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TABLAS Y DIAGRAMAS DE TECNOLOGÍA FRIGORÍFICA
Versión 4.4 (septiembre de 2016)
!
Autores
• Juan Francisco Coronel Toro ([email protected]) • Luis Pérez-Lombard Martín de Oliva ([email protected])
Departamento de Ingeniería Energética Universidad de Sevilla
Parte de la información ha sido tomada de las siguientes referencias:
• ASHRAE Handbook, Fundamentals 1997 SI Edition, Ed. ASHRAE (1997). • COOLPACK, A collection of simulations tools for refrigeration, Versión 1.46, Department of
Mechanical Engineering, Technical University of Denmark, (2000). • KLEIN, S.A. y ALVARADO, F.L., Engineering Equation Solver Software (EES), Academia
Versión 6.271 (20-07-2001). • RAMIREZ J.A. Refrigeración. Ediciones CEAC (1994) • STOECKER, W.F. Industrial Refrigeration Handbook. 1st ed. McGraw Hill (1998) • PINAZO OJER, J.M. Cálculos en Instalaciones Frigoríficas. 1ª ed. Servicio de Publicaciones
de la Universidad Politécnica de Valencia (1995)
Índice 1. Propiedades de los principales refrigerantes 1
Tabla 1.1. Propiedades del R-717, líquido y vapor saturado 1
Tabla 1.2. Propiedades del R-22, líquido y vapor saturado 2
Tabla 1.3. Propiedades del R-134a, líquido y vapor saturado 3
Diagrama 1.1. Diagrama p-h del R-717 4
Diagrama 1.2. Diagrama p-h del R-22 5
Diagrama 1.3. Diagrama p-h del R-134a 6
2. Tuberías y accesorios para refrigerantes 7Tabla 2.1: Dimensiones de tuberías comerciales de cobre para refrigerantes 7
Tabla 2.2: Dimensiones de tuberías comerciales de acero para refrigerantes 7
Diagrama 2.1: Ábaco de Moody 8
Tabla 2.3: Coeficiente K de pérdida de presión en válvulas y accesorios 9
Tabla 2.4: Longitudes equivalentes (m) de pérdida de presión en válvulas y accesorios 10
3. Diagramas sicrométricos 11Diagrama 3.1: Diagrama sicrométrico de ASHRAE para bajas temperaturas 11
Diagrama 3.2: Diagrama sicrométrico de ASHRAE 12
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
1. Propiedades de los principales refrigerantes
Tabla 1.1. Propiedades del R-717, líquido y vapor saturado R-717, NH3, Amoniaco
T p !l vv hl hv sl sv
(°C) (kPa) (kg/ m³) (m³/kg) (kJ/kg) (kJ/kg) (kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
-50 40.84 702.1 2.62774 -24.73 1391.2 0.0945 6.4396-45 54.49 696.2 2.00708 -2.85 1399.6 0.1914 6.3384-40 71.69 690.2 1.55328 19.17 1407.8 0.2867 6.2425-35 93.10 684.0 1.21678 41.32 1415.7 0.3806 6.1516-30 119.43 677.8 0.96396 63.60 1423.3 0.4730 6.0651-25 151.47 671.5 0.77167 86.01 1430.7 0.5641 5.9827-20 190.08 665.1 0.62373 108.55 1437.7 0.6538 5.9041-15 236.17 658.6 0.50868 131.22 1444.4 0.7421 5.8289-10 290.71 652.1 0.41830 154.01 1450.7 0.8293 5.7569-5 354.76 645.4 0.34664 176.94 1456.7 0.9152 5.68770 429.38 638.6 0.28930 200.00 1462.2 1.0000 5.62105 515.75 631.7 0.24304 223.21 1467.4 1.0837 5.5568
