Diseño de un banco de ensayos para sistemas de producción de frío con doble compresión

Herranz Feito, Miguel (2017). Diseño de un banco de ensayos para sistemas de producción de frío con doble compresión. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM), Madrid.

Descripción

Título: Diseño de un banco de ensayos para sistemas de producción de frío con doble compresión
Autor/es:
  • Herranz Feito, Miguel
Director/es:
  • Fernández Benitez, José Antonio
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Química
Fecha: Junio 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Refrigeración, Banco de ensayos, Diseño, Análisis, EES, Experimentación, Selección de Equipos, Doble Compresión.
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En este proyecto se presenta el diseño, dimensionamiento y análisis de un banco de ensayos para la generación de frio por doble compresión. El proyecto representa la fase inicial del desarrollo del banco, desde la primera concepción del mismo hasta la selección de equipos comerciales para su funcionamiento. La justificación de la realización de este proyecto se encuentra en el panorama actual de la industria de la refrigeración. A raíz de las nuevas normativas europeas para la retirada progresiva de refrigerantes con alto potencial de calentamiento global, se ha iniciado una búsqueda de nuevos refrigerantes capaces de sustituir a los actuales sin comprometer la eficiencia energética. En este escenario, la experimentación cobra una especial importancia. El objetivo del banco es disponer de una instalación conocida en la que se puedan probar distintos refrigerantes y evaluar cómo de buenos sustitutos son de los refrigerantes actuales. Pero además, la disposición de una instalación de este tipo puede ser una excelente forma de aprendizaje práctico de los sistemas de refrigeración, por lo que puede ser utilizada para docencia. El diseño del banco se realizó para obtener bajas temperaturas, del orden de -30ºC. En estas condiciones, la doble etapa de compresión cobra importancia para evitar trabajos excesivos de los compresores o temperaturas demasiado altas en el ciclo. Este tipo de configuraciones, aunque más complejas, tienen un interés mayor que los ciclos simples para su estudio. Para realizar los cálculos y simulaciones del banco se utilizó la herramienta Engineering Equation Solver. Este software es especialmente adecuado ya que incluye las propiedades termodinámicas de una amplia cantidad de sustancias, entre las que se encuentran los refrigerantes más utilizados. A partir de la formulación de las ecuaciones del ciclo, el programa resuelve mediante iteraciones todas las variables que intervengan. Tras un desarrollo teórico de la termodinámica del ciclo, se procedió a una búsqueda comercial de todos los equipos necesarios para el banco, valorando distintas alternativas. De los equipos principales del banco, cabe destacar que la selección de los compresores se realizó con el software CoolSelector2 de la empresa Danfoss, y que la selección de los intercambiadores de calor se realizó a partir de información catalogada de la empresa Luvata. Con la información referente a los equipos, se actualizó el programa teórico desarrollado en EES. Este programa más completo permitió hacer un análisis del funcionamiento y variables que afectan al ciclo. Entre los análisis realizados se encuentra una modelización de la eficiencia del ciclo, un estudio de la dependencia de la temperatura exterior en la eficiencia, una simulación del transitorio del funcionamiento del banco o un análisis de la pérdida de carga del sistema. Además de las justificaciones de todas las decisiones tomadas a lo largo del diseño del banco y de la selección de equipos, se incluyen algunas consideraciones adicionales como la puesta en marcha, un análisis ambiental, el presupuesto del banco o diagramas y planos de apoyo orientativos.

Más información

ID de Registro: 49052
Identificador DC: http://oa.upm.es/49052/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:49052
Depositado por: Graduado Miguel / MHF Herranz Feito
Depositado el: 12 Ene 2018 08:21
Ultima Modificación: 12 Ene 2018 09:53
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