ES2212065T3 - Enfriador con evaporador hibrido de pelicula cayente. - Google Patents

Abstract

UN SISTEMA DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR PARA ENFRIAR UN LIQUIDO EN EL QUE HAY UN PULVERIZADOR DOSIFICADOR (82) PARA DISTRIBUIR REFRIGERANTE LIQUIDO SOBRE LOS TUBOS (54) EN UN EVAPORADOR MULTITUBULAR DE ENVOLVENTE (50). LA PRESION DIFERENCIAL EN EL BUCLE DE REFRIGERANTE DEL EVAPORADOR (50) ES EL UNICO MEDIO DE PRODUCIR UN FLUJO A TRAVES DEL PULVERIZADOR DOSIFICADOR (82). EL EVAPORADOR (50) FUNCIONA COMO UN INTERCAMBIADOR TERMICO DE PELICULA DESCENDENTE HIBRIDO, ES DECIR, EN ESTADO SEMIINUNDADO. LA PARTE INFERIOR DEL CUERPO DEL EVAPORADOR (52) SE INUNDA CON REFRIGERANTE LIQUIDO PARA MOJAR LOS TUBOS INFERIORES (68) DEL HAZ DE TUBOS MIENTRAS QUE LOS TUBOS DE LA PARTE SUPERIOR (72) SE MOJAN SOLAMENTE CON EL REFRIGERANTE PULVERIZADO POR EL PULVERIZADOR DOSIFICADOR (82). EL SISTEMA FUNCIONA EN REGIMEN PERMANENTE, DONDE AL MENOS EL 25 % DE LOS TUBOS (54) DEL EVAPORADOR (50) FUNCIONAN EN MODO DE TRANSFERENCIA TERMICA EN INUNDACION.

Description

Enfriador con evaporador híbrido de película cayente.

Esta invención se refiere en general a sistemas para enfriar un fluido. Más particularmente, la invención se refiere a un sistema de refrigeración por compresión de vapor para enfriar un líquido tal como agua en que el evaporador del sistema tiene una sección que funciona en un modo inundado y una sección que funciona en un modo de película cayente. Se conoce un sistema de refrigeración de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, por ejemplo, por el documento US-A-5561987.

En aplicaciones de aire acondicionado se usan en general sistemas de refrigeración por compresión de vapor para enfriar agua corrientemente llamados "enfriadores de acción brusca". Tales sistemas tienen grandes capacidades de enfriamiento, usualmente 350 kilowatios (100 toneladas) o mayores se utilizan para enfriar grandes estructuras tales como edificios de oficinas, grandes almacenes y barcos. En una aplicación típica que emplea un enfriador de acción brusca, el sistema incluye un circuito cerrado de flujo de agua enfriada bruscamente que hace circular agua desde el evaporador del enfriador de acción brusca a una pluralidad de intercambiadores de calor de aire a agua situados en el espacio o espacios que han de ser enfriados. Otra aplicación para un enfriador de acción brusca es como enfriador de tratamiento para líquidos en aplicaciones industriales. La figura 1 ilustra la disposición general de un enfriador típico de acción brusca 10 de la técnica anterior. En el enfriador de acción brusca 10, circula refrigerante en un circuito cerrado desde un compresor 12 a un condensador 14, a un dispositivo de expansión 16, a un evaporador 18 y desde aquí de nuevo al compresor 12. En el condensador 14 el refrigerante es enfriado por calentamiento por transferencia a un fluido que circula en relación de intercambio de calor con el refrigerante. Este fluido es típicamente un fluido de enfriamiento tal como agua suministrada desde una fuente 20. En el evaporador 18 el agua desde un circuito generalmente designado 22 circula en relación de intercambio de calor con el refrigerante y es enfriada transfiriendo calor al refrigerante.

El evaporador de un enfriador de acción brusca es típicamente un intercambiador de calor del tipo de envolvente y tubo. Un intercambiador de calor de envolvente y tubo comprende en general la envolvente externa en la que están encerrados una pluralidad de tubos, llamados haz de tubos. El líquido a enfriar, tal como agua, circula a través del haz de tubos. La energía requerida para la ebullición se obtiene en forma de calor desde el agua que circula a través de los tubos. Cuando se retira calor, puede utilizarse entonces el agua enfriada bruscamente para acondicionamiento de aire o para enfriamiento de líquidos de tratamiento. Por consiguiente, un objeto principal del diseño de enfriador de acción brusca es optimizar el intercambio de calor que tiene lugar dentro de la envuelta del evaporador.

