Sabemos que el ciclo de refrigeración está integrado
por componentes, accesorios y controles. Esto es una forma de diferenciar solo
para una mejor comprensión de su operación. Lo importante, es que el sistema de
refrigeración pueda funcionar eficientemente, con el menor costo de operación y
con la seguridad de que el compresor no va a sufrir daños.
También se sabe que los componentes del sistema son
aquellos, indispensables, para que el sistema de
refrigeración funcione, tales son: El evaporador, el
condensador, el compresor, y el regulador de flujo que bien puede ser un tubo
capilar o una válvula de expansión; con estos cuatro componentes integrados por
la tubería, y con refrigerante, el sistema funciona y enfría. Un ejemplo típico
es el refrigerador doméstico simple que no tiene más allá de su compresorcito
hermético, un evaporador estático de placa doblada, el condensador estático
atrás del refrigerador y el tubo capilar; lo único que lleva sujeto a desgaste
y movimiento, es el compresor, y un termostato que lo acciona y que está fuera
del sistema de refrigeración.
Los accesorios como su nombre lo indica, son
dispositivos secundarios que servirán para proteger, controlar, supervisar, o
mejorar algo en el sistema y se utilizarán sólo aquellos que sean necesarios.
Cabe recordar que el sistema más eficiente será el que tenga menor cantidad de
accesorios, conexiones y longitud de tubería, además de que estas sean de
diámetro adecuados.
No es el propósito de este artículo explicar el
funcionamiento del ciclo de refrigeración, sino explicar la función e
importancia de cada uno de los accesorios en el sistema.
Tomando como referencia la figura del ciclo de
refrigeración, se observan los accesorios más conocidos, de los cuales no
necesariamente debe llevarlos todos sino que llevará los que se requieran
únicamente. La razón de mostrarlos todos, es para identificar su localización
en el sistema.
A continuación se mencionan algunos de los accesorios
más típicos del sistema de refrigeración y su
función, a partir del compresor y en el orden del
sentido del flujo.
Mofle de Descarga
Función: minimizar las pulsaciones del flujo ocasionada
por el compresor reciprocante, así como la vibración y ruido para evitar que de
rompan soldaduras en las uniones de tubería y se lleguen a dañar algunas
partes; también sirve para minimizar el nivel de ruido.
Localización: en la tubería de descarga inmediato al
compresor.
Aplicación principal: para los compresores
reciprocantes semi-herméticos. Los compresores herméticos tienen su mofle
internamente.
Separador de Aceite
Función: Separar el aceite que sale del compresor hacia
el sistema conjuntamente con el gas refrigerante y devolverlo al cárter,
particularmente en aquellos casos en que hay la posibilidad de un retorno deficiente
de aceite al compresor. La forma primaria y natural como debe ser resuelto el
retorno de aceite al compresor, es por el adecuado dimensionamiento y diseño de
las tuberías de refrigeración, especialmente la de succión.
Aplicaciones: Para sistemas de baja temperatura, para
sistemas de temperatura media en que la unidad condensadora esté por arriba del
nivel del evaporador y para aquellos sistemas con tuberías muy largas entre la
UC y la UE, o de multi-circuitos como es el caso de supermercados. Para sistemas
de aire acondicionado por lo general no es necesario, salvo alguna excepción.
Localización: En la tubería de descarga, inmediato a la
salida del compresor.
Filtro Deshidratador de Línea de Aceite
Función: Proporcionar filtración y secado del aceite.
En el Aceite es donde mayormente se acumula la contaminación. Es un excelente
auxiliar para la descontaminación y protección de los sistemas de
refrigeración.
Aplicación: Sistemas de refrigeración en paralelo
(racks), aunque en realidad es un accesorio que debieran llevar todos los
sistemas de refrigeración con compresores herméticos y semi-herméticos que
dispongan de una línea de retorno de aceite al compresor.
Localización: En la línea de retorno de aceite entre el
separador y el compresor.
Válvula de Retención (o check)
Función: Permite el flujo solo en un sentido, indicado
por la flecha impresa en la válvula.
Aplicación: Depende de cada necesidad. En el caso de la
figura, servirá para que cuando la unidad
condensadora esté parada, en un bajo ambiente exterior,
el refrigerante que se condensa solo vaya hacia el tanque recibidor y no hacia
el separador ya que si tal fuera el caso, habría líquido en el fondo del
separador de aceite y al abrir la valvulita flotadora regresaría líquido al
cárter en vez de aceite.
