INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGINIERIA MECANICA Y ELECTRICA “ PROYECTO DE TESIS DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO PARA LA ZONA DE SANTA FE EN LA UTILIZACION DE NUEVOS REFRIGERANTES MENOS CONTAMINANTES Y COMPRESORES MAS EFICIENTES”

TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO MECANICO PRESENTA : ALBERTO BEJAR SANCHEZ

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD

AZCAPOTZALCO

Capitulo 1 V. OBJETIVO El objetivo de este trabajo es realizar el cambio de un sistema de refrigeración de la tienda de autoservicio. Ubicado en Av. Tamaulipas No 3000 Cuajimalpa. El sistema contiene Refrigerante 22 y lo sustituiremos por refrigerante 404A ya que el anterior contiene CFC´s y estos refrigerantes ya se encuentran en desuso. Para tal efecto cambiaremos compresores Carlyle de la misma potencia pero con mayor eficiencia y nuevas modificaciones en estos sistemas sustituyendo nuevos elementos que se describirían en el desarrollo de la tesis En el desarrollo a través de un balance térmico y conocer la capacidad de los sistemas y los nuevos avances en los compresores y si es posible reutilizar o cambiar todo el sistema definitivamente ya sea en todo el sistema o con lo que cuenta en el sistema viejo.

VI. JUSTIFICACION El cambio del sistema de compresores y la refrigeración de la tienda de autoservicio se debe a que el protocolo de Montreal nos dice que los sistemas que cuentan con refrigerantes que contienen clorofluocarbonos o mejor conocidos como CFCs los cuales son compuestos químicos muy estables y biológicamente inertes ya que estos gases permanecen en la atmósfera durante décadas enteras. Y su objetivo es la regulación y reducción de la producción de sustancias agotadoras de la capa de ozono y el protocolo contempla plazos de reducción gradual del consumo de los CFCs para los países en desarrollo . En nuestro país el sector que mas usa los CFCs (cloroflorocarbonados) es el dedicado a la refrigeración comercial y domestica.

1. ________________TESIS PROFESIONAL DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO VII

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD

AZCAPOTZALCO

Un problema con los compresores en la unidad de Santa Fe se debe a que el sistema presenta una falla en que los compresores no les regresa el aceite a los compresores se queda atrapado en las tuberías presentándose esta falla y haciendo un estudio de la misma ya que la falla es recurrente y causando problemas al sistema y también que esta cadena de autoservicio cambia sus equipos de 8 a 10 años de servicio se procedió al cambio de sistema de refrigeración utilizando refrigerantes no contaminantes como lo es el refrigerante 404A que es un hidrofluorocarbono que es un reemplazo de R-12 , R-22 y otros. El problema con estos equipos es que de un mal armado y calculo de las cámaras con el tiempo las cámaras se fueron venciendo poco a poco ya que la estructura de la misma con el paso del tiempo las cámaras fueron desplazándose hasta descuadrarse ocasionando problemas con las tuberías infiltración de aire y exceso de humedad en los evaporadores deteriorando los equipos con el tiempo causando fugas y acidez en los sistemas desbielando unos compresores ya que se encontraba escasez de refrigerante y aceite provocando fallas en los sistemas continuamente. En los evaporadores provocando fugas y daños en los motores del evaporador por el exceso de humedad bloqueándolos y no siendo suficiente el tiempo de deshielo para limpiar los sistemas y teniendo regreso de liquido ya que la evaporación no era la adecuada al fallar los motores. VII. INTRODUCCIÓN Desde los tiempos más remotos el hombre conoció, en un nivel empírico, el uso de los espacios cerrados que, debido a su disposición permitían conservar determinados alimentos a una temperatura menor que la del medio. Por lo general, dichos espacios eran cavernas que al tener entrada y salida de corrientes de aire natural permitían la conservación de los productos. El hombre prehistórico adopto estas cuevas y comenzó a almacenar grandes trozos de carne para resguardarlos de la acción de los rayos solares. Primero los secaba para eliminar la grasa, y después los cubría de tierra para evitar la putrefacción.

1. ________________TESIS PROFESIONAL DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO VII

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD

AZCAPOTZALCO

Durante los tiempos en que la caza escaseaba, podía obtener alimento de estas reservas de carne. Otro uso de los espacios fríos en la antigüedad lo llevaron a cavo los egipcios a las orillas del río Nilo, para conservar determinadas clases de granos en tiempos de sequía. En la América precolombina los emperadores aztecas organizaban grupos de individuos para su servicio exclusivo, que desempeñaban la tarea de llevar hielo de los volcanes cercanos al valle de México hasta la gran Tenochtitlán. El uso de hielo de los glaciares de las montañas nevadas también se conoció por los griegos y los romanos. En el siglo XIX, la refrigeración artificial fue un producto de la industrialización. Anteriormente los rayos solares caían sobre la tierra y eran absorbidos por el suelo ya que este se encontraba en su forma natural. En las ciudades actuales el uso del asfalto y del cemento en general, y el espacio entre los y los techos de las casas no permiten que el calor de los rayos solares se absorba, sino que por el contrario, hacen que este rebote. Cuando el calor sube la densidad de humo-niebla ( SMOG) en el aire lo detiene y lo rebota hacia el piso, esta concentración de aire caliente es lo que hace que sea indispensable el uso de los refrigeradores domésticos, además de su gran ventaja de conservación de los alimentos durante los días. El refrigerador actual es el resultado de más de un siglo de evolución. La construcción del primer refrigerador artificial se le atribuye al Ingeniero Francés Carlos Tellier, en el año de 1863. Y la refrigeración se define como al fenómeno natural o artificial por medio del cual se logra extraer el calor de un espacio cerrado, esto es hacer descender la temperatura de este espacio con respecto a la ambiental y mantener dicha temperatura por un lapso indefinido.

1. ________________TESIS PROFESIONAL DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO VII

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD

AZCAPOTZALCO

La refrigeración se divide en diferentes tipos como lo son: 1. La refrigeración domestica. Se refiere a los refrigeradores y congeladores domésticos. 2. Refrigeración comercial. Se refiere al diseño, instalación y mantenimiento de las unidades de refrigeración del tipo de centros comerciales, fabricas, restaurantes, hoteles, etc. 3. Refrigeración industrial. Esta se puede confundir con la comercial ya que tienen mismas características y en esta generalmente una persona le da mantenimiento, un ejemplo son las empacadoras de carne, plantas de petróleo, plantas cerveceras, etc. 4. Refrigeración marina y de transportación. Se refiere al equipo de refrigeración utilizado en camiones, para cuando se tenga que dar un servicio a largas distancias, como para entrega local así como para furgones refrigerados. 5. Acondicionamiento de aire. Los propósitos son para producir confort o para uso industrial de las personas. A continuación se muestra se muestra el sistema de refrigeración con todos sus elementos en un sistema industrial como lo marca la ilustración.

1. ________________TESIS PROFESIONAL DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO VII

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD

AZCAPOTZALCO

1. ________________TESIS PROFESIONAL DE UN SISTEMA DE COMPRESORES EN PARALELO VII

1.0 OBJETIVO 2.0 JUSTIFICACION 3.0 INTRODUCCION 4.0 ANTECEDENTES 5.0 GENERALIDADES 6.0 DESARROLLO 7.0 BALANCE TERMICO 7.1 PROBLEMAS SUBYACENTES 8.0 COMPARACION DE EFICIENCIAS 9.0 ANALISIS ECONOMICO 10.0CONCLUCIONES 11.0 BIBLIOGRAFIA 12.0 ANEXOS

1.0 OBJETIVO El objetivo de este trabajo es realizar el cambio de un sistema de refrigeración de la tienda de autoservicio. Ubicado en Av. Tamaulipas No 3000 Cuajimalpa. El sistema contiene Refrigerante 22 y lo sustituiremos por

refrigerante 404A ya que el anterior contiene CFC´s y estos refrigerantes ya se encuentran en desuso. Para tal efecto cambiaremos compresores Carlyle de la misma potencia pero con mayor eficiencia y nuevas modificaciones en estos sistemas sustituyendo nuevos elementos que se describirían en el desarrollo de la tesis En el desarrollo a través de un balance térmico y conocer la capacidad de los sistemas y los nuevos avances en los compresores y si es posible reutilizar o cambiar todo el sistema definitivamente ya sea en todo el sistema o con lo que cuenta en el sistema viejo. 2.0 JUSTIFICACION El cambio del sistema de compresores y la refrigeración de la tienda de autoservicio se debe a que el protocolo de Montreal nos dice que los sistemas que cuentan con refrigerantes que contienen clorofluocarbonos o mejor conocidos como CFCs los cuales son compuestos químicos muy estables y biológicamente inertes ya que estos gases permanecen en la atmósfera durante décadas enteras. Y su objetivo es la regulación y reducción de la producción de sustancias agotadoras de la capa de ozono y el protocolo contempla plazos de reducción gradual del consumo de los CFCs para los países en desarrollo . En nuestro país el sector que mas usa los CFCs (cloroflorocarbonados) es el dedicado a la refrigeración comercial y domestica. Un problema con los compresores en la unidad de Santa Fe se debe a que el sistema presenta una falla en que los compresores no les regresa el aceite a los compresores se queda atrapado en las tuberías presentándose esta falla y haciendo un estudio de la misma ya que la falla es recurrente y causando problemas al sistema y también que esta cadena de autoservicio cambia sus equipos de 8 a 10 años de servicio se procedió al cambio de sistema de refrigeración utilizando refrigerantes no contaminantes como lo es el refrigerante 404A que es un hidrofluorocarbono que es un reemplazo de R-12 , R-22 y otros. El problema con estos equipos es que de un mal armado y calculo de las cámaras con el tiempo las cámaras se fueron venciendo poco a poco ya que la estructura de la misma con el paso del tiempo las cámaras fueron desplazándose hasta descuadrarse ocasionando problemas con las tuberías infiltración de aire y exceso de humedad en los evaporadores deteriorando los equipos con el tiempo causando fugas y acidez en los sistemas desbielando

