Refrigeração Industrial - 3ª Edição

CAPÍTULO 1 – REFRIGERAÇÃO INDUSTRIAL 1.1 Refrigeração industrial comparada ao condicionamento de ar para conforto 1.2 O que é a refrigeração industrial 1.3 Armazenamento de alimentos não congelados 1.4 Alimentos congelados 1.5 Processamento de alimentos 1.6 Condicionamento de ar na indústria 1.7 Refrigeração na indústria de manufatura 1.8 Refrigeração na indústria da construção 1.9 Refrigeração na indústria química e de processos Referências CAPÍTULO 2 – FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA 2.1 Introdução 2.2 Equações da conservação da massa e da energia 2.3 Exemplos de aplicação das equações da conservação da massa e da energia Exemplo 2.1 Exemplo 2.2 Exemplo 2.3 Exemplo 2.4 Exemplo 2.5 2.4 Diagrama pressão-entalpia 2.5 Aplicação das tabelas e dos diagramas de propriedades termodinâmicas dos refrigerantes Exemplo 2.6 2.6 Ciclo de refrigeração de Carnot Exemplo 2.7 2.7 Ciclo de Carnot com um refrigerante real Exemplo 2.8 2.8 Coeficiente de eficácia 2.9 Condições para COP elevados em ciclos de Carnot Exemplo 2.9 2.10 Bomba de calor de Carnot Exemplo 2.10 2.11 Análise do ciclo de Carnot por meio das entalpias Exemplo 2.11 2.12 Compressão de vapor seco comparada à compressão de vapor úmido. 56 Exemplo 2.12 2.13 Motor térmico comparado a um dispositivo de expansão Exemplo 2.13 2.14 Ciclo-padrão de compressão a vapor e suas variantes Exemplo 2.14 2.15 Conclusão Referências CAPÍTULO 3 – SISTEMAS DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS 3.1 Compressão em múltiplos estágios de pressão 3.2 Remoção do gás de flash Exemplo 3.1 3.3 Resfriamento intermediário em compressão de duplo estágio Exemplo 3.2 3.4 Compressão de duplo estágio e uma única temperatura de evaporação Exemplo 3.3 3.5 Pressão intermediária ótima 3.6 Compressão de duplo estágio e dois níveis de temperatura de evaporação Exemplo 3.4 3.7 Seleção do compressor Exemplo 3.5 3.8 Estágio único ou estágio duplo de compressão 3.9 Sistemas em cascata Exemplo 3.6 Exemplo 3.7 3.10 Conclusão ReferênciasCAPÍTULO 4 – COMPRESSORES ALTERNATIVOS...... 97 4.1 Tipos de compressores 4.2 Rendimento volumétrico de espaço nocivo 4.3 Efeito da temperatura de evaporação sobre a vazão de refrigerante 4.4 Efeito da temperatura de evaporação sobre a capacidade frigorífica 4.5 Efeito da temperatura de evaporação sobre a potência de compressão...... 104 4.6 Efeito da temperatura de condensação sobre a vazão de refrigerante e a capacidade de refrigeração 4.7 Efeito da temperatura de condensação sobre a potência de compressão 4.8 Catálogos de fabricantes 4.9 Rendimento volumétrico real Exemplo 4.1 4.10 Eficiência de compressão adiabática Exemplo 4.2 4.11 Efeito das temperaturas de evaporação e condensação sobre o COP Exemplo 4.3 4.12 Relação entre pressões e diferenças máximas de pressão Exemplo 4.4 4.13 Efeito do superaquecimento do vapor de aspiração e do sub-resfriamento do líquido Exemplo 4.5 4.14 Temperaturas de descarga e cabeçotes resfriados a água 4.15 Lubrificação e resfriamento do óleo 4.16 Controle da capacidade 4.17 Compressores com múltiplas funções 4.18 Mercado dos compressores alternativos Referências CAPÍTULO 5 – COMPRESSORES PARAFUSO 5.1 Tipos de compressores parafuso 5.2 Princípio de funcionamento 5.3 Desempenho de um compressor parafuso 5.4 Eficiência de compressão adiabática 5.5 Efeito das temperaturas de evaporação e de condensação 5.6 Controle de capacidade e desempenho em carga parcial 5.7 Compressores com relação entre volumes variável 5.8 Injeção de óleo e resfriamento 5.9 Aspiração a uma pressão intermediária 5.10 Seleção do motor de acionamento 5.11 Mercado dos compressores parafuso 5.12 Compressor parafuso de um único rotor Referências CAPÍTULO 6 – EVAPORADORES, SERPENTINAS E RESFRIADORES 6.1 Meios de transferência da carga de refrigeração 6.2 Coeficiente global de transferência de calor Exemplo 6.1 6.3 Aletas nos trocadores de calor 6.4 Mudança de fase do refrigerante no interior de tubos 6.5 Propriedades do ar úmido – a carta psicrométrica 6.6 Conservação da massa e da energia em processos psicrométricos Exemplo 6.2 Exemplo 6.3 6.7 Lei da linha reta 6.8 Linha do processo do ar numa serpentina 6.9 Efeito de condições operacionais sobre o desempenho da serpentina 6.10 Seleção de serpentinas em catálogos de fabricantes 6.11 Controle da umidade em ambientes refrigerados 6.12 Seleção e desempenho do ventilador e seu motor 6.13 Número de serpentinas e sua localização 6.14 Métodos de introdução do refrigerante e controle de sua vazão 6.15 Formação de neve em serpentinas de baixa temperatura 6.16 Métodos de degelo de serpentinas 6.17 Degelo por gás quente 6.18 Serpentinas com borrifamento de anticongelante 6.19 Resfriadores de líquidos Exemplo 6.4 6.20 Temperatura ótima de evaporação CAPÍTULO 7 – RECIRCULAÇÃO DE LÍQUIDO 7.1 Evaporador com recirculação de líquido 7.2 Circulação por bombas e por pressão de gás 7.3 Vantagens e desvantagens da recirculação de líquido 7.4 Fundamentos da recirculação de líquido 7.5 Admissão do refrigerante...... 