplicaciones de refrigeracin para mantencin de productos
congelados.
- Evaporadores Aleteados [editar]
Los serpentines aleteados son serpentines de tubo descubierto sobre los cuales se colocan placas metlicas o
aletas y son los ms ampliamente utilizados en la refrigeracin industrial como en los equipos de aire
acondicionado. Las aletas sirven como superficie secundaria absorbedora de calor y tiene por efecto aumentar el
rea superficial externa del intercambiador de calor, mejorndose por tanto la eficiencia para enfriar aire u otros
gases.
El tamao y espaciamiento de las aletas depende del tipo de aplicacin para el cual est diseado el serpentn.
Tubos pequeos requieren aletas pequeas y viceversa. El espaciamiento de la aletas vara entre 1 hasta 14
aletas por pulgada, dependiendo principalmente de la temperatura de operacin del serpentn. A menor
temperatura, mayor espaciamiento entre aletas; esta distancia entre las aletas es de elemental relevancia frente la
formacin de escarcha debido a que esta puede obstruir parcial o totalmente la circulacin de aire y disminuir el
rendimiento del evaporador.
Respecto de los evaporadores aleteados para aire acondicionado, y debido a que evaporan a mayores
temperaturas y no generan escarcha, estos pueden tener hasta 14 aletas por pulgada. Ya que existe una relacin
entre superficie interior y exterior para estos intercambiadores de calor, resulta del todo ineficiente aumentar el
nmero de aletas por sobre ese valor (para aumentar superficie de intercambio optimizando el tamao del
evaporador), ya que se disminuye la eficiencia del evaporador dificultando la circulacin del aire a travs de
este.
Esta circulacin de aire se realiza de dos maneras: por conveccin forzada por ventiladores bien sean
centrfugos o axiales, mono o trifsicos, conforme la aplicacin- y de manera natural por diferencia de
densidades del aire, fenmeno conocido como conveccin natural.
Evaporadores para Enfriamiento de Lquido: [editar]

- Enfriador de doble tubo [editar]
Es un serpentin que enfria liquido que suministra gran rango de transferencia de calor entre el refrigerante y el
liquido que va a ser enfriado. El camino del refrigerante puede ser a traves de uno u otro de los tubos aunque
usualmente la salmuera o liquido que va a ser enfriadose hace circular a traves del tubo interior y el refrigerante
que remueve el calor esta entre los dos tubos. Este tipo de serpentin para intercambio de calor se usa tambien en
el diseo de condensadores.
- Enfriador Baudelot [editar]
Puede usarse para enfriar agua, u otros liquidos o para varios usos industriales, y es frecuentemente usado como
enfriador de leche. La tuberia del evaporador se coloca verticalmente, y el liquido que va enfriarse se hace
circular sobre los serpentines de enfriamientos mediante el flujo de gravedad desde el arreglo colocado encima
de los serpentines. El liquido es recogido en una bandeja la cual puede ser recirculado por el enfriador baudelot
o bombeado a su destino en el proceso industrial
- Enfriador tipo tanque [editar]
- Enfriador con serpentn en casco [editar]
- Enfriador acorazado
..
Clculo del tamao del evaporador
El calor requerido para la evaporacin del refrigerante se suministra a la superficie del evaporados por el medio que se
est enfriando. Este medio puede ser un gas como el are en el espacio fro; un lquido, como una solucin de sal, o un
slido, como un producto crnico.
El flujo del calor al evaporados est controlado por varios factores:
a) tipo de evaporados (tubular, serpentn con aletas, etc.).
b) material y tipo de construccin del evaporador.
c) rea expuesta del evaporador, y
d) diferencia de temperaturas entre el medio y el refrigerante.
La ecuacin del flujo de calor se puede expresar:

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