PURGADOR DE AIRE Y DESHIDRATADOR DE AGUA EN SISTEMAS DE REFRIGERACION INDUSTRIAL. Ing. Ernesto Rodriguez

Transcripción

1 PURGADOR DE AIRE Y DESHIDRATADOR DE AGUA EN SISTEMAS DE REFRIGERACION INDUSTRIAL Ing. Ernesto Rodriguez

2 Efectos de Aire en el Sistema Incremento en el costo de consumo eléctrico. Cuando la presión de descarga se incrementa el compresor tiene que sobretabajar para mantener la presión de succión. Como se resultado el compresor requiere mas energía eléctrica. Una regla rápida para estimar este incremento es por cada 4 PSI de incremento en la descarga el consumo eléctrico se incrementará un 2%. Incrementa los costos de mantenimiento Una Temperatura de condensación alta y presión alta incrementa el desgaste del equipo en muchas formas. La presión de descarga alta crea un esfuerzo extra en los rodamientos del compresor y motores eléctricos. Además una presión alta incrementa el daño a los empaques de los componentes del sistema. La temperatura de condensación alta disminuye la vida de las válvulas del compresor y el colapso del aceite lubricante.

3 Efectos de Aire en el Sistema Cómo se aceleran los síntomas? Si hubiera absorción de aire por el sistema de refrigeración, habrá presencia de oxígeno y agua. El aceite expuesto al oxígeno, agua y calor (del proceso de compresión) se descompondrá como resultado de varias reacciones químicas: Oxidación Agua + Oxígeno + Aceite o Precursores + Acido Orgánico Nitración Agua + Nitrógeno + Aceite o Precursores + Acido Orgánico

4 Efectos de Aire en el Sistema La presencia de aire aumenta la presion de condensacion. Como resultado la energia que requiere el compresor se incrementara. Por cada 10 PSI de incremento en la presion de condensacion, se vera un aumento de un 6% en el consumo energetico del compresor.

5 Las Purgas Ahorran Dinero La energia que se desperdicia cuando el compresor esta operando, sera tan alta como la presion de decarga.

6 Beneficios de Purga de Aire Continua

7 Causas de Entrada de Aire en el Sistema El aire entra al sistema por dos formas mas comunes: Para sistemas en vacio: El aire es inyectado al sistema por medio de fugas. Para todos los sistemas: El mantenimiento realizado al sistema y que no son sometidos a un buen vacio antes de regresar a operacion.

8 Como se Cuanto Aire es en mi Sistema? Temp. Psig Temp. Psig Temp. Psig 70 F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F RELACION DE PRESION-TEMPERATURA AMONIACO SATURADO La presión excesiva se determina verificando la presión del condensador actual contra la presión teórica para el amoniaco puro con la temperatura del condensador. Por Ejemplo: La temperatura de salida del condensador: 89 F La presion de salida del condensador: 180 psig Presion del amoniaco puro a 89 F: psig Diferincia de presion causada por el aire: psig psig = 17 psig

9 Como se Cuanto Aire es en mi Sistema? Refrigerant Air Cooling Water Shell and Tube Condenser Evaporative Condenser f1-bab-nh3purger

10 Como se Cuanto Aire es en mi Sistema?

11 Purga de Aire en Puntos Multiples Esto es dificil de determinar en donde el aire se podra colectar del sistema. Las estaciones climaticas tambien afectan en donde se puede colectar el aire. En un verano caliente el aire se puede concentrar en donde existe baja temperatura, Recibidores de alta presion que se encuentran dentro de un edificio. En un invierno frio esto puede actuar en forma contraria. Por eso es importante realizar las purgas en un punto a la vez. La purga en puntos multiples es la unica forma efectiva para remover el aire del sistema.

