PROCEDIMIENTO PARA CARGAR CON GAS UNA INSTALACiÓN FRIGORíFICA Y PONERLA EN MARCHA. CONTROL DE LA ESTANQUIDAD DE LA INSTALACiÓN. La primera operación que deberá realizarse es la verificación de la estanquidad del circuito del gas, la cual podrá efectuarse de dos maneras diferentes. En la primera, la instalación se carga con líquido refrigerante hasta alcanzar una presión de 2,5 bares y luego se aumenta dicha presión con nitrógeno seco hasta alcanzar la presión de 12 bares; por último, utilizando un detector de fugas de gas, se analiza cada parte del circuito para detectar si existen eventuales pérdidas. En la segunda manera, se crea un vacío suficientemente elevado y se observa si el manómetro mantiene constante el valor de vacío alcanzado. Para la medida del vacío y de la presión de carga y de régimen, generalmente en la instalación se utilizan grupos manométricos como los que se muestran en la fig. 17, mediante los cuales es posible también conocer la temperatura real de evaporación y de condensación que se desea ejecutar con la instalación. Cabe observar que a través de la presión no se puede remontar a la temperatura del vapor recalentado, ni tampoco a la temperatura del líquido subenfriado. Dichas temperaturas podrán obtenerse sólo mediante el uso de termómetros. - 14 -
fig. 17 - Grupo manométrico 1. Elemento sensible 10. Llave de baja presión 2. Sistema de transmisión de la señal 11. Unión para la conexión con la 3. Índice bomba de vacío 4. Escala de las depresiones o del "vacío" 12. Unión para la conexión con el 5. Escala de las presiones del manovacuó- flanco de baja presión de la metro instalación 6. Escala del manómetro de alta presión 13. Unión para el refrigerante 7. Llave de alta presión 14. Unión para la conexión con el 8. Llave del refrigerante flanco de alta presión 9. Llave de conexión con la bomba del vacío - 15 -
La operación de vaciado de la instalación es indispensable para extraer el aire atmosférico y el vapor de agua contenidos en el circuito o que se depositó en su interior debido a la condensación, así como también para eliminar los residuos sólidos que procedan de los mecanizados efectuados en los componentes del circuito. La presencia de tan siquiera pequeñas cantidades de agua en el circuito puede atascar las válvulas o el capilar, reducir la rigidez dieléctrica del aceite y generar fenómenos de corrosión química de la instalación. La presencia de gases incondensables, con presiones y temperaturas normales, provoca un aumento de la presión de condensación y, por consiguiente, un aumento de las temperaturas de funcionamiento del compresor. Las bajas presiones que se obtienen con bombas de buena calidad permiten no sólo la extracción de los gases, sino también la evaporación de eventuales cantidades de agua y su extracción del circuito. (V éase la tabla n. 1). Pa 101.325 93.325 79.993 66.660 53.330 39.995 26.660 13.330 6.665 1.330 133 66.6 33.3 13.3 2.7 torr o Militorr o Temperatura de mmhg micras Hg ebullición H200C 760 760.000 100 700 700.000 98 600 600.000 93,S 500 500.000 88,S 400 400.000 82,S 300 300.000 75,5 200 200.000 66,5 100 100.000 51,5 50 50.000 38,S 10 10.000 11 1 1.000-17 0,5 5x10-1 500-24,4 0,25 2,5x10-1 250-30 0,1 1x10-1 100-39,S 0,02 2x10-2 20-51,S tabla 1-16 -
El nivel de vacío que deberá alcanzarse está comprendido entre 0,5 y 0,3 mm Hg. Dentro de estos valores se tiene la seguridad de que la eventual presencia de agua es vaporizada y expulsada del circuito. No deberán ponerse en marcha los compresores cuando la instalación está en vacío, ya que el aceite se introduce en el circuito dejando el compresor poco lubricado y poco aislado ante las descargas eléctricas. Estaciones de vacío y de carga portátiles Están constituidas principalmente por una carretilla en la que está montada la bomba para el vacío, un cilindro de carga graduado en gramos, un grupo manométrico con cuatro uniones y los tubos flexibles para la conexión con la bomba - por el flanco de alta y baja presión - y con el depósito de líquido refrigerante. El cilindro graduado está formado, a su vez, por un recipiente metálico que contiene el refrigerante, un indicador de nivel, un cilindro transparente en el que están grabadas distintas escalas en gramos (cada una de ellas se refiere a una presión diferente del líquido presente en el recipiente metálico) y un manómetro que indica la presión del líquido en el recipiente. Vaciado de instalaciones con volumen interior considerable Al objeto de limitar la duración de esta operación, el vacío se efectuará tres veces consecutivas. La prima vez hasta alcanzar un valor de 1,5 mm Hg. La segunda vez se repite la operación anterior y la tercera vez se hace el vacío hasta un valor de 1 mm Hg (133 Pa). Si durante cada fase se extrae el 95% de las substancias contaminantes, al final del tercer ciclo quedará en el circuito 0,05 x 0,05 x 0,05 = 0,000125 = 125 x 10-6 = 125 partes por millón de residuos, lo que constituye un nivel de contaminación aceptable. - 17 -