Localización: en cualquier parte que se pueda requerir.
Válvulas de servicio angulares
Función: Cortar o permitir el flujo para dar servicio
al sistema de refrigeración.
Aplicación: Donde sean requeridas.
Localización: Mayormente en la entrada y salida del
tanque recibidor. Podrían ir también directo a las tuberías de líquido.
Filtro deshidratador de la línea de líquido
Función: Retener la contaminación existente en el
sistema de refrigeración. La contaminación es altamente dañina y casi siempre
concluye en daños al compresor, además de dañar o afectar el funcionamiento de
otras partes del sistema como la VTE. Los contaminantes más agresivos que se
retienen son: humedad, ácidos, suciedad, lodos, barnices, rebabas; hay otros
contaminantes como ceras que causan obstrucción. La mayor parte de los
contaminantes causan acidez en el refrigerante y esta a su vez es la mayor
causa de la quemadura del compresor. Actualmente, con el uso de los refrigerantes
HFC y los aceites POE que son altamente higroscópicos, se requieren filtros
deshidratadotes de muy alta capacidad de Humedad, ácidos y contaminación
sólida.
Aplicación: Para la línea de líquido. Es importante
mencionar que como los contaminantes son diferentes y causan problemas en
diferentes componentes, hay que saber reconocer qué tipo de filtro
deshidratador utilizar para cada necesidad y en que lugar corresponde
instalarlo. No es adecuado utilizar un solo deshidratador para todo.
Localización: En la línea de líquido a la salida del
tanque recibidor, o del condensador cuando no hay recibidor.
Indicador de líquido y humedad (o mirilla, o visor)
Función: Es la ventana al interior del sistema para
reconocer si las condiciones del refrigerante son
adecuadas para la operación del sistema; por una parte
nos muestra si el refrigerante está totalmente líquido antes de entrar a la
válvula de expansión (requerimiento indispensable), y si está libre de humedad,
La humedad crea obstrucciones en la VTE y produce acidez en el refrigerante. No
debe haber burbujas en el visor.
Aplicación: En todo sistema de refrigeración. Por
economía no se acostumbra en sistemas pequeños
(fraccionarios).
Localización: En la línea de líquido.
Válvula manual tipo diafragma
Función: Cortar o permitir el flujo manualmente. Por su
diseño ofrece alguna caída de presión.
Aplicación: En cualquier sistema de refrigeración.
Localización: En cualquier parte del sistema donde se
requiera. Mayormente se usa en la línea de líquido después del deshidratador y
el indicador de líquido.
Válvula solenoide
Función: Cortar o permitir el flujo eléctricamente, lo
que permite el control automático remoto del flujo de refrigerante.
Aplicación: Fundamentalmente en la línea de líquido,
tanto para control de operación, como para
protección contra golpes de líquido, También el la
línea de gas caliente para deshielo del evaporador, o para control de
capacidad, y en la línea de succión para servicio y/o control en sistemas de
refrigeración en paralelo. La forma de selección para la aplicaciones de gas es
diferente.
Localización: En cualquier lugar del sistema de
refrigeración donde se requiera.
Nota: Al igual que es importante la adecuada selección
de cualquiera de los accesorios, en el caso de las válvulas solenoide es muy
importante, ya que si la válvula es muy chica para la capacidad requerida,
ocasionará una gran caída de presión y por lo tanto pérdida de capacidad del
sistema, y si se selecciona muy grande, podría no operar ya que estas requieren
una mínima caída de presión de operación para poder permanecer abiertas; muchas
válvulas son devueltas por garantía porque al parecer no funcionan y resulta
que están buenas, sólo que fueron mal seleccionadas. También es importante
insistir que las válvulas solenoide deben ser seleccionadas por su capacidad en
toneladas y el tipo de refrigerante antes que por el diámetro de la conexión;
de otra manera, pudiera ser que la válvula resultara muy chica e hiciera que el
sistema pierda capacidad.
Válvula de bola
Función: También es una válvula manual de paso, pero
“sin caída de presión”; algunas personas la
justifican por ser una válvula de cierre rápido pero
este es un beneficio secundario. Al no tener caída de presión, no se afecta
negativamente la eficiencia ni el costo de operación del sistema.
Aplicación: En cualquier sistema de refrigeración donde
se requiera cuidar al máximo la eficiencia y el costo de operación del sistema.
