ANÁLISE DO DESEMPENHO DO CICLO DE REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO UTILIZANDO ALCANOS
Máquinas de refrigeração por absorção são uma alternativa para ciclos de refrigeração por compressão de vapor e cada vez atraem mais atenção, pois oferecem menor impacto ambiental, uma vez que, não utilizam fluidos refrigerantes como os CFCs, que destroem a camada de ozônio. Muitos fluidos refrigerantes naturais estão sendo investigados, porém os pares NH3/H2O e H2O/LiBr ainda são os mais utilizados. Sabendo que esses pares clássicos de fluidos apresentam algumas desvantagens, como corrosividade, pressões elevadas de operação e toxicidade, este trabalho simulou um ciclo de refrigeração por absorção no simulador Aspen Plus com o par de fluidos refrigerante/absorvente: n-butano/n-octano, e analisou a influência da temperatura do gerador e da pressão do evaporador no desempenho deste ciclo. Para o caso em que a pressão do evaporador foi igual a 1,0 bar, a pressão do condensador igual a 4,8 bar e a temperatura do gerador igual a 420 K, obteve-se um coeficiente de desempenho (COP) para a mistura proposta de 0,36, de acordo com o obtido pela literatura. Observou-se que o COP para o ciclo estudado aumentou com a temperatura do gerador, no intervalo de temperatura de 407,5-425,6 K. Quanto a influência da pressão do evaporador, no intervalo de pressão estudado de 1,000-1,095 bar, o COP reduziu com o aumento da pressão. O ciclo de refrigeração com n-butano/n-octano apresentou COP menor do que o ciclo que utiliza amônia/água, porém ele apresenta a vantagem de operar em uma pressão de funcionamento moderada, sendo menor que a do ciclo com amônia/água, não exigindo alta tecnologia e tornando a construção e o processo mais simples. Isto gera redução de custos, além de impactar positivamente em segurança de processo, operação e meio ambiente, visto que a mistura n-butano/n-octano possui baixo impacto ambiental (ODP nulo e GWP baixo).
ANÁLISE DO DESEMPENHO DO CICLO DE REFRIGERAÇÃO POR ABSORÇÃO UTILIZANDO ALCANOS
-
DOI: 10.22533/at.ed.77020140711
-
Palavras-chave: ciclo de refrigeração por absorção; n-butano; n-octano; coeficiente de desempenho; simulação
-
Keywords: absorption refrigeration cyle; n-butane; n-octane; coefficient of performance; simulation
-
Abstract:
Absorption refrigeration systems are an alternative for vapor compression cycles, and they have been attracted more attention, because they have less environmental impact, since they do not use refrigerant fluids like CFCs, which destroyed the ozone layer. Many natural refrigerants are being investigated, but the most used pairs of working fluids still are NH3/water and water/LiBr. Regarding that, these two classical mixtures carry some disadvantages, such as corrosivity, high working pressure, and toxicity, the present work simulated, using Aspen Plus, an absorption refrigeration cycle working with n-butane/n-octane, and analyzed the influence of the generator temperature and evaporador pressure to the performance of the cycle. For an evaporator pressure of 1.0 bar, condenser pressure of 4.8 bar, and generator temperature of 420 K, a coefficient of performance (COP) of 0.36 was obtained. The COP increased with the generator temperature, when varied within the range 407,5 – 425,6 K. In addition, varying the evaporator pressure in the range 1.000 – 1.095 bar, the COP decayed with the pressure increase. The refrigeration cycle using the pair n-butane/n-octane presented a lower COP compared to the classical pair NH3/water, however it presents some advantages, such as moderate working pressure, affecting positively process safety, costs in construction and maintenance, and benefits inherent to working mixture itself such as environmental impacts (zero ODP and low GWP).
-
Número de páginas: 12
- Gabriela Azevedo de Morais
- Matheus Ivan Hummel Silva
- Luciana Yumi Akisawa Silva
