ANÁLISIS EXERGÉTICO A UN CICLO LINDE SIMPLE PARA LICUAR AIRE

Resumen

El ciclo Linde simple se utiliza en sistemas de refrigeración criogénica para producir temperaturas extremadamente bajas. Este ciclo es una variante del ciclo de refrigeración por compresión de vapor y es aplicado en la producción de oxígeno, nitrógeno y otros gases industriales, así como en la liquefacción de gases como el aire. En este trabajo se realiza un análisis exergético de un ciclo Linde simple, que opera con aire, que ingresa a condiciones de presión y temperatura ambiente de 1 bar y 19.8 °C, respectivamente. Se parte del análisis energético para determinar las propiedades termodinámicas de cada estado. Posteriormente, se plantean los balances de exergía por subregiones mostradas en el Figura 1, para evaluar la irreversibilidad producida en los procesos. Como resultado del análisis exergético se determinó que la válvula de expansión, por ser uno de los equipos disipativos, tiene la mayor irreversibilidad de todo el sistema (4,188.43 kJ) y representa el 39.7% de la exergía asociada al recurso total del ciclo. Seguido por región II (3,725.64 kJ) con un 35.3% del recurso, debido a que el post-enfriador disipa calor para disminuir la temperatura hasta la temperatura que ingresa al compresor (ver Figura 2).