Muchas personas creen que por su precio esta válvula es más cara, pero pierden
de vista el gran ahorro en el costo de operación y la alta eficiencia del
sistema, que es para siempre.
Localización: En cualquier parte del sistema donde sea
requerido.
Válvula reguladora de presión de evaporación
Función: Regula la presión de evaporación y por lo
tanto la temperatura de evaporación, lo que permite lograr la aplicación
deseada de enfriamiento en un sistema de refrigeración con evaporadotes
múltiples que deben funcionar a diferentes temperaturas, o para sistemas en
paralelo.
Aplicación: Mayormente para los sistemas de
refrigeración en paralelo, ejemplo: supermercados o sistemas de refrigeración
industrial.
Localización: En la salida de cada evaporador en la
línea de succión.
Filtro deshidratador de succión.
Función: Protege al compresor. Retiene la contaminación
existente en el sistema, antes del compresor para protegerlo. La contaminación
es altamente dañina y casi siempre concluye en daños al compresor,
especialmente la acidez y suciedad. La mayor parte de los contaminantes causan
acidez en el refrigerante y esta a su vez es la mayor causa de la quemadura del
compresor.
Aplicación: Para línea de succión. Es importante
mencionar que por norma todo compresor de tipo hermético y semi-hermético debe llevar un filtro
deshidratador de succión, es como su seguro de vida y por lo tanto ahorra mucho
dinero. Desafortunadamente, por razón cultural de una economía mal entendida y
de una baja preparación técnica, en la mayoría de los países de Latinoamérica,
el filtro de succión no es valorado y menos instalado, se ve muy caro, pero en
el fondo habría que preguntarse que es más caro ¿El deshidratador de succión o
el compresor?, ¿El deshidratador de succión o el tiempo de paro de un proceso
industrial que depende de la refrigeración?.
Localización: En la línea de succión antes del
compresor.
Observaciones: Los deshidratadores de succión están
dotados de puertos de prueba de presión a la
entrada y salida para verificar el comportamiento de la
caída de presión a través de este, tanto en el
momento de su instalación, como cuando ya ha reteniendo
los contaminantes; esto es con el fin de que el incremento de la caída de
presión no sobrepase ciertos límites, ya que de igual manera, al incrementarse
la caída de presión, caerá la capacidad del sistema, se incrementará el consumo
de energía y habrá daños al compresor. Al seleccionar un deshidratador chico,
se corre el riesgo de caídas de presión peligrosas desde origen. Por otra
parte, se recomienda que el deshidratador de succión sea instalado en forma
vertical con el flujo descendente, o al menos inclinado.
Acumulador de Succión
Función: Protege al compresor contra regresos
eventuales de refrigerante líquido.
Aplicación: Todo sistemas de baja temperatura,
particularmente aquellos con sistema de deshielo por gas caliente. Todo sistema
sujeto a posibles regresos de líquido al compresor, por ejemplo, cuando están
sujetos a variaciones de carga térmica.
Localización: En la línea de succión, antes del
compresor.
Válvula Reguladora de Presión de Cárter (o de succión)
Función: Protege al compresor contra sobrecargas
ocasionadas por alto flujo másico por arriba de la
capacidad del compresor. Regula la presión de entrada
para protegerlo contra sobrecargas durante el
arranque inicial o después de un deshielo. También
cuando la capacidad del motor del compresor es
limitada.
Aplicación: Sistemas de refrigeración donde la presión
de succión llegue a ser eventualmente muy alta. Una vez que se van normalizando
las presiones de trabajo, la válvula va quedando abierta nuevamente.
Localización: En la línea de succión justo antes de la
entrada del compresor.
Es importante recalcar sobre la adecuada selección de
cada uno de los componentes y accesorios del
sistema, primero para que el sistema quede debidamente
balanceado, y segundo para obtener la máxima capacidad, el menor costo de
operación y la seguridad de que el equipo queda protegido contra daños.
Cuando los componentes y accesorios no se seleccionan
adecuadamente, se correo el riesgo de que haya caídas de presión importantes
que impactarán necesariamente en pérdida de capacidad, alto costo de operación
y daños al compresor y la VTE.
Refrigeration
Accessories
We know that the
refrigeration cycle is made up of components, accessories and controls. This is
a way to differentiate only for a better understanding of its operation. The
important thing is that the cooling system to operate efficiently, with lower
cost of operation and safety of the compressor will not be damaged.
