1ª QUESTÃO
A refrigeração e o condicionamento de ar são áreas fundamentais para engenheiros mecânicos, com
aplicações que são extensões diretas dos princípios da termodinâmica. Exemplos dessas aplicações incluem
câmaras frigoríficas, unidades de recuperação de calor, sistemas de ar-condicionado e sistemas inteligentes
de aquecimento e controle do ar.
Nos sistemas de refrigeração industrial, a diferença de temperatura entre evaporação e condensação
geralmente varia de 50°C a 80°C. Essa grande variação pode causar problemas operacionais e de
desempenho. Para resolver esses problemas, engenheiros devem propor soluções inovadoras para melhorar
o desempenho do sistema e preservar a vida útil e a eficiência dos componentes. Algumas soluções incluem
sistemas de compressão em múltiplos estágios de pressão, segmentação do sistema em vários níveis de
temperatura de evaporação e sistemas de refrigeração em cascata.
Uma instalação frigorífica opera com um sistema de refrigeração de duplo estágio, conforme ilustrado na
Figura 1. Esse sistema pode usar um ou mais evaporadores e integra o resfriador intermediário e o
separador de gás de flash em um único vaso.
Como Engenheiro de Processos do sistema de refrigeração em questão, foi solicitado que você fizesse uma
análise do sistema de estágio duplo de compressão em estudo (Figura 1). Após um levantamento dos dados
in loco, você conseguiu as informações constantes na Tabela 1, a respeito da operação do sistema em
estudo representado na Figura 1.
Fonte: O autor, 2024
Como engenheiro, faça as devidas considerações. Para auxiliar você na execução das suas atividades, entre
no
Studeo e acesse a Biblioteca Digital Unicesumar ou a plataforma Minha Biblioteca, para utilizar materiais
complementares. Na biblioteca digital, busque pelo livro Refrigeração Industrial (STOECKER, W. F.;
JABARDO, J. M S. Refrigeração industrial. São Paulo: Blucher, 2018) e siga os passos a seguir:
-1
a) Baseado no sistema de refrigeração apresentado na Figura 1, apresente o estado físico (líquido
subresfriado, líquido saturado, mistura L-V, vapor saturado, vapor superaquecido) do fluido de cada
corrente (1 a 8), bem como a entalpia (kJ kg ) do fluido em cada corrente (1 a 8). Para obter os valores das
entalpias, consultar o
Apêndice B do livro Refrigeração Industrial (STOECKER, W. F.; JABARDO, J. M S.
Refrigeração industrial. São Paulo: Blucher, 2018).-1
b) Determine o trabalho (kJ kg ) e a potência (kW) de compressão para os compressores 1 e 2, bem como
a vazão volumétrica na aspiração de cada compressor.
ALTERNATIVAS
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