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Muchos de los técnicos en campo no conocen lo perjudicial que puede
ser para el sistema y para la calidad del servicio que ellos mismos
brindan el no hacer el vacío al sistema de la manera correcta,
aunado de que no se tiene la conciencia de las fallas potenciales
que se pudiera tener después de la puesta en marcha del equipo,
ocasionando que el técnico regrese por una o varias llamadas de
garantía por parte del cliente, y en los casos más graves se
requerirá el cambio del compresor. Muchos de los técnicos que
ejecutan el proceso del vacío lo hacen con otro compresor de
refrigeración que está hecho para bombear gas refrigerante o lo
hacen con el mismo compresor de refrigeración del sistema y habrá
que agregarle que generalmente no se cuenta con el equipo de
medición correcto para poder saber si llevamos a nuestro sistema de
refrigeración al vacío correcto, según el tipo de lubricante con el
que estemos trabajando no teniendo referencia alguna.
Analicemos que es lo que
pasa si no hacemos el vacío correcto al sistema.
Lo primero que pudiera pasar sería la presencia de gases no
condensables en el sistema, estos ocasionarán que:
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Que suba la
temperatura en el lado de alta presión del sistema
-
Que la válvula de la
descarga se caliente más de lo debido
-
Que se formen sólidos
orgánicos que ocasionen fallas en el compresor
Lo segundo que puede
pasar es que tengamos la presencia de humedad en el sistema, esta
ocasionará que:
-
Pudiéramos tener la
presencia de hielo en el sistema
-
Esta situación puede
ocasionar que se tape el elemento de control del sistema.
-
Tubo capilar
-
Válvula de expansión
-
Esta condición puede
dañar partes del compresor
Veamos si esta humedad se congelara en el interior de la válvula de
expansión y trabara el mecanismo interno tendríamos dos síntomas
posibles:
La válvula de expansión no va suministrar suficiente gas
refrigerante.
Esta
condición se va presentar si se traba nuestra válvula cuando esté
cerrada y los síntomas en el sistema van a ser:
-
La temperatura de la
carga que estamos enfriando va a ser alta. (Aire o agua que sale
del evaporador)
-
El sobrecalentamiento
en el sistema será alto.
-
La presión de la
succión será más baja de lo normal.
La válvula de expansión
suministra demasiado gas refrigerante.
Esta condición se va presentar si se traba nuestra válvula cuando
esté abierta y los síntomas en el sistema van a ser:
- Retorno de refrigerante líquido al compresor.
-
El sobrecalentamiento
será demasiado bajo.
-
La presión de la
succión será más normal o más alta de la esperada.
Pero si tenemos Aire y
Humedad atrapados en el sistema tendremos las condiciones para que a
nuestro sistema le ocurra lo siguiente, al combinar estos dos
elementos y combinándolos a su vez con un gas refrigerante con
cloro, por ejemplo el gas R-22 y mediante un proceso químico
conocido como hidrólisis*, con esta situación obtendremos ácidos
clorhídricos ó ácidos fluorhídricos dependiendo del tipo de gas,
además de lodos en el sistema. Esta combinación es letal para los
compresores de tipo semihermético y hermético, ya que estos
ocasionan fallas prematuras en los motores eléctricos contenidos en
el interior, atacando el barniz aislante, al grado de hacerlo fallar
hasta que este se vaya a tierra.
En el inicio mencionamos
que muchas de las veces se hace el vacío con el propio compresor,
ahora revisemos que es lo que le pasa a nuestro compresor si lo
hacemos:
-
Para empezar daño el
aislante del compresor de manera importante, ya que una de las
características que tienen los compresores herméticos y los
compresores herméticos de más de 5 HP. es que los motores
eléctricos son enfriados por gas refrigerante, así que si los
hacemos trabajar sin su medio de enfriamiento, los devanados del
motor se van a calentar, y ahí comenzamos a dañar nuestro
compresor y apenas estamos poniendo en marcha nuestro sistema.