Tras haber desconectado la bomba y cerrado el tubo que la conecta a la instalación, se introduce el refrigerante por el flanco de alta presión de la instalación. Esto para evitar que el líquido, si se introduce por el otro flanco, alcance el aceite en estado líquido y lo diluya, facilitando su dispersión a lo largo del circuito cuando el motor está en marcha. Si se introduce el refrigerante por el flanco de alta presión, éste provoca el cierre de la válvula de descarga, apremiando el gas a expandirse hacia el otro sentido hasta alcanzar el flanco de admisión del compresor. Cuando la presión alcanza el valor de 3,4 bares con HFC-134a y 6-7 bares con R22, la carga se completa introduciendo el refrigerante por el flanco de admisión (con el compresor en marcha) hasta obtener, mediante el indicador de circulación del líquido, la confirmación del nivel de carga exacto. La carga exacta se obtiene cuando desaparecen todas las burbujas de gas no condensado. Si en una instalación no se puede introducir el refrigerante por el flanco de alta presión, éste se introducirá por el flanco de baja presión, pero prestando atención de que no entre refrigerante líquido en el compresor por las razones mencionadas. - 18 -
El límite de temperatura, medido en la salida del compresor, no deberá superar los 110 oc, ya que la temperatura de fin de compresión del fluido es mucho más alta (siendo aproximadam,ente 170 OC). La temperatura que el fluido alcanza en el compresor se calcula mediante la ley: donde: K = cp/cv y, como puede observarse, es directamente proporcional a la relación de compresión, a la temperatura TI de admisión y al tipo de gas utilizado (para el valor de K, consultar las propiedades fundamentales del refrigerante HFC-RI34a). Los fabricantes de los compresores fijan los valores de TI en función del tipo de evaporación y de refrigerante, por encima de los cuales el enfriamiento del compresor resultará insuficiente; en este caso, habrá que enfriarlo con otros medios. Por ejemplo, para el refrigerante HFC-R134a con temperatura de evaporación de -30 C, la temperatura máxima de admisión será: TI = 10 oc máx., mientras que para el refrigerante HFC-R134a con temperatura de evaporación de -10 C, la temperatura máxima de admisión será: TI = 32 oc máx. De aquí la necesidad de aislar la línea de admisión para mantener baja la temperatura de admisión y la imposibilidad de instalar un intercambiador de calor en la línea de admisión para obtener el enfriamiento del líquido. - 19 -
Medida de la temperatura de fin de compresión durante el funcionamiento del Entrenador, trazando el ciclo de trabajo en el diagrama P-H. Comparar los resultados obtenidos con la temperatura medida en el tubo de envío. Explicar de manera lógica la diferencia entre temperatura medida y temperatura calculada. Los datos medidos con los instrumentos en dotación con la instalación son los siguientes: Manómetro de alta presión P2: Manómetro de baja presión PI: Temperatura de admisión TI: Temperatura de envío T'2: Temperatura del líquido T3: 10 bares (11 bares de presión absoluta) 1,4 bares (2,4 bares de presión absoluta) 22 C, 50,3 oc gas caliente 38,4 oc La temperatura de fin de compresióin que se obtiene trazando el ciclo de trabajo en el diagrama P-H es igual a 55 oc, valor muy cercano al medido. La diferencia se debe al hecho de que no es posible medir exactamente la temperatura cerca de la válvula de descarga del compresor. N.B.: Para mantener la presión constante en el condensador se deberá excluir el presostato de máxima poniendo en posición MAN el interruptor que se encuentra cerca del dibujo del condensador en el sinóptico de la figura n. 2 y regulando la perilla de la velocidad del ventilador de modo que la alta presión se encuentre en tomo a los 10 bares. - 20-