unos compresores ya que se encontraba escasez de refrigerante y aceite provocando fallas en los sistemas continuamente. En los evaporadores provocando fugas y daños en los motores del evaporador por el exceso de humedad bloqueándolos y no siendo suficiente el tiempo de deshielo para limpiar los sistemas y teniendo regreso de liquido ya que la evaporación no era la adecuada al fallar los motores. 3.0 INTRODUCCIÓN Desde los tiempos más remotos el hombre conoció, en un nivel empírico, el uso de los espacios cerrados que, debido a su disposición permitían conservar determinados alimentos a una temperatura menor que la del medio. Por lo general, dichos espacios eran cavernas que al tener entrada y salida de corrientes de aire natural permitían la conservación de los productos. El hombre prehistórico adopto estas cuevas y comenzó a almacenar grandes trozos de carne para resguardarlos de la acción de los rayos solares. Primero los secaba para eliminar la grasa, y después los cubría de tierra para evitar la putrefacción. Durante los tiempos en que la caza escaseaba, podía obtener alimento de estas reservas de carne. Otro uso de los espacios fríos en la antigüedad lo llevaron a cavo los egipcios a las orillas del río Nilo, para conservar determinadas clases de granos en tiempos de sequía. En la América precolombina los emperadores aztecas organizaban grupos de individuos para su servicio exclusivo, que desempeñaban la tarea de llevar hielo de los volcanes cercanos al valle de México hasta la gran Tenochtitlán.

El uso de hielo de los glaciares de las montañas nevadas también se conoció por los griegos y los romanos. En el siglo XIX, la refrigeración artificial fue un producto de la industrialización. Anteriormente los rayos solares caían sobre la tierra y eran absorbidos por el suelo ya que este se encontraba en su forma natural. En las ciudades actuales el uso del asfalto y del cemento en general, y el espacio entre los y los techos de las casas no permiten que el calor de los rayos solares se absorba, sino que por el contrario, hacen que este rebote. Cuando el calor sube la densidad de humo-niebla ( SMOG) en el aire lo detiene y lo rebota hacia el piso, esta concentración de aire caliente es lo que hace que sea indispensable el uso de los refrigeradores domésticos, además de su gran ventaja de conservación de los alimentos durante los días.

El refrigerador actual es el resultado de más de un siglo de evolución. La construcción del primer refrigerador artificial se le atribuye al Ingeniero Francés Carlos Tellier, en el año de 1863. Y la refrigeración se define como al fenómeno natural o artificial por medio del cual se logra extraer el calor de un espacio cerrado, esto es hacer descender la temperatura de este espacio con respecto a la ambiental y mantener dicha temperatura por un lapso indefinido.

La refrigeración se divide en diferentes tipos como lo son: 1. La refrigeración domestica. Se refiere a los refrigeradores y congeladores domésticos. 2. Refrigeración comercial. Se refiere al diseño, instalación y mantenimiento de las unidades de refrigeración del tipo de centros comerciales, fabricas, restaurantes, hoteles, etc. 3. Refrigeración industrial. Esta se puede confundir con la comercial ya que tienen mismas características y en esta generalmente una persona le da mantenimiento, un ejemplo son las empacadoras de carne, plantas de petróleo, plantas cerveceras, etc. 4. Refrigeración marina y de transportación. Se refiere al equipo de refrigeración utilizado en camiones, para cuando se tenga que dar un servicio a largas distancias, como para entrega local así como para furgones refrigerados. 5. Acondicionamiento de aire. Los propósitos son para producir confort o para uso industrial de las personas.

4.0 ANTECEDENTES Como se observara en un sistema de refrigeración con refrigerante R-22 y aceite mineral con compresores centrífugos Carlyle y de acuerdo con el protocolo de Montreal que la capa de ozono se esta dañando cada día mas a través de los contaminantes o gases emanados de la tierra dañándola y causando el efecto invernadero y encontrando que los CFC´s permanecen en la atmósfera durante décadas. Por tal motivo se están cambiando los sistemas de refrigeración y aire acondicionado en la utilización de nuevos refrigerantes menos contaminantes por tal motivo cambiaremos un sistema de refrigeración de una tienda de autoservicio que sus sistemas contienen refrigerantes CFC´s o refrigerante R-22, para cambiar el sistema a un refrigerante R-404A A la fecha, son 189 países que han firmado el protocolo, que tiene como objetivo eliminar la producción y el uso de los CFC´s en el año 2010 en países en desarrollo , entre los que se encuentra México.

5.0 GENERALIDADES BASICAS DE LA REFRIGERACIÓN.

Para comprender mejor los diferentes tipos de sistemas ya sea de

refrigeración y Aire Acondicionado es muy importante conocer los principios básicos de la refrigeración y el Aire Acondicionado comenzando desde lo que es el calor. Calor. El calor es una forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro como se sabe la principal fuente de calor es el sol, produciéndose también por otros medios, combustión, fricción, electricidad, reacciones químicas y por la compresión del aire o vapor.

Termodinámicamente se define como la energía en transito de un cuerpo a otro como resultado de la diferencia de temperatura entre los dos cuerpos. Trabajo, Energía y Calor Cuando sobre un objeto se aplica una fuerza y se le desplaza una cierta distancia, se ha efectuado un trabajo. Por lo tanto, trabajo = fuerza (kg-m/s²) x distancia (m) = Nm. En el SI, la unidad de trabajo es el Newton - metro (Nm) y se le llama Joule (J). Un Joule es la cantidad de trabajo hecho por la fuerza de un Newton, moviendo su punto de aplicación una distancia de un metro. Otras unidades de trabajo son la dina por cm. (dina - cm.), y se llama erg y el kilogramo fuerza por metro (kgf·m). Como un Joule es una unidad de calor muy pequeña, para trabajos de refrigeración se utiliza mejor el kilo joule (kJ) = 1,000 J. Energía es la capacidad o habilidad de hacer trabajo; por lo que las unidades, son las mismas que el trabajo. El calor es una forma de energía, por lo que sus unidades en el SI son la caloría (cal) y la kilocaloría (Kcal.), esta última equivale a 1,000 calorías. En el sistema inglés la unidad de calor es la british thermal unit (btu). Transmisión de calor. El calor pasa siempre de un cuerpo caliente a otro frío a través de todo el objeto no existiendo materia que intercepte totalmente esta transmisión. Y existen tres métodos de transmisión de calor.

1). Radiación: es la transmisión de calor a través de sustancias

intermedias sin calentar estas. El color trasmitido por los rayos solares no calienta el aire a través del cual pasan dichos rayos, sino que ejerce su acción sobre los objetos que aquellos se encuentren en su camino, los cuales absorben el calor. 2). Convección: Es el calor que se transmite, por medio de un agente líquido o vapor. Las corrientes de aire son los agentes más comunes en la transmisión de calor por convección. 3). Conducción: Es la transmisión de calor a través de un cuerpo sólido llamado conductor. Los materiales son buenos conductores de calor siendo llamados aislantes los malos conductores (corcho, poli estireno, poliuretano, etc.) Clasificación del calor. La clasificación del calor se realiza de la siguiente manera. Calor latente. Es aquel que se requiere para cambia de un sólido a un liquido o un liquido a un gas, sin cambiar la temperatura que en ese momento haya alcanzado la sustancia por transformar. Este tipo de calor no se percibe por los sentidos. Calor latente de fusión. Es el que requiere para cambiar una sustancia de estado sólido a líquido o de líquido a sólido. A este calor se le llama también calor latente de derretimiento o calor latente de congelación según el caso especifico.

Calor latente de evaporación. Este calor se requiere para cambiar una sustancia de líquido a vapor o gas. Ejemplo si se pone una olla con agua al fuego y comienza a hervir y se le coloca un termómetro para registrar la temperatura a la cual comienza a hervir dependiendo de la presión su temperatura será de los 100oC hasta que evapora toda el agua.

Calor latente de condensación. También existe el fenómeno contrario al del calor latente de evaporación si se desea transformar un vapor en liquido igualmente el termómetro registrara la temperatura del vapor hasta que llegue al punto de condensación que es cuando se comienza a convertir en liquido. Calor sensible. Como se ha visto en todos los fenómenos anteriores descritos existe una determinada cantidad de calor que no se registra por los

termómetros para lograr alguna transformación; sin embargo se consumió. Este calor no se puede percibir por los sentidos pero hay uno que si lo es, se trata del calor sensible. Todo el calor que se registro grado por grado en el termómetro hasta llegar al punto en que comenzaba la transformación deseada se denomina calor sensible. Calor especifico. Es la cantidad de calor en calorías requeridas para elevar la temperatura de un gramo de materia a un grado centígrado o en el sistema ingles es la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura de una libra de materia a un grado Fahrenheit.

Bulbo húmedo. Se coloca un trozo de algodón en la punta del termómetro del bulbo seco. Para obtener una lectura de bulbo húmedo el trozo de algodón debe mojarse y tener una cantidad suficiente de aire que pase por el.

Bulbo seco. Se refiere al termómetro normal.

