Práctica Básica Nº 6 Instalaciones de Refrigeración comercial Frigoríficas industriales. Climatización y Ventilación. -Instalaciones de Vacío en instalaciones frigoríficas

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN ¿Por que eliminar la humedad? El tubo capilar o la válvula de expansión quedarían obstruidos por un tapón de hielo La posibilidad de oxidación, corrosión y el deterioro del liquido refrigerante sería mucho mayor, el aceite envejecería más deprisa y el aislamiento se descompondría prematuramente.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN ¿Por qué eliminar los incondensables? Aumento de la presión de condensación. La oxidación de los materiales aumentaría la viscosidad del aceite y por lo tanto se quemarían las válvulas. Al hacer un buen vacío del sistema, se elimina aire (y con el N2 y O2), así como humedad. La relación entre el agua y el vacío es muy simple, así como la relación entre la humedad y el vació: cuanto más baja sea la presión obtenida, menor humedad de agua y cantidad de aire en el sistema. Es más difícil eliminar agua en forma líquida de un sistema que en forma gaseosa. Para mantener la evaporación tenemos que obtener una presión más baja que le tensión de vapor del agua a la temperatura de trabajo.

El vacuómetro Es un instrumento destinado para medir presiones inferiores a la presión atmosférica. La medida del vacuómetro no tiene mas significado que comprobar la estanqueidad del circuito y valorar la cantidad de humedad que pudiese contener el interior de una instalación.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN El tiempo de vacío dependerá de: -Volumen en m3/h de la bomba de vacío. -Volumen total de los tubos. -Volumen del sistema y tipo del mismo. -Contenido de agua en el sistema. -Si el vacío se hace por un solo lado del sistema o por los dos.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Se tardarla 16 veces más en lograr el vacío en un nivel fijado si se usa un tubo de ¼” en lugar de uno de ½”, así como el doble de tiempo si el tubo mide 2 metros en lugar de 1 metro. A menudo, el medidor está instalado muy cerca de la bomba de vacío, donde evidentemente se miden presiones más bajas. El contenido de humedad es el parámetro más variable, y al mismo tiempo es el que más influye en el tiempo de vacío. El tiempo para lograr el vacío depende pues del sistema y del contenido en agua del mismo.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Se tardarla 16 veces más en lograr el vacío en un nivel fijado si se usa un tubo de ¼” en lugar de uno de ½”, así como el doble de tiempo si el tubo mide 2 metros en lugar de 1 metro. A menudo, el medidor está instalado muy cerca de la bomba de vacío, donde evidentemente se miden presiones más bajas. El contenido de humedad es el parámetro más variable, y al mismo tiempo es el que más influye en el tiempo de vacío. El tiempo para lograr el vacío depende pues del sistema y del contenido en agua del mismo.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Niveles diferentes de vacío. Su elección dependerá del: - Tipo y construcción del sistema. - Grado de impurezas. - Tiempo necesario para conseguir el vacío.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Se pueden obtener dos tipos diferentes de vacío: A.- 0,05 - 0,1 mbar vacío muy alto (desde 5.10-2 hasta 10-1 mbar) B.- 0,5 - 2 mbar (desde 5.10-1 hasta 2 mbar) Para lograr el vacío entre 5.10-2 hasta 10-1 tardaremos mucho tiempo, y por lo tanto no es muy frecuente, a pesar de que ofrece la mayor seguridad. El grado más frecuente de vacío está entre 5.10-1 hasta 2 mbar. Por otro lado, para la industria frigorífica es necesario un vacío alto. Se utilizan para conseguirlo bombas de paletas, que se deslizan a lo largo de las paredes del estator, y de esa manera empujan el aire aspirado a la entrada, para finalmente expulsarlo a través del aceite por la válvula a la salida. El contenido de aceite en las bombas rotativas de paletas sirve de lubricante y de junta estanca, llena los huecos vacíos y ayuda a refrigerar la bomba, conduciendo el calor de compresión. Con bombas de doble efecto se alcanzan presiones más bajas que con bombas de simple efecto. El aceite de las bombas se ha de cambiar con regularidad.