Los sistemas de refrigeración se basan en principios termodinámicos y están diseñados para promover el intercambio de calor entre el proceso y el refrigerante y para facilitar la liberación del calor irrecuperable al medio ambiente. Los sistemas de refrigeración industrial pueden clasificarse en función de su diseño y de su principio básico de funcionamiento: agua o aire, o una combinación de ambos. El intercambio calorífico entre el medio de proceso y el refrigerante se intensifica a través de intercambiadores, donde el refrigerante descarga su calor al ambiente. En los sistemas abiertos, el refrigerante está en contacto con el ambiente, cosa que no ocurre en los sistemas cerrados, donde el refrigerante o el medio de proceso circulan por tubos o serpentines. Los sistemas sin recirculación suelen utilizarse en instalaciones de gran capacidad que disponen de un suministro suficiente de agua para la refrigeración y que están situadas junto a una masa de aguas superficiales que sirve como medio receptor de los vertidos. Cuando no se dispone de un suministro de agua fiable, se utilizan sistemas con recirculación (torres de refrigeración).
En las torres de recirculación abiertas, el agua refrigerante se enfría por contacto con una
corriente de aire. Estas torres están equipadas con dispositivos que aumentan la superficie de contacto de aire y agua. La corriente de aire puede crearse por tiro natural o por tiro mecánico,utilizando ventiladores. Las instalaciones de pequeña o gran capacidad utilizan mucho las torres de tiro mecánico, mientras que las instalaciones de gran capacidad (como las industrias eléctricas) utilizan principalmente las torres de tiro natural.
¿Cómo funciona el ciclo de refrigeración industrial?
El principio de funcionamiento de un sistema de refrigeración industrial se basa en el hecho de que un fluido, al evaporarse, roba calor de su entorno.
Los refrigerantes son fluidos especiales con un punto de evaporación muy bajo. Cuando dicho fluido entra al evaporador, este se evapora y roba calor de su entorno, concretamente del aire que pasa por el evaporador.
Dicho fluido evaporado pasa por un compresor donde se eleva su temperatura y presión, condiciones adecuadas para volver a ser condensado y, en dicho proceso de condensación, se cede el calor absorbido del medio a enfriar, al ambiente.
Una vez condensado de nuevo, el fluido, en estado líquido, reduce su presión y se introduce de nuevo en el evaporador, comenzado de nuevo el ciclo de enfriamiento.
La refrigeración industrial está presente en diferentes procesos productivos:
- Alimentaria: Tareas de conservación de alimentos, maduración de productos (frutas), procesado de alimentos precocinados, industrias cárnicas, lácteos.
- Generación de energía: En ocasiones la generación de energía eléctrica se hace a través de equipos de combustión interna para los que es necesario sistemas de refrigeración industrial específicos.
- Industria química: En este sector suelen ser necesarios los gases a presión a temperaturas especiales en la fabricación de orgánicos, inorgánicos, pigmentos, plásticos, fibras, productos químicos. En la industria del petróleo se usa también el frío en los sistemas de control de presión del vapor o para cambiar relaciones de solubilidad.
- Otros tipos de industrias como: Refrigeración de reactores, inertización de recipientes, purificación de emisiones, tratamientos biológicos.
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