BTU (British Thermal Unit). Unidad térmica requerida para elevar la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit Calor total. Es la suma del calor sensible y el calor latente. Humedad. Condición relativa a la cantidad porcentual de agua contenida en

el aire. Humedad absoluta. Es la cantidad de humedad en el aire se mide en gr. /pie3. Humedad relativa. Cantidad de vapor de agua en el aire en un momento dado y la mayor cantidad posible de temperatura. Temperatura de punto de roció. Temperatura a la que el vapor con humedad del 100% comienza a condensarse como liquido. Porcentaje de Saturación El porcentaje de saturación (o porcentaje de humedad), es un término que algunas veces se confunde con la humedad relativa. El porcentaje de saturación, es 100 veces la relación del peso de vapor de agua con el peso del vapor de agua necesario para saturar un kilogramo de aire seco a la temperatura del bulbo seco. Esto se puede expresar en una ecuación: donde:

w1 = humedad específica en el punto de rocío de la mezcla de aire seco y vapor de agua. ws = humedad específica en el punto de saturación. Porcentaje de saturación = x 100. Volumen especifico. Es el volumen ocupado por la unidad de masa de una sustancia en condiciones específicas de presión t temperatura. Volumen Específico (Masa Volumétrica) El volumen específico de cualquier sustancia, es el volumen (m³) que ocupa una unidad de masa (kg); en otras palabras, es el volumen de un kilogramo de gas en condiciones normales (20 o C y 101.3 kPa). Para darnos una mejor idea, el volumen específico de un kilogramo de aire seco y limpio, es de 0.84m³. Comparándolo con el hidrógeno, un kilogramo de éste ocupa 11.17m³, y un kilogramo de amoníaco ocupa 1.311m³. A los gases que ocupan mayor espacio que el aire, se les llama gases ligeros; los que ocupan menor espacio que el aire, se les llama gases pesados. Las unidades en el SI para medir el volumen específico son m³/kg. 1 m³/kg = 1,000 cm³/g = 1,000 l/kg = 1,000 dm³/kg. N Volumen y Capacidad (Líquido) La medición del volumen, es la medición de un espacio tridimensional. La unidad del volumen en el SI, es la unidad de longitud al cubo (m x m x m = m³). En mediciones de capacidad, se puede usar el litro (l) y sus múltiplos y

submúltiplos. 1 m³ = 1,000 dm³ = 1'000,000 cm³ = 1,000 litros (l). 1 l = 10 decilitros (dl) = 100 centilitros (cl) = 1,000 mililitros (ml) = 1,000 centímetros cúbicos (cm³ o cc) = 1 decímetro cúbico (dm³). Para calcular el volumen de diferentes cuerpos geométricos, se emplean fórmulas sencillas:

Saturación. Existe un límite para la cantidad de vapor de agua que en el aire puede contener. Este límite es mayor a las temperaturas de bulbo seco mayores. En el limite se dice que el aire esta saturado. Entalpía. Cantidad de calor contenido en el aire, cuyas unidades son BTU/lb. La entalpía del aire es igual a la suma de la entalpía del aire seco, mas la entalpía del vapor de agua contenido en la mezcla, su punto de referencia es generalmente 0oC (32oF).

HL= maha + mvhv HT= hs+hl Donde hs = Cp(T2-T1) se le conoce como calor sensible del aire, ht es la entalpía del agua, que puede contener en diferentes fases.

Conductividad térmica. De un material es la rapidez con la que pasa el calor a través de una sección transversal de 1 pie2 de material, con espesor de una plg por cada grado Fahrenheit de diferencia de temperatura, cuyas unidades son BTU pulg./ hr. Pie2OF.

Serpentín: Elemento que contiene tubos y que transfiere el calor a la materia mas fría por medio de un fluido. Temperatura. La temperatura es la escala usada para medir la intensidad del

calor y es el indicador que determina la dirección en que se moverá la energía la temperatura se mide en ranking, kelvin, Fahrenheit y Celsius. Temperatura de Bulbo Seco.- En primer término, tenemos la temperatura de bulbo seco. Como sabemos, es la temperatura medida con un termómetro ordinario. Esta escala es la horizontal (abcisa), en la parte baja de la carta, según se muestra Las líneas que se extienden verticalmente, desde la parte baja hasta la parte alta de la carta, se llaman líneas de temperatura de bulbo seco constantes, o simplemente«líneas de bulbo seco». Son constantes porque cualquier punto a lo largo de una de estas líneas, corresponde a la misma temperatura de bulbo seco indicada en la escala de la parte baja. Por ejemplo, en la línea de 40 o C, cualquier punto a lo largo de la misma, corresponde a la temperatura de bulbo seco de 40 o C figura No 5 Temperatura de Bulbo Húmedo.- Es la segunda propiedad del aire de nuestra carta psicrométrica. Corresponde a la temperatura medida con un termómetro de bulbo húmedo. Como ya se explicó en la sección anterior, es la temperatura que resulta cuando se evapora el agua de la mecha, que cubre el bulbo de un termómetro ordinario se muestra en la figura No 1. Temperatura de Punto de Rocío.- Es otra propiedad de aire incluida en una carta psicrométrica. Esta es la temperatura a la cual se condensará la humedad sobre una superficie. La escala para las temperaturas de punto de rocío es idéntica que la escala para las temperaturas de bulbo húmedo; es decir, es la misma escala para ambas propiedades. Sin embargo, las líneas de la temperatura de punto de rocío, corren horizontalmente de izquierda a derecha, como se ilustra en la, no en forma diagonal como las de bulbo húmedo se muestra en la figura No 3

R Humedad Relativa.- En una carta psicrométrica completa, las líneas de humedad relativa constante, son las líneas curvas que se extienden hacia arriba y hacia la derecha. Se expresan siempre en por ciento, y este valor se indica sobre cada línea se muestra en la figura No 4 Humedad Absoluta.- La humedad absoluta, es el peso real de vapor de agua en el aire. También se le conoce como humedad específica. La escala de la humedad absoluta, es la escala vertical (ordenada) que se encuentra al lado derecho de la carta psicrométrica, como se indica se muestra en la figura No 2

FIGURA No 1

FIGURA No 2

FIGURA No 3

FIGURA No 4

FIGURA No 5 Medida de calor. La medida de la temperatura no tiene ninguna relación con la cantidad de calor. Una llama de fósforo puede tener la misma temperatura que una hoguera, pero obviamente la cantidad de calor que despide es totalmente diferente, la unidad para medir el calor es el BTU.

Tonelada de refrigeración. Es una unidad Americana basada en el efecto frigorífico de la fusión del hielo. La tonelada de refrigeración se define como la cantidad de calor necesaria para fundir una tonelada corta (2000lb) de hielo sólido puro en 24hrs.

Psicometría. Es la ciencia que trata de las propiedades termodinámicas del aire húmedo y del efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el bienestar humano. Aire y Humedad y las Tablas Psicrométricas

¿Cuál es el significado de humedad relativa? ¿Cómo se produce la condensación de la humedad en un serpentín de enfriamiento? ¿Por qué "suda" un ducto de aire frío? Las respuestas a las preguntas anteriores, tienen que ver con las propiedades de la mezcla de aire y vapor de agua (humedad). El conocimiento de estas propiedades, es requisito para el acondicionamiento del aire en forma apropiada y económica. Bióxido de carbono, hidrógeno, vapor de agua, y un porcentaje muy pequeño de gases raros como argón, neón, ozono, etc. Se muestran los porcentajes de estos gases, tanto en peso, como en volumen, para el aire seco (sin vapor de agua).

Ciclo de la refrigeración El ciclo de la refrigeración por compresión de vapores consta por: Evaporación: el calor que entra por el espacio refrigerado, a través de a). Radiación a través de las paredes del refrigerador. b). Conducción a través del aislamiento. c). Convección dentro del circuito de aire en el interior del refrigerador. d). Las entradas de genero o producto. e).La apertura de las puertas.

El calor sensible se dirige hacia las paredes del evaporador, provocando la ebullición del refrigerante líquido y convirtiéndose en calor latente de evaporación. Provocando que el refrigerante a baja presión al ir circulando por el evaporador absorba dicho calor y se evapore más calor y no existe mas liquido y este se evapore.

Compresión: El refrigerante evaporado es aspirado por el compresor, en el que al ser comprimido en un espacio reducido aumenta su temperatura y por consiguiente su presión pasando al condensador.

Condensación: La temperatura del refrigerante en estado de vapor y comprimido es superior a la del medio de enfriamiento (aire o agua) absorbiendo este calor latente y dando lugar a la condensación del refrigerante que fluye entonces a presión y en el estado liquido al deposito de donde se dirige a la válvula de expansión. Expansión: El refrigerante al pasar por la válvula este experimenta una caída de presión, además otra función importante de la válvula de expansión es la restringir el paso del refrigerante hacia el evaporador para la repetición del ciclo. El automaticismo del sistema se consigue por medio de la válvula de expansión termostatica, colocada a la entrada del evaporador, que regula el paso del refrigerante liquido al mismo, y de un control presostatico o termostatico que efectúa la parada y puesta en marcha del compresor a fin de mantener la temperatura deseada en el interior del espacio a refrigerar.

