DOSSIER FRIO INDUSTRIAL 43 para processar e conservar a maioria dos alimentos e bebidas. As suas aplicações muito comuns são os armazéns frigoríficos de distribuição, os túneis de congelação, as instalações de processamento de alimentos (como os matadouros, fábricas de sorvetes, etc.) e as embarcações de pesca. Propriedades do amoníaco Com a fórmula química NH3, o amoníaco é um fluido inorgânico constituído por um átomo de nitrogénio e por três átomos de hidrogénio, que apresenta umas características termodinâmicas e outras não termodinâmicas que estabelecem umas condições próprias de funcionamento e uns equipamentos e materiais próprios a ser usados. Das principais propriedades termodinâmicas retira-se que as instalações levam tubagens sujeitas a altas pressões e que as temperaturas de evaporação podem alcançar valores em uma larga gama de trabalho, o que permite construir uma instalação para alimentar, em simultâneo, serviços de várias temperaturas. Por exemplo, câmaras em regime de frescos de +0/-10ºC e túneis em regime de congelados a -33ºC. O seu elevado calor latente de vaporização, associado às boas propriedades de transporte, vai proporcionar uma elevada troca de calor por unidade de superfície nos equipamentos da instalação. Por este motivo, as instalações a amoníaco levam equipamentos de troca de calor mais pequenos (com menos material) que as instalações convencionais de outros fluidos, quando têm potências frigoríficas semelhantes. O baixo volume específico na linha de aspiração origina também o uso de compressores de menor cilindrada e uma redução no diâmetro das tubagens, e também a possibilidade de se poder aumentar a velocidade de circulação, quer nos tubos, como nos orifícios, com perdas de carga aceitáveis. Das propriedades não termodinâmicas, refere-se à imiscibilidade com os óleos, ao seu poder corrosivo e aos impactos com o ser humano e ambiente. A não miscibilidade com os óleos vai originar a existência de um separador de óleo para permitir recuperar a maior parte do óleo que é arrastado do compressor; o seu poder corrosivo, vai atacar o cobre, o zinco, e as ligas (bronze, latão, …) e a maioria dos plásticos, o que canaliza o aço como o material usado normalmente neste tipo de instalações. Dos impactos no ser humano destaca-se a sua alta toxicidade e a baixa inflamabilidade. Este motivo origina o uso de sistemas mistos com amoníaco-água nas instalações comerciais ou mesmo em ar condicionado. No entanto, é um fluido que não destrói a camada de ozono, nem tem efeitos negativos sobre o efeito de estufa. SISTEMAS FRIGORÍFICOS USADOS As instalações industriais a amoníaco aplicadas no processamento alimentar são normalmente projetadas para funcionar de acordo com um ciclo frigorífico do tipo inundado. Estes ciclos permitem transportar o fluido líquido entre a central térmica e os evaporadores existentes nos diversos espaços a refrigerar, que ficam normalmente a grandes distâncias, com baixos sobreaquecimentos do fluido nas entradas dos compressores. São ciclos caracterizados por o fluido frigorífico na entrada dos evaporadores estar completamente no estado líquido e, na sua saída, estar numa mistura de líquido e vapor. Esta quantidade de vapor está associada à quantidade de calor que foi absorvida ao longo do evaporador. Existem ciclos inundados em que o fluido circula pelos evaporadores apenas pela ação de gravidade, e outros mais usados, em que o fluido circula pela ação de bombas mecânicas (ver figura 1). Ciclo simples de uma aspiração Os ciclos mais simples, apenas com uma só aspiração e uma única etapa de compressão, trabalham com um nível de temperatura de evaporação que pode ser para um regime de frescos (exemplo: -10°C) ou para um regime de congelados (exemplo: -30°C). O fluido é aspirado do depósito separador de líquido (a) no estado de vapor saturado à temperatura de evaporação e é comprimido para um estado de vapor sobreaquecido a um nível de pressão de condensação. PROPRIEDADE PROPRIEDADE Massa molar: 13,07 kg/kmol Entalpia de vaporização (P = 101,325kPa): 1417,51 - 49,82 = 1367,7 kJ/kg Constante de gás: 0,4882 kJ/(kg.K) Ponto crítico: Temperatura: 132,3 ºC Pressão: 11,33 MPa Volume Específico: 0,004444 m3/kg Ponto triplo: Temperatura: -77,75 ºC Pressão: 6,076 kPa Fase líquida (P = 101,325 kPa = 1 atm): Ponto ebulição: -33,33 ºC Densidade: 680,27 kg/m3 Entalpia: 49,82 kJ/kg Entropia: 415,71 kJ/(kg.K) Calor específico, Cp: 4,445 kJ/(kg.ºC) Viscosidade: 0,000272061 (N.s/m2) Condutividade: 0,61612 W/(m.ºC) Fase gasosa (P = 101,325 kPa = 1 atm): Densidade: 0,8967 kg/m3 Entalpia: 1417,51 kJ/kg Entropia: 6118,76 kJ/(kg.K) Calor específico, Cp: 2,287 kJ/(kg.ºC) Cv: 1,691 kJ/(kg.ºC) Viscosidade: 9,23930 x 10-6 (N.s/m2) Condutividade: 0,0191 W/(m.ºC) Tabela 1: Propriedades do amoníaco.
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