Un evaporador es un intercambiador de calor y si bien hay varios tipos, su función principal es mover la energía térmica de una pieza que buscamos enfriar, al respectivo líquido o sistema refrigerante de la misma.
Qué es un evaporador
El evaporador es un sistema que tiene por función la transferencia de energía térmica, realizando dicha transferencia desde el sistema o medio a enfriar hacia un refrigerante.
El calor siempre se transfiere desde el material de más temperatura al de menos, por lo que el fluido refrigerante es quien recibe esta energía. Generalmente se evapora al sufrir este intercambio calórico y energético bruscamente, lo que le da el nombre de evaporadores a estos sistemas.
Dependiendo el tipo de evaporador, sus funciones serán:
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- Enfriar pieza o zona – Para que no se eleve demasiado la temperatura y funcione correctamente.
- Eliminzar calor de la zona – Para sistemas de refrigeración, al necesitar eliminar calor del área y poder así enfriar más rápidamente.
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Para qué sirve un evaporador
Los usos del evaporador son variados, ya que en varios procesos y operaciones de todo tipo en la industria, la ingeniería, química, medicina y producción, requieren de estos objetos.
Su uso es para la refrigeración de espacios o sustancias, dependiendo del tamaño de ellos. Los ejemplos con los que tenemos contacto en nuestra vida diaria son los evaporadores encontrados en heladeras, cámaras frigoríficas y aires acondicionados, sistemas de calefacción central (en forma de bombas de calor), etc.
Cómo funciona un evaporador
Los evaporadores funcionan mediante el principio de entalpia, el cual se rige con que la energía, en este caso la térmica, pasará como flujo sensible del cuerpo en mayor temperatura al de menor, que sería el refrigerante para los evaporadores.
El refrigerante pasa súbitamente de su estado líquido a vapor, conteniendo en su interior la energía, que es mayor a la del diferencial de entalpia transmitido por la rapidez de su calentamiento.
Durante la expansión del refrigerante al estado de vapor, la energía va en aumento, al igual que la presión del vapor generado en el evaporador. Con el paso del tiempo, esta presión descenderá a medida que el refrigerante libere suavemente su energía, lo cual conducirá a un descenso de temperatura.
Tipos de evaporadores
Los evaporadores se pueden dividir según la fuente de alimentación del refrigerante, según cómo se hayan construido o si son para enfriamiento de sustancias líquidas.
Según alimentación del refrigerante
- Evaporadores inundados: En este caso el refrigerante se utiliza en forma líquida, inundando el lugar que contenga el intercambiador a enfriar, aumentando la efectividad del proceso, ya que tienen transferencia de calor en toda la superficie.
- Evaporadores Sobrealimentados: En estos, el refrigerante líquido que circula es en exceso a través de un evaporador.
- Evaporadores de expansión directa o seca: El proceso de evaporación del refrigerante sucede mediante su recorrido por una evaporadora, lo que hace que se encuentre en un punto intermedio con el material a refrigerar.
Según su construcción:
- Evaporadores Aleteados: Consisten en serpentines descubiertos, realizados en tubos, que contienen placas o aletas metálicas que realizan la transferencia de calor para la evaporación; se ubican en la parte trasera de los refrigeradores.
- Evaporadores de tubo descubierto: Son construidos para su uso en tuberías de acero o cobre, su uso es limitado a grandes evaporadores o si se usa amoniaco como refrigerante.
- Evaporadores de superficie de placa: Se conforman de dos placas asimétricas y acanaladas, soldadas de manera hermética entre ellas. En el espacio entre las dos placas en por donde fluye el refrigerante en estado gaseoso.
Evaporadores para enfriar líquidos:
- Enfriador Acorazado: Son evaporadores de expansión seca o de tipo inundado. Poseen un tanque de acero que contiene el líquido por el que va a circular el refrigerante. Fuera de este tanque pasa el líquido a enfriar.
- Enfriador de serpentín y casco: Es de tubos lisos y se instala en el centro o costado de tanques de acero, lugar donde se coloca el líquido a enfriar. Mediante un serpentín se regula la evaporación del refrigerante y la temperatura del líquido a enfriar; se utiliza también en refrigeradores.
- Enfriador de doble tubo: Al igual que el anterior, también posee un serpentín, pero con este se enfría el líquido mediante la transferencia de calor entre refrigerante y líquido.
- Enfriador Baudelot: Utilizado para enfriar líquidos a nivel industrial debido a su tamaño, es similar en funcionamiento a los enfriadores de tipo tanque.
- Enfriador de tipo tanque: Se instalan en el interior de tanques donde se pondrá el líquido a refrigerar. Consisten en tubos desnudos de metal, dentro de ellos fluye el refrigerante y de esa manera se transmite la temperatura de un fluido a otro.