10 615.05 624.6 0.20543 246.57 1472.1 1.1664 5.494615 728.53 617.5 0.17461 270.09 1476.4 1.2481 5.434420 857.48 610.2 0.14920 293.78 1480.2 1.3289 5.375925 1003.24 602.8 0.12809 317.67 1483.4 1.4088 5.318830 1167.20 595.2 0.11046 341.76 1486.2 1.4881 5.263135 1350.77 587.4 0.09563 366.07 1488.3 1.5666 5.208640 1555.42 579.4 0.08310 390.64 1489.9 1.6446 5.154945 1782.66 571.3 0.07245 415.48 1490.8 1.7220 5.102050 2034.03 562.9 0.06335 440.62 1491.1 1.7990 5.049755 2311.13 554.2 0.05554 466.10 1490.6 1.8758 4.997760 2615.60 545.2 0.04880 491.97 1489.3 1.9523 4.945865 2949.13 536.0 0.04296 518.26 1487.1 2.0288 4.893970 3313.47 526.3 0.03787 545.04 1483.9 2.1054 4.841575 3710.45 516.2 0.03342 572.37 1479.7 2.1823 4.788580 4141.98 505.7 0.02951 600.34 1474.3 2.2596 4.734485 4610.02 494.5 0.02606 629.04 1467.5 2.3377 4.678990 5116.72 482.8 0.02300 658.61 1459.2 2.4168 4.621395 5664.32 470.2 0.02027 689.19 1449.0 2.4973 4.5612
100 6255.27 456.6 0.01782 721.00 1436.6 2.5797 4.4975
"1
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Tabla 1.2. Propiedades del R-22, líquido y vapor saturado R-22, CHClF2, Clorodifluormetano
T p !l vv hl hv sl sv
(°C) (kPa) (kg/ m³) (m³/kg) (kJ/kg) (kJ/kg) (kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
-50 64.53 1435.6 0.32385 144.0 383.4 0.7752 1.8480-45 82.92 1421.3 0.25635 149.4 385.8 0.7992 1.8351-40 105.23 1406.8 0.20521 154.9 388.1 0.8227 1.8231-35 132.03 1392.1 0.16598 160.4 390.4 0.8459 1.8120-30 163.89 1377.2 0.13553 165.9 392.7 0.8687 1.8015-25 201.43 1362.0 0.11163 171.4 394.9 0.8912 1.7918-20 245.31 1346.5 0.09268 177.0 397.1 0.9135 1.7826-15 296.20 1330.8 0.07751 182.7 399.2 0.9354 1.7740-10 354.79 1314.7 0.06527 188.4 401.2 0.9572 1.7658-5 421.80 1298.3 0.05529 194.2 403.2 0.9787 1.75810 497.99 1281.5 0.04710 200.0 405.0 1.0000 1.75075 584.11 1264.3 0.04034 205.9 406.8 1.0212 1.7436
10 680.95 1246.7 0.03470 211.9 408.6 1.0422 1.736815 789.31 1228.6 0.02997 217.9 410.2 1.0630 1.730220 910.02 1209.9 0.02599 224.1 411.7 1.0838 1.723825 1043.92 1190.7 0.02261 230.3 413.0 1.1045 1.717430 1191.88 1170.7 0.01972 236.6 414.3 1.1252 1.711135 1354.79 1150.1 0.01724 243.1 415.3 1.1458 1.704840 1533.59 1128.5 0.01511 249.6 416.2 1.1665 1.698545 1729.21 1106.0 0.01325 256.4 417.0 1.1872 1.691950 1942.69 1082.3 0.01163 263.2 417.4 1.2080 1.685255 2175.07 1057.2 0.01021 270.3 417.7 1.2291 1.678160 2427.49 1030.4 0.00896 277.6 417.5 1.2504 1.670565 2701.15 1001.4 0.00785 285.2 417.1 1.2722 1.662270 2997.40 969.7 0.00685 293.1 416.1 1.2945 1.652975 3317.71 934.4 0.00595 301.5 414.5 1.3177 1.642480 3663.81 893.7 0.00512 310.4 412.0 1.3423 1.629985 4037.76 844.8 0.00434 320.4 408.2 1.3690 1.614290 4442.32 780.1 0.00356 332.1 401.9 1.4001 1.592295 4882.44 662.9 0.00262 349.6 387.3 1.4462 1.5486
"2
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Tabla 1.3. Propiedades del R-134a, líquido y vapor saturado R-134a, CH2F-CF3, 1,1,1,2-Tetrafluoretano
T p !l vv hl hv sl sv
(°C) (kPa) (kg/ m³) (m³/kg) (kJ/kg) (kJ/kg) (kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
