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Este trabajo de investigación plantea el diseño de un sistema de enfriamiento que cubra la demanda requerida por la torre de destilación del Laboratorio de Control de Procesos Químicos. En función de este objetivo se analizan las necesidades de dicha torre, se determinan las condiciones de operación del ciclo para así, dimensionar los equipos que conforman el sistema. Luego se verifican las condiciones de trabajo usando el software de simulación Duprex 3.2, se propone una experiencia práctica para el Laboratorio de Control de Procesos Químicos y se evalúan los costos asociados a la implementación del sistema de enfriamiento.
La investigación se rige principalmente por las leyes de la termodinámica y el estudio del ciclo termodinámico de refrigeración por compresión de vapor. A su vez los fenómenos de transferencia de calor juegan un papel muy importante en el desarrollo del presente trabajo, ya que, además de considerar algunos de los mecanismos de transferencia, se evalúa el intercambio térmico en flujo bifásico para la condensación y evaporación del refrigerante.
El desarrollo experimental se lleva a cabo en la torre de destilación por carga que se encuentra en el Laboratorio de Control de Procesos Químicos de la Universidad de Carabobo, ubicado dentro del Laboratorio de Ingeniería Química. Allí, se estudiaron las necesidades de dicha torre y se tomaron los datos referentes a su demanda enérgica; a partir de ellos se obtuvo la capacidad calorífica del sistema de refrigeración y se diseñaron los equipos pertinentes para un ciclo de refrigeración por compresión de vapor ideal. Durante la simulación se consideraron los fenómenos de subenfriamiento y sobrecalentamiento del refrigerante, para la validación real del ciclo. |
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