A Densidad o Peso Específico La densidad de cualquier sustancia, es su masa (no su peso) por unidad de volumen. Las unidades de densidad en el S.I. son kg/m³. Es aparente por las unidades, que la densidad es la inversa del volumen específico. Densidad = 1/volumen específico. 1 kg/m³ = 1,000 g/m³ = 0.001 g/cm³ = 0.001 kg/l = 1.0 g/l lb/pie cúbico. En este sistema se aprenderá cómo analizar las propiedades de un refrigerante para transportar el calor. Existe una cantidad grande de refrigerantes actualmente utilizados en aplicaciones comerciales e industriales. Cada refrigerante tiene propiedades que difieren de otros, tales como: puntos de ebullición, calor específico, calor latente, densidad y otros factores que afectan la habilidad del refrigerante para transferir el calor. El mantenimiento efectivo de cualquier sistema de refrigeración mecánica, depende mucho de la comprensión que se tenga de las propiedades del refrigerante. La dificultad para resolver un problema, se torna más fácil, cuando se sabe cómo reacciona el refrigerante a los cambios de temperatura y de presión. El comportamiento del refrigerante frecuentemente es la clave para detectar el origen del problema. Apropiados. Recientemente, se decidió descontinuar algunos de esos refrigerantes antes del año 2000, tales como el R-11, R-12, R-113, R-115, etc. Definición De manera general, un refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que actúe como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Desde el punto de vista de la refrigeración mecánica por

evaporación de un líquido y la compresión de vapor, se puede definir al refrigerante como el medio para transportar calor desde donde lo absorbe por ebullición, a baja temperatura y presión, hasta donde lo rechaza al condensarse a alta temperatura y presión. Identificación de Refrigerantes Los refrigerantes se identifican por números después de la letra R, que significa "refrigerante". El sistema de identificación ha sido estandarizado por la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers). Es necesario estar familiarizado con los números, así como con los nombres de los refrigerantes aparecen los refrigerantes más comunes. Cabe mencionar que las mezclas zeotrópicas, son refrigerantes transitorios que se desarrollaron para sustituir al R-22 y al R-502, aunque algunas de estas, van a permanecer como sustitutos de estos refrigerantes. Requerimientos de los Refrigerantes Para que un líquido pueda ser utilizado como refrigerante, debe reunir ciertas propiedades, tanto termodinámicas como físicas. El refrigerante ideal, sería aquél que fuera capaz de descargar en el condensador todo el calor que absorba del evaporador, la línea de succión y el compre-sor. Desafortunadamente, todos los refrigerantes regresan al evaporador arrastrando una cierta porción de calor, reduciendo la capacidad del refrigerante para absorber calor en el lado de baja. Cuando se piensa cuidadosamente en este proceso, vienen a nuestra mente muchas preguntas: ¿Por qué los refrigerantes hierven a baja temperatura? ¿Cuánto calor se absorbe al hervir el refrigerante? ¿Qué hace realmente el compresor al refrigerante al aumentarle su presión y temperatura? ¿En cuánto se aumentan? ¿Qué causa realmente que el vapor se condense a una temperatura más alta? ¿Cómo es rechazado el calor? ¿Cuánto calor es rechazado?, y así sucesivamente. e la segunda guerra mundial. 1961 - Introducción comercial del freón C-318 como propelente para alimentos. Propiedades Termodinámicas 1. Presión - Debe operar con presiones positivas. 2. Temperatura - Debe tener una temperatura crítica por arriba de la temperatura de condensación. Debe tener una temperatura de congelación por debajo de la temperatura del evaporador. Debe tener una temperatura de ebullición baja. 3. Volumen - Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida. 4. Entalpía - Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización.

5. Densidad 6. Entropía Propiedades Físicas y Químicas 7. No debe ser tóxico ni venenoso. 8. No debe ser explosivo ni inflamable. 9. No debe tener efecto sobre otros materiales. 10. Fácil de detectar cuando se fuga. 11. Debe ser miscible con el aceite. 12. No debe reaccionar con la humedad. 13. Debe ser un compuesto estable. Fácilmente se comprende que ninguno de los refrigerantes conocidos reúne todas estas cualidades; es decir, no existe un refrigerante ideal, por lo que, en base a un balance de ventajas, deberá seleccionarse el que reúna el mayor número de estas características de acuerdo al diseño requerid

COMPRESORES Hay diferentes tipos de compresores mas comúnmente usados en la refrigeración que son los de tipo reciprocantes, rotativos y centrífugos. Los compresores de tipo reciprocantes y centrífugos son compresores de desplazamiento positivo efectuándose la compresión de vapor por medio de un miembro compresor. El compresor reciprocante el miembro compresor es un pistón reciprocante mientras que el compresor rotatorio el miembro que comprime tiene forma de rodillo, aleta o lóbulo. Por otra parte el compresor centrifugo no tiene miembro compresor la compresión de vapor se obtiene

mediante por la acción de la fuerza centrifuga la cual es desarrollada a medida que el vapor es girado por un impulsor de alta velocidad. Compresores reciprocantes es el tipo mas usado en todos los campos de la refrigeración. Se adapta muy en especial para usarse con refrigerantes que requieren desplazamiento relativamente pequeños y para presiones condensantes relativamente altas. Entre los refrigerantes mas usados con los compresores reciprocantes están los refrigerantes 12, 22, 500, y 717(amoniaco). El compresor es el corazón de un sistema de refrigeración. Hace circular el calor a través de todo el sistema en forma de vapor refrigerante portador de calor. El compresor puede considerarse como una bomba de vapor. Reduce la presión en el lado de baja presión del sistema que incluye el evaporador y aumenta la presión en el lado de alta presión del sistema. Todos los compresores de sistemas refrigerantes cumplen con la función de comprimir el refrigerante evaporado. La compresión puede llevarse a cavo de maneras diversas de acuerdo con los distintos tipos de compresores los mas usados en refrigeración y aire son los de acción simple reciproca, rotativos o de espiral. Los compresores de acción simple reciproca emplean un pistón y un cilindro para comprimir el refrigerante. Las válvulas, de disco o de lengüeta actúan de forma que el refrigerante fluya en la dirección correcta . Este compresor se conoce por la denominación de desplazamiento positivo o reciproco. Sistemas en Paralelo El uso de compresores múltiples conectados en paralelo, es una opción atractiva que proporciona una gran flexibilidad de operación en sistemas grandes, donde se centralizan los compresores en una sola sala de máquinas. La capacidad del sistema puede modularse, arrancando o parando algunos compresores individualmente. Debido a la necesidad de esta clase de flexibilidad, además de bajar los costos de operación y conservar energía, ha crecido esta aplicación de compresores en paralelo, principalmente en supermercados. E Este tipo de sistemas utiliza compresores múltiples con una línea de descarga y una línea de succión comunes. Sin embargo, los sistemas en paralelo tienen algunos problemas de operación potenciales. Uno de ellos, es el mantener el nivel de aceite correcto en el cárter bajo cualquier condición de operación. Durante períodos de carga baja, uno o más compresores del sistema en paralelo pueden estar parados, mientras los otros pueden seguir operando.

Cuando se presenta esta condición, debido a las diferencias de presión y a la circulación de vapor de refrigerante a través de los compresores apagados, el nivel de aceite en el cárter de los compresores apagados puede disminuir, lo que provocaría que se disparase el interruptor de presión de aceite. Cuando esto ocurre, los compresores parados no arrancarán de nuevo cuando la carga requiera más enfriamiento. Para evitar que esto suceda, deberá instalarse un sistema igualador de aceite eficaz, como el que se muestra en la figura No 1.1

Fig.No 1.1

6.0 DESARROLLO. De acuerdo con lo antes descrito nos enfocaremos al problema de las cámaras de refrigeración y congelación que a falta de una adecuada estructura en el interior de las cámaras con el tiempo se fueron venciendo y abombando descuadrándolas y ocasionando diversas fallas. De donde se requiere determinar la carga térmica de las tres cámaras una de refrigerados y dos cámaras de congelados todas cuentan con puertas reachin de servicio a la clientela.

Se realizara un balance térmico mediante un programa de refrigeración Consideraciones:  Ubicación. Santa fe , Delegación Cuajimalpa.  Producto. Diversos.  7 personas laborando diario 7.0 BALANCE TERMICO. Para poder determinar la capacidad de los equipos de refrigeración que se necesita se debe realizar un balance térmico que consiste en los cálculos que se realizan con el objeto de conocer la cantidad de calor que se debe absorber o eliminar de la sustancias, productos o espacios en los evaporadores para bajar su temperatura en ciertas condiciones especificas. El objeto del balance térmico es identificar estas cantidades de energía calorífica. Analizarlas con el propósito de bajar su valor a una mínima expresión. En general se debe llevar a efecto un balance térmico para que se puedan calcular los conceptos siguientes:

1. Transmisión de calor a través de paredes, barreras etc. 2. Carga térmica generada por el producto. 3. Carga térmica generada por ocupantes. 4.Carga térmica generada por infiltración de aire. 5. Carga térmica generada alumbrado y equipo.

6. Carga térmica generada por efecto solar.

1.- Calculo y estudio de la carga térmica generada por la transmisión de calor a través de las paredes de acuerdo con la figura 10

Este concepto se calcula por la expresión general:

T1>T2 Q T1 T 2

Q A

1 f1

AU T e1 k1

e2 k2

e3 k3

1 f2

f t1

t2 q

e k

FIGURA No

10

k=coeficiente especifico de la pared o barrera de conductividad térmica. q=cantidad de calor que se trasmite. A=área expuesta al flujo de calor. T1,T2=temperatura en ambos lados de la pared. e=espesor de la pared. U= coeficiente de conductividad térmica total equivalente o global. La cantidad de calor que fluye a través de una pared de espesor e se calcula: q

A T1 T 2 k e

U

1 f1

e1 k1

1 e2 k2

e3 k3

1 f2

T

Diferencia de temperaturas ambos lados de la pared. f= Es la película de aire que circula en la superficie de transferencia. v= Velocidad del aire se considera de cero en interiores.

2. Carga térmica generada por el producto de acuerdo a la figura No 11 Proceso termodinámico Sensible

Proceso termodinámico Latente

T

T

ti

tf

1

2

Tcte

1

2 (-)qs

Q

(-)ql

quita calor

Q

quitar calor

Fig. No 11 qs

mCp T

qL T

tf

mH L

ti

Q= Cantidad de calor. m=masa del producto. Cp= Calor especifico arriba de su punto de congelación T Diferencia de temperaturas. HL

Calor latente.

3.- Carga térmica generada por ocupantes. Equivalencia de calor por personas ECPP la ganancia de calor producida por los ocupantes del espacio a enfriar esta tabulada.

