Hola a todos,
Tengo dos cuestiones que me intrigan acerca de un intercambiador de placas que actúa como evaporador. Como fluido refrigerante se tiene R134a y como fluido a enfriar una solución de agua con glicol. Por cuestiones de espacio, dicho intercambiador está conectado en iso-corriente. Ahí van las cuestiones:
1- Estoy haciendo un cálculo de la potencia frigorífica que se suministra pero hay algo que no me cuadra. En el lado del refrigerante, dispongo de la presión de evaporación y la temperatura de salida del refrigerante (que se corresponde con la temperatura del gas sobrecalentado). En el lado del fluido secundario (agua con glicol) dispongo de la temperatura de entrada y la de salida. Observo que la temperatura de salida del refrigerante es mayor que la temperatura de salida del fluido. ¿Es esto posible? Bajo mi entender no, ya que no puede haber un cruce de temperaturas. Entiendo que lo que debe estar ocurriendo es que el refrigerante evapora a temperatura constante, y una vez saturado su temperatura empieza a crecer (recalentamiento útil), pero dicha temperatura nunca debería superar a la temperatura de salida del agua con glicol. Bajo esta premisa, ¿estoy obviando algo y me estoy equivocando? ¿ Y si no lo estoy, lo normal es que esas temperaturas sean muy parecidas? Entiendo que esto va a depender de muchos parámetros relacionados con el dimensionamiento del evaporador y los caudales, pero me gustaría conocer datos de una instalación que trabaja adecuadamente.

2- En relación con la cuestión anterior. ¿Si el intercambiador está sobredimensionado podemos tener algún tipo de problema en relación con la velocidad del refrigerante y el trasiego de aceite del compresor?

Como siempre, gracias de antemano.

Hola,con respecto al punto 1 de tu consulta cual es esa diferencia de temperatura exactamente?(faltan datos exactos)
Dices que es un sistema isocorriente esto es a mi entender lo que estas obviando en el análisis de lo que esta pasando.Es normal que siendo asi, la salida del refrigerante este a mayor temperatura que la salida del glicol, la temperatura de entrada del glicol (que trae todo el calor a quitar en el evaporador) esta transmitiendo y recalentando los gases de salida del refrigerante,esto es para el refrigerante la zona donde dejo de estar a temperatura de evaporacion constante,es la zona donde se produce el "recalentamiento".
Con respecto al punto 2, habría que evaluar cuanto de sobredimensionado esta ese evaporador y que velocidades hay en la linea de baja para que sea un problema el retorno de aceite.

Hola mrr, como bien dices, en un intercambiador a equicorriente nunca puede salir el refrigerante a más temperatura que el glicol. Supongamos que el refrigerante evapora a 0ºC y sale del evaporador a 4ºC. El glicol podría estar entrando a 10ºC y salir a 5ºC del evaporador, pero jamás se podría enfriar por debajo de la temperatura de salida del refrigerante, ni el refrigerante calentarse por encima de la temperatura de salida del glicol. Esto es así porque un foco frío nunca podrá llegar a tener más temperatura que el foco caliente que le proporciona el calor.
Para hallar la potencia frigorífica, la fórmula a utilizar es: P=K*S*DTml
Siendo K el coeficiente de transferencia de calor (1000 a 5000 W/m2K en evaporadores de placas), depende de los caudales y del fabricante, pero existen programas de simulación de fabricantes como SWEP que te lo ajustan.
S es la superficie del intercambiador (m2)
DTml=(DTe-DTs)/ln(DTe/DTs), es el salto de temperatura medio logarítmico, con DTe=salto en la entrada y DTs=salto en la salida.