-50 29.45 1446.3 0.60620 135.7 367.7 0.7410 1.7806-45 39.12 1432.1 0.46473 141.9 370.8 0.7685 1.7720-40 51.21 1417.7 0.36108 148.1 374.0 0.7956 1.7643-35 66.14 1403.1 0.28402 154.4 377.2 0.8223 1.7575-30 84.38 1388.4 0.22594 160.8 380.3 0.8486 1.7515-25 106.40 1373.4 0.18162 167.2 383.4 0.8746 1.7461-20 132.74 1358.3 0.14739 173.6 386.6 0.9002 1.7413-15 163.94 1342.8 0.12067 180.1 389.6 0.9256 1.7371-10 200.60 1327.1 0.09959 186.7 392.7 0.9506 1.7334-5 243.34 1311.1 0.08280 193.3 395.7 0.9754 1.73000 292.80 1294.8 0.06931 200.0 398.6 1.0000 1.72715 349.66 1278.1 0.05837 206.8 401.5 1.0243 1.7245
10 414.61 1261.0 0.04944 213.6 404.3 1.0485 1.722115 488.37 1243.4 0.04209 220.5 407.1 1.0724 1.720020 571.71 1225.3 0.03600 227.5 409.7 1.0962 1.718025 665.38 1206.7 0.03091 234.5 412.3 1.1199 1.716230 770.20 1187.5 0.02664 241.7 414.8 1.1435 1.714535 886.98 1167.5 0.02303 249.0 417.2 1.1670 1.712840 1016.59 1146.7 0.01997 256.4 419.4 1.1905 1.711145 1159.92 1125.1 0.01734 263.9 421.5 1.2139 1.709250 1317.91 1102.3 0.01509 271.6 423.4 1.2375 1.707255 1491.51 1078.3 0.01314 279.5 425.2 1.2611 1.705060 1681.78 1052.9 0.01144 287.5 426.6 1.2848 1.702465 1889.82 1025.6 0.00996 295.8 427.8 1.3088 1.699370 2116.86 996.2 0.00865 304.3 428.6 1.3332 1.695675 2364.12 964.1 0.00749 313.1 429.0 1.3580 1.690980 2633.20 928.2 0.00645 322.4 428.8 1.3836 1.685085 2925.83 887.2 0.00550 332.2 427.8 1.4104 1.677190 3244.18 837.8 0.00461 342.9 425.4 1.4390 1.666295 3591.23 772.7 0.00374 355.2 420.7 1.4715 1.6492
100 3975.39 651.1 0.00254 373.3 404.5 1.5188 1.6022
"3
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Diagrama 1.1. Diagrama p-h del R-717
! "4
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Diagrama 1.2. Diagrama p-h del R-22
! "5
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Diagrama 1.3. Diagrama p-h del R-134a
! "6
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
2. Tuberías y accesorios para refrigerantes
Tabla 2.1: Dimensiones de tuberías comerciales de cobre para refrigerantes
Tabla 2.2: Dimensiones de tuberías comerciales de acero para refrigerantes
Rollo de tubo Barra de tubo
Diámetro nominal
Dext Dext espesor Dint espesor Dint
(pulgada) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
3/16" 0.1875 4.763 0.762 3.239 1/4" 0.2500 6.350 0.762 4.826 5/16" 0.3125 7.938 0.762 6.414 3/8" 0.3750 9.525 0.762 8.001 0.762 8.0011/2" 0.5000 12.700 0.762 11.176 0.762 11.1765/8" 0.6250 15.875 0.813 14.249 0.762 14.3513/4" 0.7500 19.050 0.889 17.272 0.813 17.4247/8" 0.8750 22.225 0.889 20.447 0.813 20.5991" 1.0000 25.400 0.889 23.6221-1/8" 1.1250 28.575 1.016 26.5431-3/8" 1.3750 34.925 1.067 32.7911-5/8" 1.6250 41.275 1.270 38.7352-1/8" 2.1250 53.975 1.524 50.9272-5/8" 2.6250 66.675 1.803 63.0683-1/8" 3.1250 79.375 1.803 75.7683-5/8" 3.6250 92.075 2.032 88.011
Diámetro nominal
Dext esp Dint (mm) (mm) (mm)
1/8" 10.2 2.00 6.21/4" 13.5 2.35 8.83/8" 17.2 2.35 12.51/2" 21.3 2.65 16.03/4" 26.9 2.65 21.61" 33.7 3.25 27.21-1/4" 42.4 3.25 35.91-1/2" 48.3 3.25 41.82" 60.3 3.65 53.02-1/2" 76.1 3.65 68.83" 88.9 4.05 80.83-1/2" 101.6 4.05 93.54" 114.3 4.50 105.35" 139.7 4.85 130.06" 165.1 4.85 155.4
"7
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Diagrama 2.1: Ábaco de Moody
!