En general, el régimen de transferencia de calor entre una superficie y una sustancia en estado líquido es mucho mayor que el régimen de transferencia de calor entre la superficie y la misma sustancia en estado gaseoso. Por esta razón, es importante para un rendimiento efectivo y eficiente de transferencia de calor mantener los tubos en un evaporador de enfriador de acción brusca cubiertos, o humedecidos, con refrigerante líquido durante el funcionamiento del enfriador de acción brusca. La mayor parte de los evaporadores de enfriador de acción brusca de la técnica anterior logran el objetivo de mantener los tubos humedecidos haciendo funcionar el evaporador en lo que se conoce como "modo inundado". En un modo inundado, el nivel del refrigerante líquido en la envuelta del evaporador es lo suficientemente alto como para que todos los tubos estén por debajo del nivel del refrigerante líquido. La figura 2 ilustra esquemáticamente un enfriador de acción brusca 24 que funciona en una condición inundada en que todos los tubos se encuentran por debajo del nivel 28 del refrigerante. Aunque el funcionamiento de un enfriador de acción brusca en una condición inundada asegura que todos los tubos estén humedecidos, se requiere también una cantidad relativamente grande de refrigerante, especialmente en enfriadores de acción brusca de gran capacidad. Si el coste del refrigerante es bajo, esta consideración es poco importante; sin embargo, a medida que aumenta el coste, la cantidad de refrigerante requerida puede convertirse en un factor de coste importante. El coste se refleja no solamente en el coste inicial de la carga de refrigerante requerida para el enfriador de acción brusca, sino también en los costes de mantenimiento y sustitución durante la vida útil del enfriador de acción brusca.

Se han introducido recientemente nuevos refrigerantes para su uso en tales enfriadores de acción brusca para sustituir refrigerantes clorados que ya no se utilizan a causa de que se ha encontrado que empobrecen la capa de ozono de la atmósfera. Dichos nuevos refrigerantes son en gran medida más costosos que aquéllos a los que han sustituido. Como resultado, la reducción de la cantidad de refrigerante necesaria para cargar un sistema de enfriador de acción brusca no sólo puede dar por resultado ahorros importantes de dólares, sino que ayuda también a satisfacer las necesidades de obtener productos más ecológicos.

Una solución para utilizar una carga de refrigerante más pequeña ha sido utilizar lo que se conoce como evaporador de "película cayente". El concepto de un evaporador de película cayente se basa en el hecho de que la transferencia de calor entre un refrigerante y una superficie externa de un tubo es principalmente por convección y conducción, y que puede obtenerse un rendimiento adecuado de transferencia de calor no sólo sumergiendo el tubo en una masa de refrigerante líquido sino también manteniendo una película continuamente repuesta de líquido en la superficie externa del tubo. Por consiguiente, en lugar de humedecer los tubos sumergiéndolos en refrigerante líquido, puede reducirse la cantidad de carga de refrigerante requerida en el enfriador de acción brusca instalando medios para dispensar un flujo de refrigerante líquido sobre los tubos. El flujo de refrigerante mantiene la superficie de los tubos humedecidos con una película de refrigerante líquido de manera que se mantiene el rendimiento de transferencia de calor del evaporador sin necesidad de mantener el haz completo de tubos inundado con refrigerante líquido. Dicho flujo puede obtenerse pulverizando refrigerante líquido sobre los tubos superiores del haz de tubos del evaporador. El refrigerante cubre entonces los tubos superiores y se escurre por los tubos inferiores situados debajo de él por flujo por gravedad. Esta es la razón por la cual dicho intercambio de calor se denomina evaporador de "película cayente". Es extremadamente importante en un evaporador de película cayente que haya un flujo suficiente de refrigerante líquido sobre el haz de tubos de manera que todo el refrigerante no se evapore en los niveles superiores dejando de este modo los tubos más inferiores sin humedecer y siendo así incapaces de efectuar la transferencia de calor.