It is also known
that the system components are those indispensable for the system
cooling function,
such are: evaporator, condenser, compressor, and the flow regulator which may
well be a capillary tube or an expansion valve; with these four components
composed of the pipe, and with refrigerant, the system works and cooled. A
typical example is the simple domestic refrigerator that has not beyond its
hermetic compresorcito, a static evaporator bent plate, the static condenser
behind the refrigerator and the capillary tube; all leading and movement
subject to wear, is the compressor, and a thermostat which actuates and which
is outside the cooling system.
Accessories like
the name implies, are secondary devices that will protect, control, monitor, or
improve something in the system and use only those that are necessary. It is
recalled that the most efficient system is the one with fewer accessories,
connections and pipe length, plus these are of suitable diameter.
It is not the
purpose of this article explaining the operation of the refrigeration cycle,
but to explain the role and importance of each of the accessories in the
system.
Referencing Figure refrigeration
cycle, the most popular accessories, which must take all not necessarily lead
but only those required are observed. The reason show them all, is to identify
its location in the system.
The following are
some of the most typical accessories and cooling system
function from the
compressor and the order of the direction of flow.
Download mofle
Function: flow
minimize pulsations caused by the reciprocating compressor and vibration and
noise to prevent break welds of pipe joints and damage reach parts; also it
serves to minimize the noise level.
Location: in the
pipeline immediately to the compressor discharge.
Main application:
for semi-hermetic reciprocating compressors. Hermetic compressors are
internally your muffler.
Oil separator
Function:
Separating the oil leaving the compressor into the system together with the
refrigerant gas and returned to the crankcase, particularly in cases where
there is the possibility of poor oil return to the compressor. Primary and
naturally as it should be solved oil return to the compressor is proper sizing
and design of the cooling pipes, especially suction.
Applications: For
low temperature systems, for systems average temperature in the condensing unit
is above the level of the evaporator and for systems with very long pipes
between UC and the EU, or multi-circuits as in the case of supermarkets. For
air conditioning systems usually is not necessary, with one exception.
Location: In the
discharge line, immediately the compressor outlet.
Dehydrator filter
Oil Line
Function: Providing
filtration and drying oil. In the oil it is mostly where contamination
accumulates. It is an excellent aid for decontamination and protection systems
refrigeration.
Application:
Cooling systems in parallel (racks), but actually is an accessory that should
lead all refrigeration systems with hermetic and semi-hermetic compressors have
an oil return line to the compressor.
Location: In the
return line between the oil separator and compressor.
Valve check
Function: Allows
the flow only in one direction indicated by the arrow on the valve.
Application: It
depends on the need. In the case of the figure, serve to that when the unit
Condensing is
stopped, at a low outside environment, the refrigerant condenses only go into
the hall tank and not to the separator because if that were the case, there
would be liquid in the bottom of the oil separator and opening the floater gear
oil return liquid instead of the crankcase oil.
Location: anywhere
that may be required.
Angle valves
Service
Function: Cut or
allow flow to service the cooling system.
Application: Where
are required.
Location: Mostly in
the inlet and outlet receiver tank. They could also go directly to the liquid
pipes.
dehydrator filter
liquid line
Function: Retain
the existing contamination in the cooling system. Pollution is highly damaging
and almost always ends in compressor damage, plus damage or affect the
operation of other parts of the system such as VTE. More aggressive pollutants
are retained moisture, acids, dirt, sludge, varnish, burrs; there are other
contaminants such as waxes that cause blockage. Most of the contaminants in the
refrigerant cause heartburn and this in turn is the main cause of burn
compressor. Currently, using HFC refrigerants and POE oils are highly
hygroscopic, deshidratadotes very high capacity filters of humidity, acids and
solid contamination are required.
Application: For
the liquid line. It is noteworthy that as the pollutants are different and
cause problems in different components must be able to recognize what type of
filter drier used for every need and where applicable install. It is not
appropriate to use one dehydrator for all.
Location: In the
liquid line to the tank outlet receiver, or the condenser when no receiver.
Liquid and humidity
indicator (or peephole or viewer)
Function: It is the
window into the system to recognize if the conditions of refrigerant are
suitable for system
operation; on the one hand it shows if the refrigerant is fully liquid before
entering the expansion valve (essential requirement), and if it is free of
moisture, Moisture creates obstructions in the VTE and produces acidity in the
coolant. There should be no bubbles in the viewfinder.
Application: In all
cooling system. For reasons of economy it is not customary in small systems
(Fractional).
Location: In the
liquid line.
