El deslizamiento de temperatura en los gases refrigerantes
(Glide)
Las Tablas de Presión vs. Temperatura son una herramienta
muy útil para solucionar fallas en los sistemas operativos, especialmente a la
hora de checar presiones altas y bajas, establecer temperaturas muy altas y muy
bajas y adecuar los controles de presión.
El deslizamiento de temperatura del refrigerante determinará
la forma que tomará la Tabla de Presión vs. Temperatura. Por lo tanto, una
revisión rápida sobre el deslizamiento de temperatura es necesaria. A
continuación algunos puntos:
Mientras que una parte del refrigerante pasa a través de un
tubo de evaporación, conforme el líquido va hirviendo, la temperatura de
ebullición aumenta.
La temperatura de evaporación promedio se ubica entre la
temperatura en la que el refrigerante comienza a hervir adentro del dispositivo
de expansión y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
El deslizamiento de temperatura promedio es usado para
comparar el punto de ebullición en cada refrigerante y con ello obtener la
misma temperatura del serpentín.
El deslizamiento de temperatura en el condensador ocurre de
la misma manera que en el evaporador, pero el proceso es revertido a medida que
los componentes se condensan en diferentes escalas en la entrada y la salida.
Punto de burbuja y punto de rocío
Como se muestra en la figura 1, un componente del
refrigerante hará que éste se evapore o condense a una temperatura única: el
punto de ebullición.
Durante la evaporación, el líquido llega a un punto en que
se forman burbujas y éste comienza a hervir y evaporarse; esto sucede en el
punto de ebullición.
Una vez que la última gota del líquido desaparece, el calor
adicional hace que el vapor se caliente en exceso (aumento en la temperatura
por encima del punto de ebullición).
Durante la condensación, el vapor forma
gotas líquidas y continúa condensándose en el punto de ebullición. Cuando el
vapor desaparece, cualquier expulsión de calor adicional hace que el líquido se
sub-enfríe (menor temperatura debajo del punto de ebullición).
En los refrigerantes ocurre exactamente el mismo proceso: El
líquido se evapora, se convierte en vapor saturado y posteriormente se sobre
calienta; o bien el vapor se condensa,
se convierte en líquido saturado y posteriormente se sub enfría.
La diferencia
con los refrigerantes es que mientras éste hierve, también está reponiéndose de
los efectos del deslizamiento de temperatura (y enfriándose durante la
condensación).
El deslizamiento de temperatura no se reduce a un cambio de
calor sensible; es más bien una función del efecto de fraccionamiento local en
el refrigerante, a medida que éste viaja a través del intercambiador de calor.
Para una presión dada, la temperatura en la que el
refrigerante se convierte en vapor saturado será distinta a la temperatura en
la que el refrigerante se convierte en líquido saturado. En una Tabla de
Temperatura vs. Presión convencional, la presión debería aparecer al lado del
punto de ebullición de la temperatura.
En cuanto a los refrigerantes, hay dos valores en la
relación entre presión y temperatura: El del vapor y el del líquido. El líquido
saturado comenzará a formar burbujas cuando éste se caliente; este fenómeno es
conocido como punto de burbuja. Por su parte, el punto de rocío sucede cuando
el vapor saturado comienza a enfriarse y forma gotas de rocío.
Nota: Para los refrigerantes que tienen presión de rocío y
de burbuja, se debe tomar de la siguiente manera: Punto de rocío (presión de
succión) y presión de burbuja (presión de condensación).
Para los
refrigerantes mezclas, se tiene la presión de rocío y la presión de burbuja.
Esto es debido a que estos tipos de refrigerantes son mezclas y tienden a
cambiar en distintas temperaturas que al final, cuando todo se condensa o se ha
evaporado, se le llama un deslizamiento
de temperatura.
Aun cuando la presión se mantenga constante, la mezcla de
refrigerantes cambiará en distintas temperaturas.
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