Análise comparada de evaporadores de expansão directa e inundados

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Pretende-se com este trabalho de Mestrado, efectuar uma análise comparada entre evaporadores de expansão directa e inundados, e efectuar uma comparação entre o funcionamento de uma instalação frigorífica directa e indirecta, para conservar produtos alimentares perecíveis, nomeadamente pescado congelado. O presente trabalho inicia-se com a definição dos principais objectivos que uma unidade frigorífica terá para a implementação de um sistema de expansão directa e para um sistema de expansão indirecta. Neste projecto é importante conhecer toda a envolvência que existe para o dimensionamento de uma câmara frigorífica de congelados e como tal, será efectuada uma análise sobre os efeitos e impactos de transferência de calor, bem como uma comparação entre os fluidos adoptados quer para o sistema directo (R404A), quer para o sistema inundado (R717) e efectuar também uma comparação entre as principais diferenças entre estes sistemas, através dos seus métodos de alimentação. Na parte final do presente trabalho, será efectuado um balanço energético das instalações, a nível termodinâmico e comparar as suas eficiências, uma vez que, é um factor muito importante para o dimensionamento e projecto de uma instalação frigorífica. Por fim, será efectuado um estudo comparativo entre os dois sistemas apresentados, por forma a concluir qual a melhor solução encontrada.

Abstract: The intent with this Master’s degree work to accomplish a comparative analysis between direct expansion evaporators and flooded, and to accomplish a comparison between the operations of a direct and indirect refrigeration installation to conserve perishable alimentary products, particularly frozen fish. The present work begins with the definition of the main objectives that a refrigerating unit will have for the implementation of a direct expansion system and for an indirect expansion system. It is important to know in this project whole the existing surroundings for the frozen refrigerating chamber dimensioning. As such it will be performed an analysis on the effects and impacts of heat transfer as well as a comparison among the adopted fluids not only for the direct system (R404A), but also for the flooded system (R717). On the other hand it will also intend to perform a comparison among the main differences of between both systems. At the end, this work would also emphasis an energy balance of the facilities at a thermodynamic level and will compare its efficiencies once this is a very important factor for the design and deployment of a refrigeration installation. Finally, it will be perform a comparative study among the two presented systems, in order to conclude which is the best found solution.