Condensadores

                O princípio básico dos condensadores é fazer com que uma substância que se encontra no estado gasoso se condense e passe para o estado líquido. Isso é feito principalmente a partir da troca de calor entre duas substâncias. A sustância a ser condensada está em uma temperatura mais elevada e, ao entrar em contato com outra substância que se encontra em temperatura mais baixa e que é trocada continuamente, cede calor e se condensa.

                Os condensadores podem ser encontrados tanto em escala laboratorial quanto em escala industrial. Os de escala laboratorial possuem duas principais partes: uma parte onde passa o vapor a ser condensado e uma parte em volta dessa primeira onde passa um líquido, geralmente a água, em uma temperatura bem mais baixa do que a do vapor. São divididos em dois tipos principais: Condensador Friedrich e Condensador Allihn. O condensador do tipo Friedrich possui uma serpentina dentro da qual passa a água resfriada e em sua extremidade é conectado um balão volumétrico para coletar o condensado. Já o condensador do tipo Allihn possui maior área de resfriamento, pois o vapor passa por um conjunto de balões internos enquanto a água passa pela câmara externa maior.

                Os condensadores de escala industrial são divididos em condensadores resfriados a ar, resfriados a água, sendo este dividido em duplo tubo, carcaça e serpentina, carcaça e tubo e de placa, e evaporativos.

·         Condensadores resfriados a ar

São geralmente utilizados em indústrias de pequena ou média capacidade. Os de grande porte são utilizados em locais onde não há disponibilidade de água ou sua captação para um sistema resfriado a água é muito difícil. Conforme se aumenta a pressão de condensação, diminui-se a capacidade frigorífica do ar. O valor ótimo para a diferença de temperatura entre a de condensação e a do ar que deixa o condensador é de 3,5°C e 5,5°C. Para não danificar o condensador, recomenda-se que a temperatura de condensação não seja maior que 55°C. No entanto, quanto menor for essa temperatura, maior será o tempo de vida útil do condensador.

·         Condensadores resfriados a água

Quando estão em condições ideais, operam com maior eficiência do que os condensadores resfriados a ar. Geralmente, a água utilizada em condensadores resfriados a água provem de uma torre de resfriamento.

O condensador de duplo tubo é formado por dois tubos concêntricos sendo que o tubo por onde circula a água é montado por dentro do tubo de maior diâmetro e o fluido a ser condensado circula em contracorrente. São normalmente utilizados em indústrias de pequena capacidade ou como condensadores auxiliares. São difíceis de limpar e não fornecem espaço suficiente para a separação de gás-líquido.

O condensador carcaça e serpentina é constituído por um ou mais tubos enrolados na forma de serpentina que são montados dentro de uma carcaça fechada. A água resfriada percorre os tubos, enquanto o vapor a ser condensado percorre a carcaça. São de fácil fabricação, mas de difícil limpeza, e utilizados em unidades de pequena e média capacidade.

O condensador carcaça e tubo possui vários tubos horizontais em paralelo conectados a duas placas nas duas extremidades. A água resfriada circula por dentro dos tubos, enquanto o vapor a ser condensado circula pela carcaça. É de fácil manutenção e limpeza, sendo utilizado em pequenos e amplos sistemas de refrigeração.

O condensador de placa é constituído por placas de pequena espessura dispostas paralelamente com um pequeno espaçamento entre cada uma. Geralmente são feitos de aço inoxidável, mas também podem ser feitos de outro material. A água resfriada e o fluido circulam entre espaços alternados formados pelas placas. Possuem elevado coeficiente global de transferência de calor, sendo, por isso, utilizado cada vez mais.

·         Condensador evaporativo

No condensador evaporativo o vapor a ser condensado passa por tubos de um trocador de calor, sendo que por fora deles, em um circuito fechado e em contracorrente, circula a água de resfriamento, sendo esta reposta constantemente. O vapor é então condensado e uma parte da água é evaporada. Em um mecanismo combinado de transferência de calor e massa entre a água e o ar, a água evaporada é resfriada e recirculada por uma bomba.

Vídeo ilustrando o funcionamento de um condensador: http://www.youtube.com/watch?v=Un3sJOi6dWU


Referências: http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/images/c/c5/Condensadores_e_valvulas.pdf acesso em 18/10/2014
ftp://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM182/REFRIGERACAO/apostila/6_CONDENSADORES.pdf acesso em 18/10/2014