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Selección de las bombas: Una bomba de vacío ha de ser de un tamaño que pueda hacer el nivel de vacío en el sistema en un cierto tiempo. Su tamaño ha de ser adecuado para el circuito, una bomba demasiado grande puede hacer un vacío en poco tiempo, pero produce formación de hielo. Al evaporar el hielo muy lentamente, tenemos la impresión de haber conseguido el vacío deseado. Después de un cierto tiempo, el hielo comenzará a deshelar y evaporará, lo que aumenta la presión y, en consecuencia, encontraríamos otra vez humedad en el circuito. Por el contrario, con una bomba demasiado pequeña tendríamos un tiempo de evacuación demasiado largo.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Tamaño de una bomba de vacío para trabajo en planta: No hay ninguna ventaja en utilizar una bomba de gran tamaño en el trabajo de planta, para hacer el servicio requerido una bomba de 5 a 19 m3/h es suficiente. Para unidades más grandes, una bomba de 15 m3/h hará el mismo servicio y tan rápido como una de 85 m3/h.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Valor del vacío final El mal funcionamiento de un grupo de refrigeración es debido a la presencia excesiva de humedad e incondensables. La presión residual ha de ser inferior a 0,5 mbar., a la cual corresponde generalmente una cantidad aceptable de humedad. Se puede obtener una presión residual equilibrada tan solo con un sistema de vacío capaz de llegar a valores tales como 10-1 hasta 3x10-1 mbar, medidos en la boca de aspiración de la bomba. A pesar de esto, y tal y como demuestran algunas experiencias, las bombas de vacío con caudales entre 3 y 15 m3/h que se han usado, hacen que el tiempo de vacío tenga que ser de 10 a 20 minutos, más largo incluso para obtener el secado total del circuito.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Test de caída de vacío: confirmación de que el secado se ha realizado Se necesita un vacuómetro, cuando se ha alcanzado la presión de 0,1 mbar hasta 0,3 mbar se ha de continuar durante 10 o 20 minutos el proceso. Cerramos la válvula cerca de la bomba y se observa el vacuómetro, si el sistema continua húmedo o existe una pequeña fuga, el indicador en el medidor se moverá y de este modo indicará una subida de presión en el sistema. Este tipo de test se llama, en general, Test de caída en vacío. Se abre la válvula del sistema y se sigue repitiendo el ciclo de evacuación hasta que se pueda ver en el medidor otra vez la presión de 0,1 mbar hasta 0,3 mbar. Repetimos este test, es decir, cerramos la válvula de la bomba y observe si se mueve el indicador. Si no existe ninguna fuga en el sistema, la caída de la presión tendría que ser considerablemente más baja que durante el primer test. Esto demuestra un progreso en el proceso de secado.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Reconocer la diferencia entre fuga y evaporación, leyendo el vacuómetro. Es aconsejable controlar las condiciones del aceite de la bomba de vacío después de haber realizado el segundo test. Si el aceite se ha vuelto de un color lechoso quiere decir que existe demasiada agua. Deberemos limpiar la bomba de este aceite húmedo y cambiarlo por aceite seco.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Subida de presión en una cámara después del aislamiento de la bomba. 1.- Subida de la presión en presencia de una fuga real. 2.- Subida de la presión debido a la evaporación de agua. 3.- Ambos efectos conjuntos. Tiempo

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Triple vacío Es una técnica que aumenta significativamente la eficiencia del vacío para conseguir arrastrar la humedad y los incondensables, se realiza de la siguiente manera. 1º Se realiza el vacío. 2º Se llena el circuito con N2 o con el gas que vaya a contener el circuito (en fase gaseosa) 3º Se realiza un segundo vacío 4º Se vuelve a llenar el circuito. 5º Se realiza el tercer vacío. 6º El circuito ya está listo para realizar la carga. De esta forma se consigue en menos tiempo una eficiencia muy superior.

Conexiones del puente de manómetros para prueba de vacío y carga de refrigerante.

Conexiones del puente de manómetros para prueba de vacío y carga de refrigerante.

VACIO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Conclusiones La última presión óptima a la entrada de la bomba ha de ser de 0,1 hasta 0,3 mbar. La presión final equilibrada y estable en el circuito entero ha de ser de 2 o 3 mbar como máximo. El tiempo necesario de vacío, una vez obtenido el vacío previamente indicado, puede ser de 10 a 20 minutos.

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