7.6 Recirculação por bomba7.7 Características das bombas de recirculação 7.8 Recirculação de líquido por pressão de gás 7.9 Análise energética do bombeamento por gás Exemplo 7.1 7.10 Considerações finais ReferênciasCAPÍTULO 8 – CONDENSADORES 8.1 Tipos utilizados na refrigeração industrial 8.2 Condensação em superfícies exteriores 8.3 Condensação no interior de tubos 8.4 Razão de rejeição de calor Exemplo 8.1...... 8.5 Desempenho de condensadores resfriados a ar e a água Exemplo 8.2 8.6 Torres de resfriamento 8.7 Condensadores evaporativos 8.8 Desempenho de condensadores evaporativos – características operacionais e de projeto 8.9 Efeito da temperatura de bulbo úmido do ar ambiente 8.10 Efeito das vazões do ar e da água sobre a capacidade 8.11 Análise das condições favoráveis para a redução da vazão de ar 8.12 Operação dos condensadores evaporativos durante o inverno 8.13 Remoção de incondensáveis 8.14 Tubulação em instalações com um único condensador Exemplo 8.3 8.15 Tubulação em condensadores paralelos 8.16 Condensador evaporativo como meio de resfriamento para cargas exteriores ao ciclo frigorífico 8.17 Tratamento da água em condensadores evaporativos 8.18 Condensador como componente do ciclo frigorífico Referências CAPÍTULO 9 – TUBULAÇÕES 9.1 Considerações gerais 9.2 Funções das linhas de refrigerante 9.3 Perda de carga em dutos circulares Exemplo 9.1 Exemplo 9.2 9.4 Diâmetro ótimo 9.5 Dimensionamento da tubulação 9.5.1 Linha de aspiração do compressor 9.5.2 Linha de descarga do compressor 9.5.3 Linha de líquido de alta pressão 9.5.4 Linha de retorno da mistura bifásica ao separador de líquido 9.5.5 Linhas de gás quente de degelo Exemplo 9.3 9.6 Linhas de líquido com trechos verticais Exemplo 9.4 Exemplo 9.5 9.6 Linhas de líquido com trechos verticais Exemplo 9.4 Exemplo 9.5 9.7 Linhas horizontais e em elevação para misturas bifásicas 9.8 Trechos em elevação na linha de aspiração de sistemas com expansão direta de refrigerantes halogenados Referências CAPÍTULO 10 – VÁLVULAS 10.1 Tipos de válvulas 10.2 Válvulas de bloqueio de atuação manual 10.3 Válvulas de expansão manuais ou válvulas de balanceamento 10.4 Válvulas de retenção 10.5 Válvulas de solenoide 10.6 Válvulas de solenoide pilotadas e acionadas por pressão de gás 10.7 Válvulas reguladoras de pressão: de ação direta, pilotadas e de compensação externa 10.8 Controles de nível 10.9 Válvulas de expansão controladas por superaquecimento 10.10 Considerações finais Referências CAPÍTULO 11 – RESERVATÓRIOS 11.1 Reservatórios em instalações frigoríficas industriais 11.2 Reservatórios de líquido – considerações gerais Exemplo 11.1 Exemplo 11.2 11.3 Separadores de líquido – considerações gerais 11.4 Reservatórios de alta pressão 11.5 Separadores de líquido para evaporadores inundados 11.6 Reservatórios de baixa pressão 11.7 Tanque de flash/resfriador intermediário 11.8 Acumulador de aspiração 11.9 Técnicas para melhorar o desempenho dos reservatórios 11.10 Considerações finais sobre o dimensionamento de linhas e reservatórios Referências CAPÍTULO 12 – REFRIGERANTES 12.1 Introdução 12.2 Considerações preliminares 12.3 Nomenclatura 12.4 Propriedades físicas 12.5 Características de desempenho no ciclo de compressão a vapor 12.6 Aspectos relacionados à segurança na utilização e manuseio de refrigerantes 12.7 Compatibilidade com materiais 12.8 Interação com o óleo de lubrificação 12.9 Análise comparativa entre a amônia e os refrigerantes halogenados Referências CAPÍTULO 13 – SEGURANÇA 13.1 Introdução 13.2 Norma ANSI/ASHRAE 15-2013 13.3 Vasos de pressão (reservatórios) 13.4 Tubulações e válvulas Exemplo 13.1 13.5 Dispositivos de alívio 13.6 Ventilação da sala de máquinas.. 372 13.7 Proteção contra incêndios em câmaras refrigeradas 13.8 Detecção de vazamentos 13.9 Descarga da amônia 13.10 Recomendações complementares 13.11 Plano de segurança da instalação Referências APÊNDICE A –

Wilbert F. Stoecker , José Maria Sáiz Jabardo