Manual type valve
diaphragm
Function: Cut or
allow the flow manually. By design provides a pressure drop.
Application: In any
refrigeration system.
Location: Anywhere
in the system where required. Mostly used liquid line after the dehydrator and
the indicator liquid.
Solenoid valve
Function: Cut or
allow flow electrically, allowing remote automatic control refrigerant flow.
Application: Mainly
in the liquid line for both control operation to
liquid shock
protection, also the hot gas line for defrosting the evaporator, or capacity
control, and the suction line for service and / or control in refrigeration systems
in parallel. The form of selection for gas applications is different.
Location: Anywhere
cooling system where required.
Note: As it is
important to the proper selection of any of the accessories, in the case of the
solenoid valves is very important, because if the valve is too small for the
required capacity, will cause a large pressure drop and therefore loss of
system capacity, and if very large is selected, it could not operate because
they require a minimum operating pressure drop to remain open; many valves are
returned under warranty because apparently do not work and results are good,
only they were poorly selected. It is also important to stress that the
solenoid valves should be selected for their ability in tonnes and type of
refrigerant before the diameter of the connection; otherwise, the valve may be
very small and do result the system to lose capacity.
Ball valve
Function: It is
also a manual bypass valve, but "without pressure drop"; some people
warrant for being a
quick-closing valve but this is a secondary benefit. With no pressure drop, it
does not adversely affect the efficiency or the cost of system operation.
Application: In any
cooling system where needed care to maximize the efficiency and cost of system
operation. Many people believe that this valve price is more expensive, but
they lose sight of the great savings in operating cost and high efficiency of
the system, which is forever.
Location: Anywhere
in the system where required.
Pressure regulator
evaporation
Function: Controls
the evaporation pressure and therefore the evaporation temperature, thereby
achieving the desired application of cooling in a refrigeration system with
multiple evaporadotes that must operate at different temperatures, or for
systems in parallel.
Application: Mostly
for cooling systems in parallel, such as supermarkets or industrial
refrigeration systems.
Location: At the
exit of each evaporator in the suction line.
Suction filter
drier.
Function: Protects
the compressor. Retains existing pollution in the system before the compressor
to protect it. Pollution is highly damaging and almost always ends in damage to
the compressor, especially acidity and dirt. Most of the contaminants in the refrigerant
cause heartburn and this in turn is the main cause of burn compressor.
Application:
suction line. It is noteworthy that for all standard hermetic compressor and
semi-hermetic should carry a suction filter drier, it's like your life
insurance and thus saves a lot of money. Unfortunately, for cultural reason of
false economy and low technical preparation, in most Latin American countries,
the suction filter is not valued and less installed, it looks very expensive,
but deep down we should ask that it is more expensive Does suction dehydrator
or compressor ?, the suction dehydrator or downtime of an industrial process
that depends on the cooling ?.
Location: In the
suction line before the compressor.
Observations:
dehydrators suction ports are equipped with the pressure test
input and output to
verify the behavior of the pressure drop through this, both the
time of
installation, as when he has retained contaminants; this is in order that the
increase of the pressure drop does not exceed certain limits, and that
likewise, with increasing pressure drop, fall system capacity, power
consumption will increase and there will be damage to the compressor. Selecting
a guy dehydrator, you run the risk of falling from dangerous pressure from
origin. Moreover, it is recommended that the suction dehydrator is installed
vertically with the downward flow, or at least inclined.
Suction Accumulator
Function: Protects
the compressor against possible returns of liquid refrigerant.
Application: All
low temperature systems, particularly those with system hot gas defrost. Any
system subject to possible liquid returns to the compressor, for example, when
subjected to thermal load variations.
Location: In the
suction line before the compressor.
Pressure Regulating
Valve Carter (or suction)
Function: Protects
the compressor against overload caused by high mass flow above the
compressor
capacity. Regulates the inlet pressure to protect against overloads during the
initial startup or
after a thaw. Also when the capacity of the compressor motor is
limited.
Application:
Cooling systems where the suction pressure becomes very high possibly. Once you
are normalizing pressures, the valve being left open again.
Location: In the
suction line just before the compressor inlet.
It is important to
emphasize on the proper selection of each of the components and accessories
system, first for
the system is properly balanced, and second for maximum capacity, lower cost of
operation and safety of the equipment is protected against damage.
When components and
accessories are not properly selected, the risk that significant drops in
pressure loss necessarily impact capacity, high operating cost and damage to
the compressor and is VET mail.
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