12 Purgar Aire en un Punto a la Vez El cabezal de purga se conecta por medio de las válvulas solenoides cada una de las conexiones de purga de los condensadores. Cuando el sistema de purga opera en automático el ciclo es en cada uno de los puntos de purga activándose solamente una solenoide a la vez. Si se operan más de una solenoide al mismo tiempo el aire será removido solamente en el punto de presión más alta. al Purgador (baja presion) Todas las valvulas estan abiertas En los puntos de purga psig psig psig psig

13 Localizacion de los Puntos de Purga Los puntos de purga están en los puntos más óptimos para la colección de aire. Por lo general estos puntos de purga están localizados en los puntos de más baja temperatura, las áreas de más baja velocidad de gas en los condensadores de alta presión. Para los condensadores evaporativos los puntos de purga óptimos son el cabezal de descarga del líquido. El punto de purga debe de situarse en la parte superior del tubo para no inundar el purgador.

14 Localizacion de los Puntos de Purga Inlet Purge Point Outlet Recibidores con la entrada en un punto. El punto de purga debe de ser en la parte superior opuesta de la entrada. Air collects at the coolest, lowest velocity areas Recibidores con Inlet la entrada en el Purge Point Purge Point centro los puntos de purga deben Air ser in la parte Air superior de cada esquina. Air Outlet

15 Localizacion de los puntos de Purga CONDENSER CONDENSER CONDENSER LIQUID DRAIN LINE FROM CONDENSER 1/2" PORT PURGE POINT SOLENOID (TYPICAL) (NO TRAPS ALLOWED) PITCH FOUL GAS LINES TOWARD PURGER 1/2" (12 MM) LINE SIZE UP TO FEET (61 92 M) 3/4" (19 MM) LINE SIZE FOR LONG PURGE GAS LINES OR WHERE TWO PURGERS ARE PURGING A COMMON PURGE POINT CONDENSER INLET (TYPICAL) FOUL GAS LINE TO PURGER PURGE POINT CONNECTION ON TOP OF OUTLET PIPE OF EACH CIRCUIT IN CONDENSER (TYPICAL) PURGE POINT SOLENOID VALVE (TYPICAL). LOCATE SOLENOID VALVE NEAR THE PURGE POINT AT THE SAME OR HIGHER ELEVATION THAN THAT OF THE PURGE POINT CONDENSER OUTLET (TYPICAL) 1/2" (13 MM) HIGH-PRESSURE LIQUID LINE 3/4" (20 MM) MINIMUM SUCTION LINE TO PROTECTED SUCTION ACCUMULATOR MINIMUM OF 1" (25 MM) ON HALOCARBON PURGER Deben ser libres de liquido Sin trampas de Liquido No debe de pasar en areas frias a menos que este aislado Deben ser dirigidos hacia el purgador PURGE POINT SOLENOID VALVE (TYPICAL) RECEIVER AUTO-PURGER AP (ALL MODELS) Inundar las lineas de los puntos de purga inundara el purgador de liquido.

16 Operacion de Purgador de Gases no Condensables no Electrico

17 Operacion de Purgador de Gases no Condensables no Electrico

18 Operacion de Purgador de Gases no Condensables no Electrico

19 Purgador de Gases no Condensables Electrico

20 Purgador de Gases no Condensables Electrico

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22 Daños en componentes del sistema de refrigeración

23 Daños en componentes del sistema de refrigeración

24 Los Efectos del Agua en el Sistema El agua sera colectada en la parte de baja del sistema. Solamente el gas puede circular en el area de baja del sistema asi que el agua se quedara en el area de baja. El agua que entre en la parte de alta del sistema eventualmente migrara a el area de baja por medio del refrigerante liquido. En sistemas de dos etapas o mas el agua eventualmente sera colectada en el recipiente de la etapa de mas baja presion.

25 Los Efectos del Agua en el Sistema Si se contaminan con agua, plantas con pequeñas cargas de amoníaco deben ser vaciadas, evacuadas y recargadas con nuevo amoníaco anhidro (seco).nunca use amoníaco destinado a uso agrícola para cargar una instalación frigorífica. En plantas con grandes cargas de amoníaco debe instalarse un separador de agua hasta que el contenido de agua sea reducido a un nivel aceptable (0.2%).