"8
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Tabla 2.3: Coeficiente K de pérdida de presión en válvulas y accesorios Tuberías roscadas
Tuberías soldadas
Diámetro Codo Curva Codo Codo doble T rama T rama Válvula Válvula Válvula Válvula nominal (mm) 90° 90° 45° 180° alineada derivada esférica compuerta ángulo retención10 2.50 - 0.38 2.50 0.90 2.70 20.00 0.40 - 8.0015 2.10 - 0.37 2.10 0.90 2.40 14.00 0.33 - 5.5020 1.70 0.92 0.35 1.70 0.90 2.10 10.00 0.28 6.10 3.7025 1.50 0.78 0.34 1.50 0.90 1.80 9.00 0.24 4.60 3.0032 1.30 0.65 0.33 1.30 0.90 1.70 8.50 0.22 3.60 2.7040 1.20 0.54 0.32 1.20 0.90 1.60 8.00 0.19 2.90 2.5050 1.00 0.42 0.31 1.00 0.90 1.40 7.00 0.17 2.10 2.3065 0.85 0.35 0.30 0.85 0.90 1.30 6.50 0.16 1.60 2.2080 0.80 0.31 0.29 0.80 0.90 1.20 6.00 0.14 1.30 2.10100 0.70 0.24 0.28 0.70 0.90 1.10 5.70 0.12 1.00 2.00
Diámetro Codo Curva Curva Codo doble T rama T rama Válvula Válvula Válvula Válvula nominal (mm) 90° 90° 45° 180° alineada derivada esférica compuerta ángulo retención
25 0.43 0.41 0.22 0.43 0.26 1.00 13.00 - 4.80 2.0032 0.41 0.37 0.22 0.41 0.25 0.95 12.00 - 3.70 2.0040 0.40 0.35 0.21 0.40 0.23 0.90 10.00 - 3.00 2.0050 0.38 0.30 0.20 0.38 0.20 0.84 9.00 0.34 2.50 2.0065 0.35 0.28 0.19 0.35 0.18 0.79 8.00 0.27 2.30 2.0080 0.34 0.25 0.18 0.34 0.17 0.76 7.00 0.22 2.20 2.00100 0.31 0.22 0.18 0.31 0.15 0.70 6.50 0.16 2.10 2.00150 0.29 0.18 0.17 0.29 0.12 0.62 6.00 0.10 2.10 2.00200 0.27 0.16 0.17 0.27 0.10 0.58 5.70 0.08 2.10 2.00250 0.25 0.14 0.16 0.25 0.09 0.53 5.70 0.06 2.10 2.00300 0.24 0.13 0.16 0.24 0.08 0.50 5.70 0.05 2.10 2.00
"9
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Tabla 2.4: Longitudes equivalentes (m) de pérdida de presión en válvulas y accesorios Tuberías de acero comercial
Tuberías de cobre
Diámetro Codo Curva Curva Codo doble T rama T rama Válvula Válvula Válvula Válvula nominal 90° 90° 45° 180° alineada derivada esférica compuerta ángulo retención1/2" 0.48 0.24 0.25 0.80 0.33 0.98 5.44 0.13 2.40 1.603/4" 0.65 0.32 0.35 1.08 0.44 1.33 7.34 0.17 3.24 2.151" 0.82 0.41 0.43 1.36 0.55 1.64 9.25 0.22 4.08 2.721-1/4" 1.01 0.54 0.57 1.80 0.74 2.22 12.21 0.29 5.39 3.591-1/2" 1.25 0.63 0.67 2.09 0.86 2.57 14.21 0.33 6.27 4.182" 1.59 0.79 0.85 2.65 1.04 3.12 18.02 0.42 7.95 5.302-1/2" 2.06 1.03 1.10 3.44 1.36 4.08 23.39 0.55 10.32 6.873" 2.42 1.21 1.29 4.04 1.66 4.98 27.47 0.65 12.12 8.074" 3.16 1.58 1.68 5.27 2.17 6.51 35.80 0.84 15.80 10.525" 3.90 1.95 2.08 6.50 2.64 7.92 44.20 1.04 19.50 13.006" 4.66 2.33 2.49 7.70 3.07 9.22 52.84 1.24 23.31 15.54
