Diseño y caracterización de un equipo duplex evaporador-condensador para una máquina de absorción
Resumen
Se diseñó, construyó y caracterizó un componente dúplex Evaporador-Condensador (EVACON) para operar a presiones subatmosféricas (temperaturas de saturación bajas). La finalidad es utilizarlo en sistemas de absorción tales como bombas de calor y transformadores térmicos. Se propone la unión de dos procesos físicos en un solo cuerpo para mejorar la dinámica y estabilidad, disminuyendo las pérdidas de calor y caídas de presión por tuberías. Lo anterior disminuye las irreversibilidades y mejorar el desempeño. El EVACON se compone de dos corazas unidas verticalmente, en la sección inferior el evaporador y en la superior el condensador. Para facilitar el ascenso del vapor del evaporador hacía el condensador y evitar el retorno del condensado, ambas secciones se interconectan mediante una campana de dispersión de vapor. Para los procesos de transferencia de calor, se cuenta con múltiples serpentines concéntricos interconectados en paralelo mediante un manifold por donde se suministran los servicios (parte interna del tubing). Por la parte externa del tubing, se humedecen a través de un distribuidor de gota tipo regadera, para operar mediante película descendente. Para prolongar la vida útil, el EVACON fue construido en acero inoxidable 304, que es resistente a la corrosión. Se realizaron 36 pruebas preliminares utilizando H2O/H2O como par de trabajo a diferentes condiciones de flujo y temperatura, identificando los parámetros más importantes en los procesos de transferencia de masa y de calor. Los resultados muestran que el equipo tiene buena dinámica, alcanzando la estabilidad en tiempos cortos de estado transitorio, en comparación con equipos de geometría convencional. Se determinaron las cargas térmicas de cada componente, alcanzando un máximo de 9.95 kW para evaporación y 9.87 kW para condensación. Los resultados son alentadores y se espera que al realizar el acoplamiento del EVACON en una máquina de absorción opere satisfactoriamente.