Un factor que afecta a la capacidad de un líquido para humedecer una superficie es la tensión superficial del líquido. En general, cuanto más baja es la tensión superficial, mejor es la capacidad del líquido para humedecer la superficie. El agua, por ejemplo, tiene una tensión superficial relativamente alta y, por consiguiente, es un agente de humectación relativamente pobre. Algunos de los refrigerantes actualmente de uso general tienen tensiones superficiales muy bajas, es decir, inferiores a treinta dinas por centímetro a 26,6 Celsius y, por tanto, buena capacidad de humectación. Los ejemplos de tales refrigerantes incluyen R-134A, R-410A, R-407C, R-404 y R-123.

Se ha visto que con evaporadores de película cayente, particularmente cuando se utilizan refrigerantes que tienen una tensión superficial relativamente alta, no es posible conseguir un buen rendimiento de transferencia de calor a un coste aceptable cuando el caudal de refrigerante que está siendo dispensado sobre los tubos es igual al caudal total de refrigerante a través del evaporador. El término relación de recirculación se utiliza para comparar la relación del caudal de refrigerante dispensado con el caudal total a través del evaporador. Cuando estos caudales son iguales, se dice que la relación de circulación es igual a uno. A fin de producir un caudal suficiente de refrigerante líquido sobre los tubos en un evaporador de película cayente, un método bien conocido en la técnica anterior consiste en incluir una bomba mecánica para hacer recircular el refrigerante dentro de la envuelta de evaporador. La figura 3 ilustra esquemáticamente un evaporador 30 del tipo de película cayente en un sistema de enfriador de acción brusca 32. En contraposición al evaporador inundado ilustrado en la figura 2, se observa que el refrigerante que circula desde el dispositivo de expansión 16 fluye a través de una tubería de suministro 35 a la envuelta de evaporador 36 a un dispositivo dispensador corrientemente conocido como pletina de rociado 38 que está situada sobre el nivel más superior de los tubos 40. Un circuito de recirculación que incluye una bomba de recirculación 42 arrastra el refrigerante líquido desde la parte inferior de la envuelta de evaporador a través de la tubería 44 y lo entrega a través de la tubería 46 a la tubería de suministro 35 en que es distribuído otra vez a través de la pletina de rociado 38. El sistema de recirculación asegura así que haya un caudal adecuado a través de la pletina de rociado 38 parta mantener humedecidos los tubos.

En dicho sistema de evaporador de película cayente, pueden mantenerse todos los tubos en una condición humedecida con el nivel 48 de la masa de refrigerante líquido en el evaporador por debajo del tubo más inferior del haz de tubos. A fin de asegurar que todos los tubos del haz estén humedecidos, la relación de recirculación (relación del caudal de la pletina de rociado al caudal total a través del evaporador) puede ser del orden de diez a uno. A causa de que el evaporador puede funcionar eficazmente sin que los tubos sean inundados, puede reducirse de manera correspondiente la cantidad de refrigerante necesaria para cargar dicho sistema cuando se compara con un sistema que tiene un evaporador que funciona en una condición inundada. Sin embargo, se ha visto que el coste adicional del sistema de recirculación, particularmente la bomba, puede anular cualesquiera ahorros obtenidos utilizando menos refrigerante. Inconvenientes evidentes a la necesidad de una bomba incluyen costes aumentados, fiabilidad más baja y costes de mantenimiento más altos. Menos evidentes, pero extremadamente importantes, son el consumo aumentado de corriente parásita y la utilización reducida de materiales netos en un enfriador de acción brusca que requiera una bomba de recirculación. Específicamente, si se utiliza una bomba para asegurar la humectación completa en un evaporador de película cayente, el consumo de corriente parásita se traduce en un incremento de aproximadamente el 1%-2% en el consumo de energía del enfriador de acción brusca; esto se considera que es un aumento importante en el mercado actual de enfriadores de acción brusca de alto rendimiento, y una desventaja definitiva desde la perspectiva del calentamiento global.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de enfriador de acción brusca con una parte del evaporador del sistema funcionando en un modo de película cayente y otra parte funcionando en un modo inundado.

Otro objeto de la invención es hacer funcionar un evaporador combinado de película cayente/inundado sin un sistema de recirculación.

Todavía otro objeto de la invención es hacer funcionar un evaporador de dos pasadas con la primera pasada funcionando en un modo inundado y la segunda en un modo de película cayente.