-
Lo segundo que pasa es
que por ley física las bobinas eléctricas producen arcos
eléctricos solo por el hecho de que circule una corriente
eléctrica a través de ellas cuando se encuentran en una condición
de vacío.
Como hemos analizado anteriormente no es correcto y no se recomienda
hacer vacío con el compresor del sistema, ya que aparte de que no
lograremos llegar al vacío correcto, vamos a calentar la bobina del
motor y además vamos a dejar muy probablemente alguna de las
condiciones descritas anteriormente, que van a ocasionar la falla
prematura de nuestro compresor.
Los
fabricantes de compresores, no otorgan ningún tipo de garantía, si
la falla del compresor fuera ocasionada o derivada de la presencia
de humedad en el sistema.
Luego entonces tenemos
que comprar una bomba de vacío. ¿Cuál es el tamaño correcto? ¿Cómo
la voy a seleccionar?, serían las preguntas que nos haríamos para
escoger la bomba de vacío que cubra nuestras necesidades.
-
Vamos a escoger la
bomba de vacío de acuerdo a las toneladas de refrigeración del
sistema, no nos va afectar la longitud del sistema para
seleccionar la adecuada, y los fabricantes de las bombas no
especifican sus equipos tomando como base que tan largo o corto
sea el sistema, no importando si hacemos vacíos en las grandes
tiendas de autoservicios o en pequeñas cámaras de refrigeración ya
que la velocidad con la que vamos a efectuar el vacío va a
depender de varios factores y que algunos de ellos son:
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Un factor va a ser la altura sobre el nivel del mar a la que
hagamos el proceso del vacío, ya que si hacemos un vacío en el
Puerto de Veracruz el tiempo que nos va a llevar hacer nuestro
vacío va a ser corto por hacerlo al nivel del mar, y si lo hacemos
por ejemplo en la ciudad de Toluca el tiempo del proceso del vacío
será largo, debido a esta ciudad se encuentra a una altura de 2600
metros sobre el nivel del mar.
-
Un segundo factor será la temperatura ambiente a la que está
expuesto nuestro sistema, una técnica conocida para acelerar el
tiempo del vacío es precisamente elevar la temperatura del sistema
por un medio externo, ya sea por medio de lámparas incandescentes,
o por algún otro método que pueda incrementar la temperatura de
nuestro equipo o de nuestra instalación.
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Recuerde que el objetivo del vacío es eliminar la presencia de
humedad y de gases no condensables del sistema.
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Por ejemplo si sabemos
que nuestro sistema es de 40 toneladas de refrigeración. Una forma
de poder saber que bomba necesitamos es que sabemos que por cada
cfm podemos evacuar de una manera efectiva 7 toneladas de
refrigeración de un sistema, entonces aplicamos una sencilla
formula:
(Toneladas de refrigeración del sistema / 7) = CFM requeridos para
evacuar el sistema
De
nuestro ejemplo sería (40 Toneladas de refrigeración / 7) = 5.7 CFM’S
que equivaldría a una bomba de 6 cfm, estos datos pueden variar de
marca a marca, y son solo es una aproximación que nos puede ayudar a
determinar el tamaño más adecuado de la bomba de vacío.
Pero para saber que legamos al vacío correcto, nos hace falta un
vacuo metro, para poder medir el vacío de una manera eficaz, ya que
los manómetros utilizados en los múltiples de servicio no pueden
medir los micrones de vacío. En la actualidad y con la presencia en
especial del aceite Polyol Ester ha tomado gran importancia lograr
el nivel correcto de vacío.
Existen varios tipos de
vacuo metros que podemos utilizar, pero el más común actualmente es
el electrónico, que entre otras ventajas que tiene, es que algunos
de ellos son muy resistentes, y la otra es que no requieren de
ningún tipo de calibración.
Tenemos que medir
nuestro vacío ya que sabemos que el agua hierve y se evapora a una
temperatura de 100°C (212°F) con una presión atmosférica de 1.03 Kg.