ECPP=195btu/hr Equivalencia de tablas

QOCUP

No.ocupantes ECPP

Temperatura enfriador 50 40 30 20 10 0 -10

Calor equivalente/persona Btu/hr 720 840 950 1050 1200 1300 1400

4- Carga térmica generada por infiltración de aire. La infiltración representa una transmisión de calor originada por la entrada del aire exterior al interior del espacio refrigerado. Esta carga térmica es ocasionada a la hora, en el momento que se abren las puertas, ventanas o cualquier otro medio de entrada de aire, axial como un mal sellado. En base a la consideración de que el aire en el espacio se cambia un numero de veces en una hora a esto se le llama cambios de aire (C.A) y se maneja en el intervalo de una hora.  Espacios con volúmenes altos ( mas de 200 pies cúbicos )  Espacios con volúmenes bajos ( menos de 200 pies cúbicos ) Para volúmenes bajos se determina: a) Por aperturas de puertas. Para congeladores o diseños mas bajos a esta condición se considera 2.1.C.A. Para refrigeradores o instalaciones equivalentes con temperaturas iguales o superiores a la de refrigeración se considera 4.2 C.A b) Por infiltración. Para esta situación se considera al espacio enfriado o a la instalación

bajo los siguientes aspectos.

Para el caso de volúmenes altos a las infiltraciones y aperturas de puertas se dan en un solo valor de acuerdo con las tablas QI N F QE X T QI N T VINF

3 VINSTALACION C. A USO f t

p e s a d xo2 hr p r o l o n g a 0d.6 o

El calor a eliminar se obtendrá a partir de la carta psicrométrica. La diferencia de calor entre los puntos de alta y baja temperatura nos darán el calor necesario para el enfriamiento. QA I R.IEN T

VI N F I L T R A D O HT i n t vI N T

QAIRE. EXT

VINFILTRADO H Text v

5.- Carga térmica generada por alumbrado y equipo. En los sistemas de refrigeración existen equipos eléctricos de alumbrado que cede calor al medio de enfriamiento en el momento de la operación. Esto es 1 watt = 3.415 Btu/hr para su calculo es: QALUMBRADO

No.Lamparas Watts 3.415

BTU / Hr

El calor cedido al espacio al espacio refrigerado ya sea con motores y sus maquinas conducidas afectan a dicho medio de tres formas. 1.Si el motor o la maquina accionada por el se encuentran en el interior del espacio refrigerado el calor cedido esta dado por la siguiente expresión: QEQUIPO

N

746 3.415

Btu / hr

2.Si el motor esta fuera del espacio y la maquina accionada por el esta en el

interior del espacio el calor desarrollada esta dado por: QEQUIPO

N 746 3.415

Btu / hr

3. Si el motor esta dentro del espacio y la maquina accionada por el esta afuera el calor desarrollado esta dado por: QEQUIPO

N

N 746 3.415

btu / hr

DONDE: N= Potencia del motor eléctrico (HP) 746= factor de conversión de HP a watts 3.415= Factor de conversión de watts a Btu/hr = Rendimiento del motor eléctrico (%)

Para propósitos especiales dentro de las cámaras podemos incluir los equipos de deshielo. 6.- Carga térmica generada por efecto solar. Este calculo se debe a la incidencia de los rayos solares y se calcula exclusivamente para las paredes o superficies afectadas en la hora critica y únicamente en verano. Los rayos solares al incidir sobre los muros, techos, etc., de un espacio determinado originan calentamiento de estos, lo cual implica el paso de calor al interior del espacio. El efecto solar esta determinado por las siguientes características:  Rugosidad en la superficie que incide.  El Angulo de incidencia e intensidad de los rayos solares.  La constante proporcional del color de la superficie. QEFE.SOLAR

AU T

Btu / hr

Donde: A= Área afectada por los rayos solares U= Coeficiente global de transferencia de calor T = Temperatura corregida para efecto solar Para obtener el valor del incremento de temperatura consultar la siguiente tabla:

TIPO DE SUPERFICIE

INCREMENTO (Fahrenheit)

Muros claros al oriente Muros claros al poniente Muros claros al sur Ventanas al oriente Ventanas al poniente Ventanas al sur Techos Horizontales claros Tragaluces horizontales

15 30 20 25 40 30 45 60

Nota: Los valores anteriores corresponden a climas templados y superficies claras. Para lugares extremos aumentar de 20 a 30% de los valores tabulados y para colores obscuros de 15 a 25%.

Con el programa Pro Box se calculan los Btu o la carga calorífica total de cada una de las cámaras es un cálculos rápido para saber la carga calorífica de cada cámara considerando si es de media temperatura o de baja temperatura. Se descargan las dimensiones de cada cámara y nos da directamente los Btu requeridos.

Congelador 1

Congelador 2

Refrigerador 1 Ancho 15.0ft

9.8ft

9.8ft

Largo 30.5ft

30.5ft

30.5ft

Alto 16.0ft BTU 51727Btu

16.0ft

59013Btu

Ver Plano dimensionado en el anexo No

16.0ft

59013 Btu

7.1 PROBLEMAS SUBYACENTES Uno de los problemas mas comunes en el cambio de las cámaras se presento que al instalar mal la estructura interna de las cámaras de refrigeración y congelación es que con el uso de los montacargas al acomodar la mercancía, la tarima o palets golpeaba las paredes interiores o paneles causaron abombamiento y descuadramiento de marcos y paneles y demasiada infiltración de humedad, causando daños en los motores y evaporadores y causando regresos de liquido al no evaporar al 100 %

El moto-compresor está suspendido entre resortes para disminuir el ruido y las vibraciones. Los resortes a los lados del cuerpo ayudan a disminuir el efecto

del torque en el arranque. El eje cigüeñal es vertical y común para el motor y el compresor. El motor eléctrico es de dos polos y puede girar a 3.600 rpm en 60Hz o a 2.900 rpm en 50Hz. El eje está suspendido entre dos bujes. El resorte superior protege al eje en caso de movimientos durante la manipulación del compresor o su traslado.

Contrariamente a lo que muchos piensan, las fallas en los compresores, cuando realmente se produce una, son de origen mecánico y no eléctrico. Gran número de compresores reportados como fallados, en realidad, no presentan falla alguna al ser inspeccionados. Los niveles de calidad de todos los fabricantes reconocidos de compresores son muy altos. Las fallas, en la gran mayoría de los casos, son causadas por falencias en el sistema y la respuesta está dentro mismo del compresor. El análisis a compresor abierto, posterior a una falla es imprescindible para determinar su origen y para poder efectuar los ajustes que sean necesarios en el sistema y así evitar que se repita.

El gas de la succión ingresa lateralmente a la carcasa del compresor, por debajo del set de Scrolls. Cambia de dirección y pierde velocidad al ingresar, por lo que el aceite acarreado por los gases es devuelto por gravedad al depósito en la parte inferior. Después de ser comprimidos por los Scrolls, los gases pasan a una cámara de alta presión, para salir luego del cuerpo del compresor a través de una válvula anti-retorno.

Un compresor Scroll es capaz de igualar e incluso superar la capacidad de un compresor a pistón nominalmente comparable, con entre un tercio y un cuarto del peso y el volumen de éste.

• Caída de la presión de succión • Incremento en la presión de descarga – Rotación Reversa

• Compresor Notablemente Ruidoso • Mitad del Consumo Eléctrico Esperado • No Comprime • Protector Interno del Motor corta a los 15 minutos

Es extremadamente sencillo determinar el sentido de giro de un compresor Scroll trifásico al momento de la puesta en marcha. La prueba de sentido de giro no causa ningún daño en un compresor Scroll de Copeland. El ruido es tal vez la característica más notable durante la marcha en reversa. Las presiones de succión y descarga no manifestarán cambios, el consumo del compresor estará por debajo de nominal y el térmico interno cortará en aproximadamente 15 minutos. El tiempo que un Scroll puede girar al revés sin daño, debido a una mala conexión, depende de gran cantidad de factores por lo que es difícil evaluarlo con certeza. Los cortes del térmico interno extienden la vida de la máquina considerablemente. La disposición de las conexiones de la tubería evitan, en algunos casos, que el aceite salga de máquina para no volver, acelerando una falla por falta de lubricación. El daño puede manifestarse en horas o en días de operación. Gran cantidad de compresores reportados como fallados por haber girado en reversa podrían haber seguido operando sin problemas de haberse invertido el sentido de giro antes de reemplazarlo.

Contrariamente a lo que muchos piensan, las fallas en los compresores, cuando realmente se produce una, son de origen mecánico y no eléctrico. Gran número de compresores reportados como fallados, en realidad, no presentan falla alguna al ser inspeccionados. Los niveles de calidad de todos los fabricantes reconocidos de compresores son muy altos. Las fallas, en la gran mayoría de los casos, son causadas por falencias en el sistema y la respuesta está dentro mismo del compresor. El análisis a compresor abierto, posterior a una falla es imprescindible para determinar su origen y para poder efectuar los ajustes que sean necesarios en el sistema y así evitar que se repita.

Cuando un compresor falla, el riesgo de que esa misma falla se repita es muy grande, hasta tanto se descubra su origen y se efectúen las correcciones necesarias. Estadísticamente queda demostrado que la probabilidad de falla en

compresores de reemplazo es cuatro veces mayor que en compresores originalmente instalados en el equipo considerado. Esto demuestra claramente que la falla aún se encuentra presente en el sistema cuando se efectuó el reemplazo y/o los procedimientos seguidos para hacerlo fueron incorrectos. Dentro o fuera del período de garantía, el análisis de fallas significará Ahorrar Dinero Ahorrar Dinero en compresores de reemplazo que volverán indefectiblemente a fallar si no se identificó previamente cual fue el origen de la falla.

Fallas Fallas Mecánicas Mecánicas Recalentamiento Falla en la lubricación Retorno de refrigerante líquido Migración de gas refrigerante Golpe de líquido

Así se clasifican las fallas mecánicas. Mediante el análisis de la mecánica de la rotura a compresor abierto, podrán encontrarse una o más de estas causas presentes. Algunas de estas fallas mecánicas podrán, como consecuencia, provocar fallas eléctricas. La generación de calor es natural en el funcionamiento del motor del compresor (efecto Joule, fricción, etc.). Siempre que este calor generado se mantenga dentro de parámetros normales, no es un problema. Precisamente, analizaremos qué pasa cuando esto último no ocurre y el compresor se recalienta.