Cuando nos referimos a un intercambiador iso-corriente o equi-corriente , éstos están diseñados de tal manera que van en el mismo sentido el refrigerante del primario y secundario .

hola muy bien ,pero eso hay que llevarlo a la practica, y la practica son los problemas sobre el terreno ,no se por que razon siempre estamos con los dimensionamientos, como que el que hizo el proyecto, y monto la maquina , no supiera su trabajoo,
primero analizar un circuito sus presiones la carga temp, etc etc
y despues el otro presiones caudal temp etc
la maquina en el manual vienes todos los parametros,saltos etc
por cuestiones de espacio puede ser en un barco ,pero no entierra firme,el dimensionado,
supongo que esa instalacion no es nueva ,y ahora el problema es el evaporador , pero no por la dimension, creo que funciono , bien y ahora no, pero sera otra la razon, de que no funcione bien,los calculos y logarismos no valen en este caso, hay que ceñirse en la maquina componentes cargas ,consumo ,presiones ,temp etc etc ,los numeros estan muy bien , pero cuando hacen falta,,¿¿¿trabajar sobre la maquina y ver de que se trata,
saludos

Joseb71, no te enfades hombre jeje. El compañero ha preguntado como calcular la potencia y para eso hace falta hacer unos numerillos! Por supuesto, si hay una anomalía de funcionamiento hay que medir varios parámetros in situ. Lo que está claro es que si el gas de retorno sale mas caliente que el glicol, o las medidas de temperatura no son correctas, o el intercambiador no está en equi-corriente.

dice que esta haciendo,un calculo sobre el rendimiento de la maquina, eso seguro,
pero la maquina funciona bien o funciona mal, por que eso, creo que es lo que hace falta saber, si rinde o no rinde, no lo que te parezca ati ,si este circuito esta mas caliente o mas frio, ojo trato de ayudar desde el punto de vista como tecnico de campo, no de numeros,
ni calculos, y de limpieza como andamos, , bueno si la maquina esta rindiendo bien,
creo que no hay que investigar nada, pero si no va bien, es cuando hay que pensar,
y no das datos es mas los desconoces, pueden ser otras razones , pero no creo lo del dimensionamiento,

hola no me enfado, es que no dan datos, y la falta de conocimiento,si la maquina funciona bien, no deberia complicarse el tema, cuando pregunta los datos de funcionamiento normal es que no esta seguro, por tanto seria lo primero que se le debe de decir, si funciona asi o no pues si no sabe si funciona asi o como que calculos hace , esa maquina no tiene condensador ,si no pone datos como sabemos si estan bien o estan mal,el que este mas alto o mas bajo, el agua o el gas ,sera en funcion de los parametros con que trabaje, y hay esta el dato la maquina funciona bien, ya tiene la respuesta,
si no funciona bien, el gas no enfria lo suficiente en el evaporador,suma y sigue, no se en enfria, puede ser que el condensador bla bla bla,sin duda desconoce los datos de trabajo.
saludo

Por supuesto joseb71. Lo adecuado es que el compañero ponga modelos de los equipos y datos de consigna. Y tome el mayor número de mediciones posible: Temperaturas de entrada y salida de glicol y refrigerante. Consumo del compresor, caudal de la bomba de glicol, temperatura de condensación y de aire exterior...

Hola de nuevo,
Gracias a todos por vuestros comentarios. Joseb71, no te digo que no tenga falta de conocimiento, pero creo que sí sé lo que comento en este post. No he dado más datos porque quiero enfocar la duda al tema de cruce de temperaturas, si miras en el foro describo la planta con la que estoy trabajando. La máquina sí tiene condensador, y también está sobredimensionado (obtendo un subenfriamiento bastante alto). Mi pregunta iba enfocada exclusivamente al cruce de temperaturas a la salida del intercambiador, el cual creo que no debe ocurrir. Sin embargo ahora mismo os puedo decir que estoy leyendo con un equipo de instrumentación 3.3 ºC en la salida del glicol (fluido enfriado) y 9 en la salida del refrigerante. Esta diferencia ya me choca. Lo único que se me ocurre es que el refrigerante al estar ya sobrecalentado aumente su temperatura absorbiendo calor del ambiente (ahora mismo estoy aquí a 18 ºC) ¿Qué pensáis?
El cálculo de la potencia frigorífica pensaba hacerlo con por la parte de glicol (caudal_másico * calor_especifico_glicol * dif_temperaturas). El caudal de glicol es variable, normalmente lo tengo a unos 12 l/min.
Un saludo

Y las temperaturas de entrada?

Fran, déjame que te conteste el lunes porque no sé si tengo un problema de calibración en el propio equipo de instrumentación. Gracias!