Puesta en marcha de una instalación experimental para el estudio del proceso de evaporación de refrigerantes en tubos multipuerto y campaña de medidas experimentales

Abstract

[SPA]La propuesta de “Puesta en marcha de una Instalación Experimental para el Estudio del proceso de Evaporación de Refrigerantes en tubos multipuerto y campaña de Medidas Experimentales” consiste en poner en valor una Instalación Experimental situada en el Laboratorio de Sistemas Térmicos de Evaporación y Condensación del Edificio “ELDI” de la Universidad Politécnica de Cartagena. Esta instalación ha sido utilizada tanto para la Tesis Doctoral de D. Francisco A. Ramírez Rivera, “Estudio del proceso de ebullición en el interior de un tubo multi-puerto extruido en aluminio con mini-canales de geometría triangular usando R32 y R134a como fluidos de trabajo”, como para el Trabajo Fin de Estudios de D. Alejandro Leal Pérez, “Rediseño y puesta en marcha de una instalación experimental para el estudio del proceso de evaporación de refrigerantes en tubos multi-puerto”, las cuales me han servido como modelo y fuente de inspiración para la realización de esta memoria, reflejo del trabajo de continuidad del de éstos. La instalación ha estado cierto tiempo inoperativa y ha sufrido ciertos cambios, tanto en ubicación como en diseño. Su función es la evaporar refrigerante en un tubo multi-puerto de 30 cm de longitud y sección triangular mediante el calor transmitido por una corriente eléctrica que se hace circular entre sus extremos, con una intensidad de un valor relativamente alto, y un voltaje bajo. A lo largo de la sección de ensayo hay una serie de sensores que proporcionaran datos de temperatura y de presión del refrigerante durante los procesos de evaporación. A la salida de la sección de ensayo el refrigerante es enfriado mediante un intercambiador de calor e impelido mediante una bomba hacia la sección de ensayo de nuevo cerrando el circuito. Este circuito semeja a uno de climatización, habiendo sustituido el compresor por una bomba y el evaporador clásico por el forzado mediante potencia eléctrica. El intercambiador de calor está alimentado por una solución agua-glicol, que a su vez está enfriada mediante otro circuito secundario de refrigerante perteneciente a una máquina productora de frío anexa a la instalación. Una primera aproximación antes de la puesta en marcha consiste en la comprensión del funcionamiento de las distintas partes y del conjunto, así como familiarización con los distintos sensores y con el sistema de recogida de datos. La puesta en marcha de la instalación comprende una revisión de todos los elementos, tanto hidráulicos como eléctricos, de monitorización y de control. La sustitución de elementos deteriorados y la colocación de los sensores de temperatura a lo largo de la sección de ensayo serían el siguiente paso. La comprobación de fugas y aislamiento es esencial para garantizar el funcionamiento de la instalación. Por último, el llenado de la instalación, la nueva comprobación de ausencia de fugas y la puesta en marcha en sí. La puesta en marcha se realizaría en tres fases: - Circulación de refrigerante a través de la sección de ensayo a temperatura ambiente. Calibración. - Enfriamiento progresivo del refrigerante hasta alcanzar un [ENG]The proposal of "Start-up of an Experimental Installation for the Study of the Refrigerant Evaporation Process in Multi-Port Pipes and Experimental Measures Campaign" is to put in value an Experimental Installation located in the Laboratory of Thermal Evaporation and Condensation Systems of the "ELDI" Building of the Polytechnic University of Cartagena. This installation has been used for the Doctoral Thesis of Mr. Francisco A. Ramírez Rivera, "Study of the boiling process inside a multi-port tube extruded in aluminum with triangular geometry mini-channels using R32 and R134a as fluids of work ", as for the Final Project of Studies of Mr. Alejandro Leal Pérez," Redesign and implementation of an experimental installation for the study of the evaporation process of refrigerants in multi-port tubes ", which have served me as model and source of inspiration for the realization of this memory, reflection of the work of continuity of these. The installation has been inoperative for some time and has undergone certain changes, both in location and design. Its function is to evaporate refrigerant in a multi-port tube 30 cm long and triangular section by heat transmitted by an electrical current that is circulated between its ends, with an intensity of a relatively high value, and a low voltage. Throughout the Test Section there is a series of sensors that will provide temperature and pressure data of the refrigerant during the evaporation processes. At the exit of the Test Section the refrigerant is cooled by a heat exchanger and impelled by a pump to the Test Section again closing the circuit. This circuit resembles one of air conditioning, having replaced the compressor with a pump and the classic evaporator with the forced by electric power. The heat exchanger is powered by a water-glycol solution, which in turn is cooled by another secondary refrigerant circuit belonging to a cold Production machine attached to the facility. A first approach before start-up consists in understanding the operation of the different parts and the whole, as well as familiarization with the different sensors and with the data collection system. The commissioning of the installation includes a review of all the elements, both hydraulic and electrical, monitoring and control. The replacement of deteriorated elements and the placement of the temperature sensors throughout the Test Section would be the next step. The leakage and insulation check is essential to guarantee the operation of the installation. Finally, the filling of the installation, the new check of absence of leaks and the start-up itself. The start-up would be carried out in three phases: - Circulation of refrigerant through the Test Section at room temperature. Calibration. - Progressive cooling of the refrigerant until reaching a stable regime. Calibration. - Supply of Electrical Power in a staggered way. Calibration. Campaign of data collection. régimen estable. Calibración. - Suministro de potencia eléctrica de una forma escalonada. Calibración. Campaña de recogida de datos.