Recalentamiento Recalentamiento Temperaturas de descarga tales que superan la temperatura límite de calentamiento de aceite Aceite + calor = Carbón y Ácidos

El aumento de la temperatura del aceite genera una disminución de la viscosidad con el consiguiente deterioro de la película lubricante

Un elevado radio de compresión, fuera del límite de aplicación del compresor (temperatura/presión de evaporación demasiado baja, temperatura/presión de condensación demasiado alta o ambas a la vez),

falta de enfriamiento suficiente en la cabeza de cilindros del compresor o un elevado sobrecalentamiento en la línea de succión, puede provocar recalentamiento.

Una temperatura elevada en la descarga generará un calentamiento excesivo en la cabeza del pistón y en las paredes del cilindro. La disminución de la viscosidad del aceite o su completa incineración permitirá el roce metal con metal entre los aros y el cilindro, provocando el desgaste mostrado. Las pérdidas de carga en la línea de succión generan un aumento en el radio de compresión y en la temperatura de descarga. A su vez, se manifestará una disminución de la densidad del gas de retorno, que afectará no sólo la capacidad del compresor sino también el enfriamiento del bobinado del motor. Las líneas de succión deben tener el diámetro correcto y estar aisladas, con recorridos lo más corto posible, evitando zonas calientes que puedan hacer aumentar la temperatura del gas de retorno por aporte de calor desde el medio externo. Estas precauciones son críticas cuando se aplica R-22 como refrigerante, fundamentalmente en bajas temperaturas.

Otra causa de recalentamiento puede ser el escaso enfriamiento del motor por aire. Por ejemplo, los compresores Copelametic® refrigerados por aire necesitan como mínimo 650cfm de circulación de aire. Algunos compresores refrigerados por refrigerante necesitan al menos 1.000cfm cuando operan evaporando por debajo de -24°C. Un compresor Discus® que opera con control de capacidad necesita ventilación adicional cuando la temperatura de saturación de succión está por debajo de los -3ºC. Precisamente, ésta es la función del ventilador de cabeza. Los primeros signos de Recalentamiento aparecen en la cara inferior de la lámina de succión anular en los compresores Discus® (negro carbón). Luego aparecerán otras manifestaciones en el lado de alta del plato de válvulas, como la coloración amarillenta, rojiza y azulada, signo de una elevada temperatura a la que ha sido sometido el acero.

El efecto más común de un recalentamiento es el aceite quemado y/o carbonizado en el lado de alta, junto con láminas de descarga quemadas y rotas. Aquí pueden verse depósitos de carbón (aceite quemado) sobre el plato de válvulas. Note los depósitos cobreados brillantes sobre la superficies de asiento del plato de válvulas ya que son el resultado de la acción del calor y la presencia de humedad en el compresor.

La presurización del cárter debido al desgaste en los aros, puede impedir el retorno de aceite desde el recinto del Estator al cárter cuando el compresor está en marcha, provocando el cierre de la válvula anti-retorno que vincula ambos recintos de un compresor semi-hermético refrigerado por refrigerante. Al detenerse, las presiones se ecualizan, la válvula anti-retorno se abre y el nivel vuelve a hacerse visible.

Pequeñas partículas formadas por ceniza/carbón de aceite quemado y polvo de fundición de hierro desprendido de las paredes del cilindro y de los aros pueden verse en esta foto. Las partículas metálicas son atraídas magnéticamente por el Estator y pueden causar un cortocircuito localizado. Estas partículas depositadas en el cárter, pueden tapar el filtro de la bomba de aceite, ocasionando una falla de lubricación. El carbón o las cenizas de aceite quemado pueden bloquear los filtros de línea.

Los excesos de temperatura en el puerto de descarga del plato de válvulas son una preocupación fundamental ya que no pueden ser medidos externamente. Medir las temperaturas de los gases de la descarga puede ser útil para estimarlos. Las pruebas confirman que las temperaturas de los gases de la descarga medidas entre 5” y 6” de la válvula de servicio están, aproximadamente, entre 25 y 32ºC por debajo de las temperaturas del puerto de descarga en el plato de válvulas.

La temperatura medida sobre la línea de descarga del compresor a 6” de la válvula de servicio es un parámetro confiable para determinar la existencia o no de Recalentamiento. Es recomendable la instalación de sensores conectados a aparatos de medición y registro que permitan analizar el comportamiento de dicha temperatura a lo largo del día, en caso de sospecharse que el recalentamiento existe pero se produce fuera de los horarios laborales habituales, cuando nadie estará junto al compresor para detectarlo.

Un efecto secundario de los golpes de líquido es el desgaste en los pernos de pistón. Cuando una lámina de descarga se rompe, el pistón queda sometido a presión de descarga permanentemente. Esto impide la correcta lubricación del perno. Cuando se efectúa la reparación del plato de válvulas y se pone en marcha el compresor, el desgaste del perno se manifiesta con un característico “traqueteo”.

La lubricación adecuada del compresor es la clave para extender su vida útil. Las Fallas de Lubricación pueden ser de dos tipos: • Pérdida de Lubricación, cuando el aceite no regresa al compresor o no está presente en el cárter. • Falta de Lubricación, cuando el aceite está presente, pero no lubrica.

La pérdida de la lubricación puede ser causada por un mal diseño de las tuberías (escasa velocidad del gas de retorno, falta de pendientes en la líneas de succión, ausencia o mala aplicación de trampas) o pérdida de lubricante debido a fugas. La falta de lubricación puede ser provocada por la presencia de líquido refrigerante en el cárter del compresor que diluye el lubricante o el retorno de refrigerante líquido que lava las paredes de los cilindros en compresores refrigerados por aire. Elevadas temperaturas de operación del compresor (recalentamiento), pueden producir una elevada disminución de la viscosidad del aceite, con la consecuente pérdida de la resistencia de la película lubricante y de su capacidad para impedir el roce de metal con metal entre partes móviles. Como hemos dicho, la lubricación se ve afectada progresivamente desde los

bujes más cercanos a la bomba de aceite hacia los más cercanos al motor. Precisamente, las bielas más cercanas al motor pueden literalmente “ clavarse”, provocando la rotura de éstas. En la foto se ven los típicos signos provocados por el exceso de temperatura entre el buje y el eje por falta de lubricación. El buje principal también se vio afectado (falla de lubricación provocada por un retorno de refrigerante líquido).

La pérdida de lubricación se manifiesta fácilmente al abrir el compresor ya que habrá poco aceite en el cárter (si es que hay algo de él). Todas las superficies de los bujes estarán desgastadas y escoreadas en forma más o menos pareja con bielas rotas y pistones clavados.

Todos los compresores bombean aceite al sistema durante su operación. La situación ideal es aquella en la que todo el aceite bombeado fuera por la descarga, regrese en la misma proporción y al mismo tiempo, ya sea por la succión o por el sistema de lubricación al cárter. Esto no siempre es posible, por lo que el nivel de aceite en el cárter suele fluctuar entre mínimos y máximos ante variaciones en las condiciones de funcionamiento del sistema, por ejemplo: durante y después de descongelamientos

La foto resume el siguiente concepto: “El nivel de aceite debe estar siempre presente en el visor” “El nivel de aceite debe estar siempre presente en el visor” En condiciones de baja carga de aceite, el nivel debe ser visible y no

estar por debajo del visor. En condiciones de elevada carga de aceite, el nivel nunca debe sobrepasar el visor.

Esto es cuando el refrigerante en estado líquido retorna al compresor mientras éste está en operación. El daño producido depende del tipo de compresor y la forma en la que es refrigerado el motor (por refrigerante o por aire).

En compresores refrigerados por aire, el golpe de líquido podrá ser directo, mientras el compresor está operando, a diferencia de lo que ocurre en compresores refrigerados por refrigerante, ya que el líquido que

acompaña al gas en el retorno ingresa directamente a los puertos de succión del compresor. Cuando el líquido retorna en pequeñas cantidades, éste puede evaporarse al tomar contacto con la cabeza de cilindros caliente sin provocar mayores daños. En ciertos casos, el compresor puede tornarse ruidoso, indicando la presencia de líquido en la succión. Recuerde que presencia de hielo en la succión no es razón suficiente para afirmar que existe retorno de líquido. Debe medirse el Sobrecalentamiento total, el cual debe permanecer por encima de los 11 grados centígrados para afirmar que no hay líquido retornando por la succión. Obsérvese la circulación del flujo de gas en el interior del compresor. Los gases de la succión ingresan a una cámara vertical a través de la válvula de servicio de succión y un filtro de mallas, ubicados a un costado del cabezal del compresor. El cambio brusco de dirección producido separará el aceite acarreado por los gases de la succión. El lubricante será recolectado en el fondo de la cavidad vertical donde se encuentran tres orificios. Uno de ellos permite que el aceite retorne directamente al cárter. Lo dos restantes conducen el aceite a la pared de ambos cilindros y permiten, a su vez, la ventilación del cárter.