Aún otro objeto de la invención es proporcionar un evaporador de dos pasadas para un sistema de enfriador de acción brusca, en el que los tubos de transferencia de calor en la primera pasada son tubos de transferencia de calor del tipo de cavidad reentrante y los de la segunda pasada son tubos de transferencia de calor del tipo de condensador.

Un objeto más de la invención es proporcionar un evaporador de dos pasadas con la primera pasada funcionando en un modo inundado y la segunda pasada funcionando en un modo de película cayente, en el que un tipo de un solo tubo proporciona transferencia de calor óptima en ambos modos.

La presente invención proporciona un sistema de refrigeración por compresión de vapor para enfriar un líquido que incluye un compresor, un condensador, un dispositivo de expansión y un evaporador, todos ellos interconectados en serie para formar un circuito cerrado de flujo de refrigerante para hacer circular a su través un refrigerante. El evaporador del sistema incluye una envolvente externa que tiene un extremo superior y un extremo inferior y una entrada y salida de refrigerante formadas en ella. El evaporador incluye además una pluralidad de tubos de transferencia de calor sustancialmente horizontales contenidos dentro de la envolvente externa. Al menos una parte de los tubos de transferencia de calor es adyacente al extremo superior de la envuelta y al menos una parte de los tubos es adyacente al extremo inferior de la envuelta. Los tubos están destinados a que fluya a su través el líquido que ha de ser enfriado. El evaporador incluye también medios para recibir el refrigerante que pasa a través de la envuelta externa y para dispensar el refrigerante sobre los tubos de transferencia de calor situados junto al extremo superior de la envuelta externa. La envuelta externa tiene una sola entrada de refrigerante y una sola salida de refrigerante. El circuito cerrado de flujo de refrigerante del sistema de refrigeración está configurado de manera que el nivel del refrigerante líquido dentro de la envuelta externa es mantenido a un nivel de manera que más del veinticinco por ciento (25%) de los tubos horizontales está sumergido en el refrigerante líquido durante un funcionamiento en régimen permanente del sistema de refrigeración. Los tubos horizontales, que no están sumergidos en el refrigerante líquido, funcionan en un modo de transferencia de calor de película cayente. Durante dicho funcionamiento en régimen permanente, el caudal de flujo de refrigerante a través de los medios dispensadores no es de preferencia mayor que el caudal total del flujo de refrigerante desde la entrada de refrigerante a la salida de refrigerante.

En una realización preferida, el evaporador es del tipo en el que el líquido a enfriar da dos pasadas a través de la envuelta externa. Una primera pasada tiene lugar a través de un primer grupo de tubos horizontales de transferencia de calor junto al extremo inferior de la envuelta y una segunda pasada es a través de un segundo grupo de tubos horizontales.

Otras ventajas de la presente invención resultarán evidentes de la siguiente descripción detallada en unión de los dibujos que se acompañan, en los que números de referencia similares identifican elementos similares, y en que:

La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de enfriador de acción brusca de la técnica anterior;

La figura 2 es un diagrama esquemático de una parte de un sistema de enfriador de acción brusca de la técnica anterior que tiene un evaporador inundado;

La figura 3 es un diagrama esquemático de una parte de un sistema de enfriador de acción brusca de la técnica anterior que tiene un evaporador de película cayente;

La figura 4 es un diagrama esquemático de un sistema de enfriador de acción brusca que tiene un evaporador híbrido de película cayente/inundado de acuerdo con la presente invención; y

La figura 5 es una sección simplificada del evaporador híbrido de película cayente/inundado del tipo ilustrado en la figura 4.

La figura 4 ilustra esquemáticamente un enfriador de acción brusca 10 que incorpora un evaporador híbrido de película cayente/inundado 50 de acuerdo con la presente invención. El enfriador de acción brusca 10 incorpora un circuito cerrado normal de flujo de refrigerante, en el que el refrigerante circula desde un compresor 12 a un condensador 14, a un dispositivo de expansión 16, al evaporador 50 y desde aquí de nuevo al compresor 12.