/cm2 (214.7lbs/pulg2)
Cuando le hacemos vacío
al sistema, lo que pasa al interior es que la presión interna del
sistema comienza a bajar al punto de que le modificamos el punto de
ebullición del agua y la hacemos hervir ó hacemos que se evapore a
temperatura ambiente, y nuestra bomba se encargará de succionar los
gases al exterior; por otro lado si no tenemos nuestro vacuo metro
para saber a cuanto estamos bajando la presión del sistema, corremos
el riesgo de bajar tanto la presión que le podríamos modificar el
punto de ebullición al aceite, provocando que este comenzara a
hervir ó bajo ciertas condiciones lo podríamos succionar del
sistema. Por eso es muy importante recalcar, el vacío correcto se
alcanza midiendo, no por el tiempo que dejemos la bomba trabajando
en el sistema.
Para poder hacer nuestro
vacío y eliminar la humedad rápido, nos podemos valer de ciertos
procedimientos sencillos de ejecutar.
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El primero de
ellos será hacer un barrido con nitrógeno gaseoso para poder
expulsar la mayor cantidad de humedad posible básicamente soplándola
al exterior del sistema. Este proceso deberá de hacerse con un
cilindro de nitrógeno gaseoso y con un regulador de nitrógeno de
por medio para evitar accidentes, debido a que solo es un
pequeño barrido con una presión de 2 a 3 libras.
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El segundo de
ellos será que al iniciar el proceso de vacío se haga por los dos
lados del múltiple, se conectará la bomba al centro, y deberán
permanecer abiertas las dos válvulas, alta y baja presión hasta que
se logre el vacío buscado.
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El tercer punto
será el ya antes mencionado, que será calentando el sistema en sí,
con lámparas o con algún otro medio para calentar los tubos,
evaporadores, condensadores, etc. para que la humedad se evapore.
Este proceso es útil cuando por ejemplo este sistema fuera un
chiller, y tuviéramos la presencia de agua en el interior debido a
que nuestro evaporador se hubiera estrellado o el sistema fuera muy
largo. Una vez que ya estemos listos para iniciar el proceso en sí
les sugerimos esta secuencia de operaciones:
-
Se conecta la bomba
de vacío al sistema
-
Se pone en marcha la
bomba
-
Nos detenemos cuando
tengamos una lectura de 1500 micrones
-
Rompemos el vacío con
nitrógeno y presurízanos el sistema con 2 libras.
-
Soltamos
el nitrógeno
-
Se pone en marcha la
bomba
-
Nos detenemos cuando
tengamos una lectura de 1500 micrones
-
Rompemos el vacío con
nitrógeno y presurízanos el sistema con 2 libras.
-
Soltamos
el nitrógeno
-
Se pone en marcha la
bomba
-
Nos detenemos cuando
tengamos una lectura de 500 ó 250 micrones según sea el tipo de
lubricante
-
Rompemos el vacío con
el gas refrigerante
-
Y cargamos con gas
nuestro sistema
Los vacíos a los que deberemos llegar son:
500 micrones si trabajamos con aceite mineral ó aceite alkilbenceno
250 micrones si trabajamos con aceite Polyol Ester
Si durante el proceso el
aceite de la bomba de vacío se tornara blanco o tomara un aspecto
lechoso, lo que tendrá que hacer es girar un cuarto de vuelta el gas
ballast de la bomba de vacío para que esa humedad que está en el
aceite se libere, una vez que el aceite tome su aspecto normal, se
vuelve a cerrar el ballast. No se deberá de detener la bomba de
vacío, para no perder el avance del trabajo, en caso de que este
procedimiento no fuera suficiente, entonces se recomienda detener el
proceso, se cambia el aceite de bomba cuando este esté caliente, se
recarga la bomba y se continúa.
Es recomendable cambiar
el aceite de la bomba después de cada vacío mientras este último
esté caliente, ya que si no lo hacemos, los vacíos subsecuentes,
serán cada vez mas lentos, además que la vida útil de nuestra bomba
se reducirá, debido a que se comienzan a oxidar las válvulas
internas, perdiendo estas el sello.
Autor:
Ingeniero Gildardo Yañez
Especialista en Refrigeración
Miembro ASHRAE |