En un compresor refrigerado por refrigerante, este último entra primero en el compartimento del Estator del motor. En caso de retornar en estado líquido, ocupará el fondo de este mismo recinto, junto con el aceite que también retorna por la línea de succión. Si el líquido que retorna lo hace en pequeñas cantidades, se evaporará enfriando el motor sin mayores consecuencias. Si el líquido refrigerante regresa en mayor cantidad, diluirá el aceite del cárter. La mezcla será tomada por la bomba de aceite

que la impulsará a los bujes del compresor. Una mezcla de aceite rica refrigerante alcanzará, entonces, los bujes calientes, donde refrigerante te evaporará debido a la elevada temperatura, rompiendo película de lubricante al hacerlo (falla de lubricación provocada por retorno de refrigerante líquido).

en el la un

El desgaste provocado en el cigüeñal, cuando la lubricación de los bujes se ve afectada por la presencia de líquido refrigerante en el lubricante, es progresivo, haciéndose más acentuada en donde el eje tiene contacto con los bujes más calientes que son los que se encuentran más cerca del motor. El buje principal es prácticamente arrastrado, deformando, incluso, su alojamiento en el cuerpo del compresor (falla de lubricación provocada por un retorno de refrigerante líquido). Las bielas están sobre la mesa siguiendo el mismo orden que tienen dentro del compresor, desde la bomba hacia el motor. Aquí puede verse claramente el efecto descrito anteriormente. La última biela cedió rompiéndose por falta de lubricación. Obsérvese también, los signos de calentamiento progresivo.

Cuando el desgaste en el buje principal o central es acentuado, el cigüeñal puede llegar a caerse provocando el roce del rotor con el Estator. El resultado será un corto circuito que quemará el motor. Si el compresor no es debidamente examinado, puede que se le asigne a la falla un origen eléctrico, cuando en realidad el origen fue absolutamente mecánico. Los ciclos de descongelamiento son críticos sobre todo en sistemas de baja temperatura. Evaporadores bloqueados generan restricciones en el flujo de aire que hacen disminuir la carga frigorífica, lo que a su vez puede generar retorno de refrigerante líquido y dificultad para que el aceite abandone el evaporador.

Este compresor que parece estar inundado de líquido puede no estarlo.

Si estuviese operando a tan baja temperatura que la temperatura del gas de retorno pueda ser tal que haga que la humedad del ambiente se congele al condensarse sobre la carcaza del compresor, se formaría el efecto mostrado aunque no hubiera líquido retornando al compresor. Siempre debe verificarse el Sobrecalentamiento Total a 5” de la válvula de servicio de succión (diferencia entre la temperatura de la tubería medida externamente a 5 ” de la válvula de servicio de succión y la temperatura de saturación correspondiente a la presión de saturación de succión del compresor). Siempre que el Sobrecalentamiento Total se mantenga por encima d Siempre que el Sobrecalentamiento Total se mantenga por encima de los 11 e los 11°C °C, podrá asegurarse que no hay líquido retornando al compresor, Ind. podrá asegurarse que no hay líquido retornando al compresor, independientemente de lo que las apariencias indiquen. de lo que las apariencias indiquen. La presencia o no de líquido refrigerante en la succión puede determinarse midiendo el Sobrecalentamiento. Puede asegurarse que si durante la operación del compresor el Sobrecalentamiento se mantiene como mínimo en 11°C no habrá líquido refrigerante retornando al compresor. Recuerde que el retorno de líquido es, en la mayoría de los casos, un fenómeno intermitente que puede no estar produciéndose en el momento en que el técnico visita la instalación pero podría aparecer. por ejemplo, durante las noches, cuando la carga térmica disminuye y la condensación aumenta.

Medidas de Prevención Acumulador de succión Bombeo Completo

Ajuste Correcto del Sobrecalentamiento Controlar la carga de refrigerante Calefactor de cárter

Los arranques inundados son una causa frecuente de falla en los compresores. Se producen como consecuencia de una migración de gas refrigerante al cárter durante los ciclos de parada. Burbujeo Violento en el cárter del compresor al momento del arranque Importante: un arranque inundado no puede detectarse por la medición de presiones y temperaturas, el técnico solo puede verlo si mira el visor de aceite al momento de arrancar el compresor Durante largos períodos de parada, fundamentalmente cuando el cárter se encuentra más frío que el evaporador, la migración es inevitable. Lo mismo puede ocurrir, aún con el sistema en marcha, cuando el compresor es instalado al aire libre en climas fríos. El calefactor de cárter es una medida adecuada de prevención aunque no infalible. El exceso de carga de gas refrigerante en un sistema le juega en contra. El calefactor de cárter debe estar conectado siempre que el compresor esté parado. Después de largos períodos de parada provocados por cortes de alimentación eléctrica o paradas por mantenimiento, debe concedérsele calefactor de cárter el tiempo suficiente para hacer su trabajo antes arrancar el compresor. En las puestas en marcha, después de la carga gas, este tiempo de calentamiento es indispensable.

la al de de

En sistemas sin calefactor de cárter, la carga de refrigerante no debe exceder nunca el valor de carga límite recomendado por el fabricante del compresor. El denominado sistema de Bombeo Completo, es también una medida precautoria adecuada para evitar la migración. El refrigerante, más denso que el lubricante, ocupa el fondo del cárter,

aunque no siempre sea visible a través del visor como en este caso. Al

momento del arranque, el descenso brusco de la presión en el cárter suele hacer que este refrigerante se evapore en forma violenta llenando de espuma el visor (Arranque Inundado). Cuando el compresor arranca, se produce un descenso brusco de la presión en el cárter que provoca que el refrigerante líquido presente se evapore en forma violenta. La erupción provocada por este efecto arrastrara líquido refrigerante al cigüeñal, que puede lavar la película de lubricante y provocar que una biela se “clave” abrupta y aleatoriamente. El líquido refrigerante y el aceite en pequeñas gotas pueden alcanzar incluso las cabezas de cilindros, provocando un golpe de líquido. Esta es precisamente la mecánica de rotura por golpe de líquido en un compresor refrigerado por refrigerante.

La rotura abrupta y aleatoria de una biela, con claros signos de desgaste manifestados en su buje, que no se repiten en el resto de bielas y bujes del compresor, pudo haber sido provocada por un arranque inundado. El desgaste será errático, sin mostrar patrón alguno, como en casos anteriores. Cuando aparecen roturas en las partes internas del compresor sin desgaste aparente, un golpe de líquido podría ser la causa.

Golpe De Líquido

Refrigerante líquido y/o aceite en los cilindros. En compresores enfriados por refrigerante es siempre resultado de un arranque inundado. Los líquidos no son compresibles. La presencia de líquido refrigerante y/o aceite en los cilindros al final de la carrera de compresión puede producir serios daños.

En los compresores refrigerados por aire los gases de la succión ingresan directamente en la cabeza de cilindros. Si dichos gases arrastran líquido refrigerante en cantidad suficiente el daño en el compresor será inminente ya sea por golpe de líquido o por una falla en la lubricación.

Cuando el compresor arranca, se produce un descenso brusco de la presión en el cárter que provoca que el refrigerante líquido presente se evapore en forma violenta. La erupción provocada por este efecto arrastrara líquido refrigerante al cigüeñal, que puede lavar la película de lubricante y provocar que una biela se “clave” abrupta y aleatoriamente. El líquido refrigerante y el aceite en pequeñas gotas pueden alcanzar incluso las cabezas de cilindros, provocando un golpe de líquido. Esta es precisamente la mecánica de rotura por golpe de líquido en un compresor

refrigerado por refrigerante. Obsérvese la típica mecánica de la rotura de la válvula de succión, provocada por retorno de líquido.

El líquido presente en el cilindro durante la carrera de descarga, puede llegar a arrancar literalmente las válvulas de descarga y deformar, doblar y/o arrancar los puentes limitadores. Las tremendas fuerzas hidráulicas que se ponen de manifiesto durante un golpe de líquido pueden hacer que las juntas del plato de válvulas literalmente exploten y/o los cigüeñales se partan. Las roturas en las bielas sin escoriaciones ni deformaciones son un signo clásico de un golpe de líquido.

Los compresores Semi Herméticos Reciprocantes, refrigerados por

refrigerante conforman la familia de productos Copeland denominada Copelametic®. La línea se extiende desde los 2 Hp hasta los 60Hp. El diseño del plato de válvulas diferencia dos tipos de modelos (Discus® y Convencionales o “Reed”). Los compresores de dos y tres cilindros poseen una sola bancada. Los de 4, 6, y 8 cilindros cuentan con una bancada cada dos cilindros. Los motores eléctricos son de 4 polos y giran a 1.440rpm en 50Hz o a 1.720rpm en 60Hz

El gas refrigerante proveniente de la línea de succión en estado de vapor, junto con el aceite lubricante, ingresan a través de la válvula de servicio y del filtro de succión al compartimento del motor. Allí, la velocidad del gas decrece, el aceite se separa, cayendo al fondo del compartimento, para luego alcanzar el cárter a través de la válvula anti-retorno. El vapor refrigerante pasa a través de las ranuras del Estator refrigerándolo. Luego, alcanzará el cuerpo del compresor a través de pasajes internos para llegar a los puertos de succión en los platos de válvulas.

Este es un plato de válvulas Convencional, empleado en compresores de 4 y 6 cilindros. La junta muestra la separación del compartimiento de alta del de baja presión, en la cabeza de cilindros. El flujo del gas refrigerante ingresa por debajo del plato, a través del orificio grande azul. Cambia de dirección e ingresa a los cilindros por los orificios más pequeños del mismo color. El gas será comprimido por los pistones y vencerá la resistencia de las válvulas de descarga, debajo de los puentes limitadores. El gas de la descarga volverá a cambiar de dirección para abandonar el compresor por el puerto de descarga pintado de rojo en la figura.

Este tipo de compresor posee Bomba de Aceite de Desplazamiento

Este tipo de compresor posee Bomba de Aceite de Desplazamiento Positivo. Esta Bomba es idéntica para todos los modelos. Bombea aceite independientemente del sentido de rotación y es impulsada por el cigüeñal, mediante una flecha impulsora conectada a una ranura en el extremo del mismo. El aceite es tomado desde el fondo del cárter a través del filtro e impulsado por ranuras para lubricar el buje en la cubierta de la bomba, para pasar luego a la ranura interna del cigüeñal. Desde allí lubricará los intersticios de los bujes de cada biela, hasta alcanzar el buje principal en el centro del cuerpo del compresor. El aceite sobrante, que abandona cada buje, es levantado por salpicado al girar el cigüeñal. El gas en estado de vapor transporta pequeñas gotas de aceite (“spray”) que lubricarán las paredes de cilindros y los pernos de pistón.