El evaporador 50 incluye una envuelta externa 52, a través de la cual pasa una pluralidad de tubos horizontales de transferencia de calor 54 en un haz de tubos. Con referencia adicional a la figura 5, en la realización ilustrada, el evaporador es del tipo de dos pasadas con una caja de agua 16 en un extremo del mismo, que tiene un tabique 58 que lo divide en una sección de entrada 60 y una sección de salida 62, que comunican, respectivamente, con una entrada 64 y una salida 66 de agua. El agua que pasa a través de la entrada 64 a la sección de entrada 60 circula a través de un primer grupo de tubos 68 junto al extremo inferior de la envuelta de evaporador 50 al extremo opuesto 70 en que invierte el sentido y es devuelta a través de un segundo grupo de tubo 72, junto al extremo superior de la envuelta, a la sección de salida 62 de la caja de agua 56, en que es dirigida hacia afuera de la caja de agua a través del conducto de salida 66. Como es bien conocido, si se desea, pueden obtenerse más de dos pasadas del agua a través de la envuelta 52 utilizando más tabiques que dividan los tubos en varios grupos distintos interconectados.

En el funcionamiento, el refrigerante penetra en la envuelta externa 52 del evaporador 50 a través de una entrada de refrigerante 74 en estado principalmente líquido y sale de la envuelta de evaporador a través de una salida de refrigerante 76 en estado principalmente gaseoso.

Como se ilustra en ambas figuras 4 y 5, el refrigerante que penetra en el evaporador por la entrada 74 a través del conducto de entrada 78 pasa a un sistema de distribución 80, que está dispuesto en relación superyacente con el nivel más superior del segundo grupo de tubos 72. El sistema de distribución comprende una disposición de cabezas o boquillas de rociado 82 que están dispuestas por encima del nivel más superior de los tubos de manera que todo el refrigerante que pasa al interior de la envuelta de evaporador es dispensado adecuadamente o es rociado sobre la parte superior de los tubos.

En funcionamiento en régimen permanente, la carga del refrigerante dentro del sistema 10 y el diseño global del circuito cerrado de flujo de refrigerante están configurados de manera que el nivel 51 del refrigerante líquido dentro de la envuelta externa 52 se mantenga a un nivel de manera que más del veinticinco por ciento (25%) de los tubos horizontales de transferencia de calor está sumergido en el refrigerante líquido.

Como resultado, durante tal funcionamiento en régimen permanente, el evaporador 50 opera con tubos en la sección inferior del evaporador funcionando en un modo de transferencia de calor inundado, mientras que aquéllos que no están sumergidos en el refrigerante líquido funcionan en un modo de transferencia de calor de película cayente.

En un evaporador de alto rendimiento, es extremadamente importante que todos los tubos de transferencia de calor estén lo suficientemente humedecidos en todo momento para efectuar una transferencia de calor óptima desde todos los tubos. Para conseguir este resultado, un evaporador de película cayente/inundado, de acuerdo con la presente invención, funcionará con entre más del veinticinco por ciento (25%) y el setenta y cinco por ciento (75%) de los tubos horizontales de transferencia de calor sumergidos en refrigerante líquido durante el funcionamiento en régimen permanente del sistema de refrigeración. En una realización preferida, el sistema está diseñado de tal manera que aproximadamente el cincuenta por ciento (50%) de los tubos horizontales de transferencia de calor está sumergido en refrigerante líquido durante un funcionamiento en régimen permanente del sistema de refrigeración.

Si bien el evaporador híbrido se ilustra y se ha descrito en relación con una disposición de pasada de parte inferior a parte superior, podría aplicarse también a una disposición lado a lado. En tal disposición, el agua caliente entrante pasa a través de un lado del haz de tubos y el agua relativamente fría pasa a través del otro lado del haz de tubos.

En todavía otra realización preferida de la invención, el evaporador 50 es del tipo descrito en lo que antecede, en el que el líquido a enfriar hace dos pasadas a través de la envuelta externa 52. En esta realización, el grupo primero o inferior de tubos 68 es lo que se conoce como tubos de transferencia de calor del tipo de cavidad reentrante, que son también conocidos por su alto rendimiento en evaporadores del tipo inundado. Un ejemplo de dicho tubo de cavidad reentrante es un Turbo B1-3, comercialmente obtenible de Wolverine Tube Company. El grupo segundo o superior de tubos de transferencia de calor 72, en esta realización, es del tipo diseñado en general para ser utilizado en aplicaciones de condensador y puede ser específicamente del tipo de "tubo de condensador del tipo de puntas" comercialmente obtenible de Wolverine Tube Company como tubos de transferencia de calor Turbo C1 o C2.