Diámetro Codo Curva Curva Codo doble T rama T rama Válvula Válvula Válvula Válvula nóninal 90° 90° 45° 180° alineada derivada esférica compuerta ángulo retención1/2" 0.33 0.17 0.10 0.56 0.22 0.67 3.79 0.09 1.67 1.125/8" 0.43 0.22 0.13 0.72 0.29 0.87 4.92 0.12 2.17 1.457/8" 0.62 0.31 0.19 1.04 0.42 1.25 7.07 0.17 3.12 2.081-1/8" 0.83 0.41 0.26 1.38 0.55 1.66 3.39 0.22 4.14 2.761-3/8" 1.01 0.51 0.31 1.69 0.68 2.03 11.49 0.27 5.07 3.381-5/8" 1.21 0.60 0.37 2.02 0.81 2.42 13.72 0.32 6.05 4.032-1/8" 1.61 0.80 0.49 2.68 1.07 3.21 18.21 0.43 8.03 5.352-5/8" 2.01 1.00 0.62 3.35 1.34 4.02 22.78 0.54 10.05 6.70
"10
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
3. Diagramas sicrométricos Diagrama 3.1: Diagrama sicrométrico de ASHRAE para bajas temperaturas
!
"11
Tablas y diagramas de tecnología frigorífica
Diagrama 3.2: Diagrama sicrométrico de ASHRAE
"
RR
ASHR
AE P
SYCH
ROM
ETRI
C CH
ART
NO.1
NORM
AL T
EMPE
RATU
REBA
ROM
ETRI
C PR
ESSU
RE: 1
01.3
25 k
PaCo
pyrig
ht 1
992
AMER
ICAN
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Y O
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ATIN
G, R
EFRI
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NC.
SEA
LEVE
L
1020
3040
5060708090100
110
110
120
120 E
NTH
ALP
Y -
KJ
PE
R K
ILO
GR
AM
OF
DR
Y A
IR
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ENTHALPY - K
J PER KILO
GRAM OF D
RY AIR
SATURATION TEMPERATURE - °
C
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DRY BULB TEMPERATURE - °C
.001
.002
.003
.004
.005
.006
.007
.008
.009
.010
.011
.012
.013
.014
.015
.016
.017
.018
.019
.020
.021
.022
.023
.024
.025
.026
.027
.028
.029
.030
10%
REL
ATIV
E H
UM
IDIT
Y
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
5
5
10
10
15
15
20
20
25
25
30 W
ET B
ULB
TEM
PERA
TURE
- °C
30
0.78
0.80
0.82
0.84
0.86 VOLUME - CUBIC METER PER KG DRY AIR
0.88
0.90
0.92
0.94
HUMIDITY RATIO - KILOGRAMS MOISTURE PER KILOGRAM DRY AIR
0
1.0
1.0
:-
1.5
2.0
4.0
-4.0
-2.0-1.0
-0.5
-0.2
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
-5.0
-2.0
0.0
1.0
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
10.0
- ::
SENS
IBLE
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HEAT
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25 k
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