Todos los compresores Copelametic® refrigerados por refrigerante están equipados con una válvula anti-retorno en el cárter que sólo permite un sentido de circulación del aceite y se cierra cuando el cárter se presuriza por alguna causa.

Los compresores de este mismo tipo con 3, 4, 6, y 8 cilindros, pueden estar equipados con una o más válvulas de venteo de cárter.

Un corte longitudinal del compresor muestra el flujo del gas a través de los puertos de succión y de descarga del compresor y la válvula de venteo de cárter, atornillada al cuerpo del compresor. Este tipo de compresores es denominado Convencional o “Reed” (lámina), por el diseño del plato de válvulas (láminas o “flappers” hacen las veces de válvulas, tanto en la succión como en la descarga). La válvula de venteo de cárter produce una restricción al paso del gas desde el cárter al puerto de succión. Dicha restricción genera una presión algunas libras por debajo de la presión de succión en el cárter, para permitir el flujo de aceite desde el compartimento del motor hacia éste, a través de la válvula anti-retorno.

En el momento del arranque se produce una caída en la presión de succión que hace cerrar la válvula de venteo de cárter, al vencerse la resistencia del resorte. Esto genera una restricción adicional, ya que el pasaje del gas en lugar de ser a través de seis agujeros, se efectúa por uno solo. Esta acción tiene dos propósitos:

1. Impedir el paso de aceite y/o líquido refrigerante proveniente del cárter a los cilindros. 2. Suprimir la reducción brusca de presión en el cárter, que podría generar una evaporación violenta del gas refrigerante disuelto en el aceite.

Todos los compresores de la línea Copelametic® Refrigerados por Refrigerante (salvo algunas excepciones muy específicas), poseen una Bomba de Aceite de Desplazamiento Positivo Reversible. El modelo es único, por lo que es compatible con la totalidad de la línea. Sólo debe tenerse cuidado al seleccionar la junta. Existen dos modelos de junta (uno para 2 y 3 cilindros y otro para modelos de 4 cilindros en adelante).

8.0 COMPARACION DE EFICIENCIAS.

Nótese que toda la cabeza de cilindros de un compresor Discus® es el lado de alta presión. Esto hace que, por mayor disipación de calor, disminuya notablemente la temperatura de operación de los cilindros. El plato de válvulas es construido en tres capas, con un hueco interno que

permite el paso del gas de la succión por el interior del mismo plato rumbo a los cilindros, a través de válvulas anulares de succión. Aquí puede verse el antiguo diseño del plato de válvulas de los compresores Discus® de 3 cilindros (3D “Laser”).

Como son accesibles en caso de ser necesario su reemplazo o prueba en compresores Copelametic®, en lugar de reemplazar el compresor completo en caso de falla. Los protectores internos de repuesto para este tipo de compresores, están disponibles y se venden como “kits” en los distribuidores Copeland. Los protectores internos son designados con “F” como segunda letra en la nomenclatura que define al motor para cada modelo de compresor. Este tipo de protectores son sensibles a la temperatura y al consumo eléctrico a la vez y están en contacto físico directo con el motor, lo que les permite detectar falta de enfriamiento del mismo debido a baja carga o pérdidas de gas refrigerante. Ofrecen una protección más completa al motor y son de tipo “Line Brack” como los exteriores. El módulo electrónico agrega protección contra bajas tensiones. El circuito de comando se abre evitando que el contactor castañetee, lo que podría generar daños en alguno de los contactos del mismo. Es posible reemplazarlo en caso de fallas.

En el diseño del compresor Discus® está previsto que no todo el gas de retorno enfríe el motor. Parte de él va directamente a los puertos de succión, sin refrigerar el motor. Esto permite disminuir el Sobrecalentamiento, aumentando la eficiencia. En los compresores de dos cilindros, la válvula de venteo de cárter es reemplazada por un orificio calibrado que produce una restricción al paso del gas con el propósito de lograr que la presión del cárter sea algunas libras menor que la de succión y asegurar así el flujo de aceite desde el

compartimento del motor hacia el cárter a través de la válvula anti-retorno.

El control de la capacidad por succión bloqueada se emplea básicamente en compresores Semiherméticos Refrigerados por Refrigerante de 4, 6, 8 cilindros. Bloquear la succión es precisamente, impedir el ingreso de los gases de la succión a una o más bancadas de cilindros . La figura muestra un compresor de 8 cilindros, con control de la capacidad por succión bloqueada en una de sus 4 bancadas, precisamente donde la solenoide está instalada.

Existen dos problemas cuando se aplica POE con 404A 1. El aceite POE no es arrastrad de la misma forma que lo era con con el MO. Esto causa desgaste entre la lámina anular y el pin. 2. El aceite POE no deja ir tan fácilmente al refrigerante líquido. Esto genera un aumento del riesgo de roturas de lámina en arranques inundados. 3. Estos fenómenos han generado cambios de diseño desde Abril de 1999. Como puede verse, son accesibles en caso de ser necesario su reemplazo o prueba en compresores Copelametic®, en lugar de reemplazar el compresor completo en caso de falla. Los protectores internos de repuesto para este tipo de compresores, están disponibles y se venden en copeland.

aquí se muestra la instalación del control demand colling que es un control para el sobrecalentamiento en la cabeza del compresor al rebasar cierta temperatura de acuerdo al modelo del compresor el mismo tiene conectado un sensor a la cabeza y manda un inyector para refrescarla y evitar un excesivo sobrecalentamiento del compresor.

Aquí puede verse un corte longitudinal del dispositivo de control de capacidad operando sobre el plato de válvulas y la bancada de cilindros.

En la posición normal, sin descargar, la solenoide está sin energía y la válvula piloto se encuentra en la posición inferior. El pistón del descargador es expuesto entonces a la presión de succión a a través del orificio presente en la cabeza de cilindros. Por lo tanto, la arte superior e inferior del cilindro estará expuesta a la misma presión. El resorte ayuda a mantener el pistón arriba y el compresor pera a plena capacidad.

Aquí puede verse un compresor Copeland de la línea Discus®, con cabezal descargador. El pistón descargador está encerrado en un bolsillo interno y asienta sobre la parte inferior del plato de válvulas durante la operación descargada.

Cuando se requiere modular la capacidad a carga parcial, la solenoide recibe energía y el piloto bloquea el puerto de descarga y habilita el de succión. La presión de alta almacenada en la cámara por encima del pistón descargador, fluirá por el puerto de succión. Ahora, con presión de succión encima del pistón descargador, el resorte lo empujará hacia arriba, generando un volumen de re-expansión sobre la cabeza del cilindro. Durante la carrera de expansión, el pistón deberá hacer descender la presión del gas de la descarga almacenado en el volumen de re-expansión generado, lo suficiente, para lograr que al válvula de succión se abra. Este retraso en la apertura de la válvula dé succión, más el gas residual presente y re-expandido dentro del cilindro, limitarán la entrada de gases frescos de la succión en volumen, generando una consecuente disminución de la capacidad. Esta disminución de la capacidad estará en función del aumento del radio de Compresión.

9.0 ANALISIS ECONOMICO

El análisis económico se realiza a través de una guía mecánica o sumari que las empresas que concursan por el proyecto de remodelación de la tienda de autoservicio ubicada en Santa Fe deben de presentar a oficinas generales del Grupo para que ellos realicen un sorteo y sea asignada la remodelación de dicha tienda de acuerdo a los BTU calculados en la selección de equipo y montos y tiempos a realizar los trabajos

Cotización de la remodelación mediante la selección de material y equipo de acuerdo a la guía mecánica suministrada por Tyler Costo $3 200 000,00.

Cotización de la remodelación mediante la selección de material y equipo de acuerdo a la guía mecánica suministrada por Hussmann México. Costo $3 375 000,00

v 10.0 CONCLUSIONES En Conclusión para la realización del proyecto de tesis aplique los conocimientos adquiridos durante mi formación de ingeniero mecánico con la experiencia laboral y teórica por los cursos obtenidos en el área de refrigeración industrial y en la actualidad no basta con la aplicación de los conocimientos ya que en la actualidad la refrigeración industrial avanza significativamente con nuevas mejoras la utilización de nuevos tipos de refrigerantes y nuevos sistemas de refrigeración para la optimización de los recursos así mismo para ayudar a preservar el medio ambiente. Los proyectos de refrigeración son responsabilidad de los ingieneros mecánicos con especialidad en energéticos pero como ya antes se menciono la utilización de nuevos proyectos es para la mejora de la vida humana al crear mejores condiciones, ya que debido ello los ingenieros deben de estar capacitados y calificados para diseñar y dirigir un proyecto de acuerdo con las nuevas tecnologías debe de irse actualizando y así mismo debe garantizar la economía y el costo del proyecto, la seguridad y el funcionamiento correcto y adecuado del mismo.

Por lo anteriormente descrito y los diversos factores que intervienen en el proyecto de refrigeración concluyo que el presente proyecto de tesis contempla todos los puntos de diseño de ingieneria, por lo cual el equipo seleccionado es el mas adecuado, seguro y económico ya que este trabajo fue realizado en la zona de santa fe ya que satisface las necesidades del cliente y dicho proyecto se encuentra en funcionamiento ya que de acuerdo con el protocolo de Montreal era necesario llevar a cavo por los factores ambientales ya que el tipo de refrigerante dañaba la capa de ozono y en este proyecto se consideran los nuevos tipos de refrigerantes ecológicos así mismo en la utilización de nuevas tecnologías y avances en los compresores.