Como se verá, el uso de los diferentes tipos de tubos de transferencia de calor en las secciones superior e inferior permite que ambas secciones inundada y de película cayente del evaporador consigan altos coeficientes de transferencia de calor. Sin embargo, deberá apreciarse además que el último objetivo es optimizar la transferencia de calor en ambas secciones de evaporador de película cayente e inundada. Los tubos no necesitan ser diferentes. Este objetivo podría conseguirse con un solo tubo que proporcionara transferencia de calor óptima en ambos modos.

Las utilidades de la disposición descrita son particularmente beneficiosas cuando se utilizan con un evaporador del tipo de dos pasadas de parte inferior a parte superior. A fin de apreciar plenamente tales utilidades, deberá entenderse en primer lugar que en un evaporador típico de dos pasadas, la temperatura del agua que penetra por la entrada 64 puede ser de aproximadamente 12ºC (54 grados F), esta agua es enfriada hasta aproximadamente 8 a 9ºC (47 a 48 grados F) al final de la primera pasada 70 y luego puede ser enfriada varios grados más hasta aproximadamente 7ºC (44 grados F), cuando pasa desde el evaporador en la salida 66. Por consiguiente, la temperatura del agua que pasa a través de los tubos es relativamente alta en la sección de ebullición de masa o inferior, mientras que es relativamente baja en la sección de transferencia de calor superior o de película cayente.

Teniendo esto en cuenta, las utilidades de la presente realización pueden explicarse de la manera siguiente. Los coeficientes de ebullición de masa son aproximadamente proporcionales al cuadrado del sobrecalentamiento de la pared (\DeltaT_{ws}), definido como la diferencia entre la temperatura de la pared de los tubos y la temperatura de saturación del refrigerante. Por el contrario, los coeficientes de evaporación de la película cayente son aproximadamente inversamente proporcionales a la raíz cuarta del sobrecalentamiento de la pared. Así, en la primera pasada de agua de un evaporador que tenga una disposición de pasada de parte inferior a parte superior, el sobrecalentamiento de la pared es relativamente alto, lo que da por resultado altos coeficientes de ebullición de producto nucleado. Sin embargo, suponiendo un evaporador inundado y el mismo tipo de tubos de transferencia de calor en la segunda pasada, pueden reducirse los coeficientes de ebullición de producto nucleado en un factor de tres a cuatro en la segunda pasada, en que el sobrecalentamiento de la pared resulta pequeño cuando se enfría relativamente el fluido del lado del tubo. En un enfriador típico de acción brusca de alto rendimiento, la diferencia entre la temperatura del agua y la temperatura de saturación del refrigerante puede ser del orden de 7ºC (12 grados F), cuando el agua entra en el intercambiador de calor, y puede ser tan baja como de 0,5 a 1ºC (1 a 2 grados F), cuando el agua sale del intercambiador de calor. Por consiguiente, como la diferencia de temperatura se hace pequeña, cuando están en la segunda pasada, los coeficientes de transferencia de calor de película cayente se hacen mayores que los coeficientes de ebullición de masa. Esto es especialmente cierto si se emplean superficies apropiadas de transferencia de calor en ambas pasadas de agua en la presente realización.

Por tanto, deberá apreciarse que de acuerdo con la presente invención, un intercambiador de calor se hace funcionar sin bomba de recirculación de refrigerante de manera que se consigue y se aprovechan cualesquiera altos coeficientes de transferencia de calor en ambos modos de ebullición de masa y de evaporación de película cayente.

Claims (12)