26 Efectos del Agua en el Sistema Baja eficiencia en el sistema Incremento en el consumo electrico 10% agua 4 F penalty en la succion 20% agua 10 F penalty en la succion Trabajar los compresores a una presion de succion mas baja de la necesaria implica un consumo mas alto de energia en comparacion de no haber agua en el sistema

27 Efectos del Agua en el Sistema

28 Efectos del Agua en el Sistema Dando como ejemplo la temperatura de un evaporador que tenga agua en el amoniaco. Requerira una succion mas baja: Amoniaco puro tiene una temperatura de saturacion de -4 F y tiene una presion de saturacion de 12.9 psig. Amoniaco con agua con una solucion de un 10% de agua 90% amoniaco por peso a la misma temperatura de -4 F tiene una presion de saturacion de 10.2 psig. Para mantener la temperatura del evaporador a - 4 F en un sistema con un 10% de agua. La diferiencia en la presion de succion = 2.7 psi mas bajo cuando no se tiene presencia de agua.

29 Suction Pressure, psig Efectos del Agua en el Sistema 30 Ammonia / Water Solutions Suction Pressure Penalty of Water F Evaporator 4.1 psid = 4.4 F 9.0 psid = 10.4 F F Evaporator 2.7 psid = 4.2 F 5.9 psid = 9.7 F F Evaporator 1.7 psid = 3.8 F 3.8 psid = 9.0 F 10" Hg -40 F Evaporator 1.0 psid = 3.4 F 2.3 psid = 8.3 F 20" Hg 0% 5% 10% 15% 20% Water Concentraion by Weight

30 Efectos del Agua en el Sistema -40 o F Temperatura de Diseño de Operaciòn Presion de Succion Requirida en el Diseno = 8.7" Hg. Vacio % Agua Presion de Succion Requerida Perdida de la Capacidad del Compresor BHP/TR (booster + Etapa Alta) 0 8.7" " 8% " 21% " 37% " 54% 3.70 RETA National Conference Oct-96 Jon M. Edmonds RETA Celebrating 100 years of Service

31 Causas de Entrada de Agua en el Sistema La forma mas comun de entrada de agua al sistema es con el aire. El aire tiene un porcentaje de humedad relativa. Siempre que el aire se filtra al sistema una cantidad de humedad tambien es se filtra.

32 Causas de Entrada de Aire en el Sistema La humedad entra al sistema en dos formas mas comunes: Cuando el sistema esta en vacio cuando existen fugas la humedad entra por medio de la fuga. Para todos los sistemas o en porciones de los sistemas que no se han sometido a un buen vacio anter de restablecer el servicio.

33 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema Compare la temperatura del liquido en el lado de baja con las tablas de presion de amoniaco. Obtener una muestra por medio de una probeta de Cold Flo por el cual se puede detrminar el volumen de Amoniaco-Agua y permite que el amoniaco se evapore. Aplicando factores de correccion con la muestra que queda, se puede derminar la concentracion de agua en partes por millon(ppm).

34 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema

35 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema

36 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema

37 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema

38 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema Los lugares de muestreo ubicaciones sugeridas desde el que tomar muestras son las siguientes: - Sistemas de bomba Mecanica - De la tubería de descarga - Sistemas de presión de gas - Desde la línea de transferencia entre el tanque de transferencia y el tanque receptor de presión controlada - Sistemas inundados - La válvula de drenaje de aceite en la pierna líquido de depósito de compensación - Sistemas DX - La línea de transferencia de líquido del acumulador

39 Como se Determina Cuando Existe Agua en el Sistema

40 Regenerador de Amoniaco

41 Como se Remueve el Agua del Sistema Para remover el amoniaco y concentrar el agua se necesita : Baja presion Alta temperatura

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43 Coleccion de Agua en el Punto de mas Baja Presion This drawing is for illustration purposes only and should not be used for actual engineering or installation. Not to scale.

44 Coleccion de Agua en el Punto de mas Baja Presion RETA Celebrating 100 years of Service

45 Coleccion de Agua en el Punto de mas Baja Presion

46 Removiendo el Aire

47 Removiendo el Agua

48 Conclusion Los sistemas de refrigeracion de amoniaco tiene una cantidad significante de aire y agua, por lo que se puede obtener un buen ahorro de costos energeticos al remover el aire y el agua.

49 Gracias por su Atención Preguntas?