1. Un sistema de refrigeración de compresión de vapor para enfriar un líquido, que incluye un compresor (12), un condensador (14), un dispositivo de expansión (6) y un evaporador (50), todos los cuales están conectados conjuntamente en serie para formar un circuito cerrado de flujo de refrigerante para hacer circular un refrigerante a su través, comprendiendo dicho evaporador (50): una envuelta externa (52) que tiene un extremo superior y extremo inferior; una pluralidad de tubos de transferencia de calor sustancialmente horizontales (54) contenidos dentro de dicha envuelta externa (52), estando al menos una parte de dichos tubos (54) adyacente al extremo superior de dicha envuelta (52) y estando al menos una parte (68) de dichos tubos (52) adyacente al extremo inferior de dicha envuelta (50), estando destinados dichos tubos (54) a que circule a su través un líquido a enfriar; y medios (82) para recibir refrigerante que pasa a dicha envuelta externa (50) y para dispensar refrigerante sobre dichos tubos de transferencia de calor (54) situados junto a dicho extremo superior de dicha envuelta externa (50), caracterizado porque dicha envuelta externa (52) tiene una sola entrada de refrigerante (74) y una sola salida de refrigerante (76) en ella, y porque dicho circuito cerrado de flujo de refrigerante está configurado de manera que el nivel (51) del refrigerante líquido dentro de dicha envuelta externa (52) se mantiene a un nivel de manera que más del veinticinco por ciento (25%) de dichos tubos horizontales (54) está sumergido en el refrigerante líquido durante el funcionamiento en régimen permanente de dicho sistema de refrigeración.

2. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho circuito cerrado de flujo de refrigerante está además configurado de manera que el caudal de refrigerante a través de dichos medios dispensadores (82) no es mayor que el caudal total de refrigerante desde dicha entrada de refrigerante (74) a dicha salida de refrigerante (76).

3. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dichos tubos horizontales (72), que no están sumergidos en refrigerante líquido, funcionan en un modo de transferencia de calor de película cayente durante el funcionamiento en régimen permanente de dicho sistema de refrigeración.

4. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque entre más del veinticinco por ciento (25%) y el setenta y cinco por ciento (75%) de dichos tubos horizontales (54) están sumergidos en el refrigerante líquido durante el funcionamiento en régimen permanente de dicho sistema de refrigeración.

5. El sistema de la reivindicación 4, caracterizado porque de preferencia aproximadamente el cincuenta por ciento (50%) de dichos tubos horizontales (54) está sumergido en refrigerante líquido durante el funcionamiento en régimen permanente de dicho sistema de refrigeración.

6. El sistema de la reivindicación 3, caracterizado porque dicha parte (72) de los tubos de transferencia de calor (54) junto al extremo superior de dicha envuelta (52) está formada por tubos de transferencia de calor del tipo de condensador (72), y dicha parte (68) de tubos de transferencia de calor (54) junto al extremo inferior de dicha envuelta (52) está formada por tubos de transferencia de calor del tipo de cavidad reentrante (54).

7. El sistema de la reivindicación 3, caracterizado porque dicha parte (72) de tubos de transferencia de calor (54) junto al extremo superior de dicha envuelta (52) y dicha parte (68) de tubos de transferencia de calor (54) junto al extremo inferior de dicha envuelta (54) son del mismo tipo de tubo.

8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1, 4, 5 y 6, caracterizado porque dicho evaporador (50) es del tipo en el que dicho líquido a enfriar hace dos pasadas a través de dicha envuelta externa (52), una primera pasada a través de un primer grupo (68) de dichos tubos horizontales de transferencia de calor (54) junto a dicho extremo inferior de dicha envuelta (52) en que se reduce la temperatura de dicho líquido desde una temperatura de entrada hasta una temperatura intermedia, y una segunda pasada a través de un segundo grupo (72) de dichos tubos horizontales de transferencia de calor (54), que están dispuestos sobre dicho primer grupo (68) de tubos, en que a dicho líquido le es reducida aún más la temperatura desde dicha temperatura intermedia a una temperatura de salida inferior.

9. El sistema de la reivindicación 8, caracterizado porque dicho circuito cerrado de flujo de refrigerante está configurado además de manera que el caudal de refrigerante a través de dichos medios dispensadores (82) no es mayor que el caudal total de refrigerante desde dicha entrada de refrigerante (74) a dicha salida de refrigerante (76) en condiciones de funcionamiento en régimen permanente.

10. El sistema de la reivindicación 9, caracterizado porque dichos tubos horizontales de transferencia de calor (68), que no están sumergidos en refrigerante líquido, funcionan en un modo de transferencia de calor de película cayente durante el funcionamiento en régimen permanente de dicho sistema de refrigeración.

11. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho refrigerante tiene una tensión superficial igual o inferior a 0,03 gramos (treinta dinas) por centímetro a 26,6 grados Celsius.

12. El sistema de la reivindicación 11, caracterizado porque dicho refrigerante se selecciona del grupo consistente en refrigerantes R-134a, R-410A, R-407C, R-404 y R-123.