Filtros deshidratadores

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aire acondicionado y refrigeracion

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  • 1. FILTROSDESHIDRATADORESACADEMIA POLITECNICA NAVAL 2013

2. INTRODUCCIONEn los principios de la refrigeracin mecnica, los sistemas no eran tansensibles a los materiales extraos como lo son ahora. Los sistemasmodernos estn diseados para operar a temperaturas ms altas, usandocompresores que trabajan a mayor velocidad y que son construidos conespacios ms reducidos. Bajo estas condiciones, los contaminantes puedencausar problemas serios y sobre todo, reparaciones muy costosas.En cualquier sistema de refrigeracin, el refrigerante y el aceite recorren elcircuito cientos de veces cada da. Si existen contaminantes dentro delsistema, stos circularn con el refrigerante y el aceite y, tarde o temprano,se presentarn problemas como fallas en el funcionamiento de la vlvula deexpansin, obstruccin del tubo capilar o daos al compresor, ya que estoscomponentes son los mas afectados por los contaminantes. El refrigerantey el aceite deben mantenerse todo el tiempo limpios, libres de humedad ode cualquier otro contaminante. La mejor manera, y la nica, de protegerestos componentes, es instalando filtros deshidratadores en el sistema. 3. Esto es particularmente ms importante con los motocompresores,en los cuales el embobinado del motor y las partes internas del compresorestn expuestas a los contaminantes que pueda haber en el sistema.ContaminantesLos contaminantes son sustancias presentes en los sistemas de refrigeracin,los cuales no tienen ninguna funcin til y son dainos para el funcionamientoadecuado del equipo. Pueden existir en cualquiera de los tres estados: slido,lquido y gaseoso. Los contaminantes ms comunes en los sistemas derefrigeracin son: 4. Slidos: Polvo, mugre, fundente, arena, lodo, xidos de fierro ycobre, sales metlicas como cloruro de hierro y cobre, partculasmetlicas como soldadura, rebabas, limaduras, etc...Lquidos: Agua, resina, cera, solventes y cidos. Gaseosos: Aire,cidos, gases no condensables y vapor de agua.Adems del estado en que se encuentran, los contaminantes puedenclasificarse como orgnicos e inorgnicos y pueden ser solubles oinsolubles en el refrigerante, en el aceite o en una mezcla deambos.Los contaminantes inorgnicos son principalmente las partculasmetlicas, xidos, arena, sales, cidos y gases no condensables.Los orgnicos estn compuestos mayormente de carbono, oxgenoe hidrgeno, tales como resinas, ceras, fundentes, lodos, solventes,etc. 5. Cmo entran los Contaminantesa los Sistemas de RefrigeracinUno o varios de los contaminantes mencionados anteriormente, puedende alguna manera introducirse al sistema durante un servicio, lainstalacin en el campo, su ensamble o inclusive durante la fabricacin,aunque se hayan tomado las precauciones necesarias. Algunos otroscontaminantes se forman dentro del sistema como consecuencia delefecto de otros contaminantes, cuando el sistema est en operacin ylas condiciones son propicias. 6. Equipos NuevosAlgunos contaminantes permanecen en los equipos nuevos durante sumanufactura o ensamble, debido a una limpieza deficiente; tal es elcaso de la arena de fundicin en los compresores. Grasas y aceitesutilizados en elcorte, estirado y doblado de tubos para la fabricacin de serpentines.Rebabas, fundente y pasta durante el proceso de soldadura. Pedazosdesprendidos de empaques de asbesto o hule y otros materiales.Instalacin y ServicioOtros contaminantes entran al sistema durante su instalacin o alefectuar un servicio, debido a la falta de conciencia o habilidad delcontratista o del tcnico. La unin o soldadura de tubos, si no se hacecon cuidado, es la mayor fuente de contaminantes como: xidos,rebabas, fundente, pasta y humedad. Esto se debe a no cortar lostubos con la herramienta adecuada, usar exceso de fundente yrecalentar demasiado al soldar. 7. Tambin al cargar el refrigerante y/o aceite, cuando stos no son de lacalidad necesaria o no se han manejado apropiadamente, se puedenintroducir junto con ellos contaminantes como humedad, aire y otrosgases no condensables. Estos mismos contaminantes pueden entrar alsistema si existe alguna fuga en el lado de baja presin, cuando estapresin es negativa; es decir, menor que laatmosfrica (vaco). Una vez dentro, estos contaminantes deben serexpulsados por medio de una bomba de vaco. Si el vaco no es eladecuado o si se hace con el mismo compresor, lo ms probable es quequeden cantidadessuficientes de aire y humedad para causar problemas a los equipos. 8. Durante la OperacinLos refrigerantes son solventes excelentes y al arranque del compresor,todos los contaminantes en el sistema son barridos y arrastrados a travsde las tuberas hacia el crter del compresor.La estabilidad qumica de un sistema se ve afectada por las altastemperaturas, siendo ste un factor que casi nunca se toma enconsideracin. Si el sistema est operando en condiciones anormales depresin y temperatura, y existe la presencia de humedad y aire, es casisegura la formacin de otros tipos de contaminantes debido a ladescomposicin qumica del aceite o del refrigerante. Esto es ms comncon compresores hermticos y semihermticos. Estos sistemas sonpequeos reactores qumicos comparables a los utilizados en plantasqumicas; ya que tienen todos los ingredientes como calor, presin,reactivos (refrigerante, aceite, humedad y oxgeno), catalizadores (acero ycobre), xidos (de hierro y cobre) y algunas veces, sales metlicas. 9. Los refrigerantes halogenados son compuestos muy estables; esto es, nose descomponen fcilmente con calor.En recipientes de acero (o el compresor) son estables hasta alrededor de260C, pero en presencia de sales metlicas u xidos, su lmite deestabilidad con respecto a la temperatura se reduce drsticamente. Si poralguna razn la temperatura de operacin aumenta arriba de la normal, seproduce una reaccin qumica entre el refrigerante y la humedad llamadahidrlisis, produciendo cidos clorhdrico y fluorhdrico y bixido de carbono.Tambin hay produccin de cidos en grandes cantidades cuando elaislamiento del embobinado del motor est daado, generando chispazos yconstantes arcos elctricos. Est demostrado que por cada 10C queaumente la temperatura del sistema, la velocidad de las reaccionesqumicas aumenta al doble. Los cidos producidos se presentan en formade gas cuando el sistema est seco, y son inofensivos, pero en presenciade humedad se vuelven lquidos y son altamente corrosivos. Por otra parte,los aceites minerales para refrigeracin, aunque sean cuidadosamenterefinados y seleccionados, se descompondrn bajo condiciones adversasen combinacin con el refrigerante, aire y humedad. Los cidos orgnicosque contienen los aceites son cidos dbiles e inofensivos, pero enpresencia de sales metlicas y altas temperaturas, contribuyen a ladescomposicin del aceite mediante una reaccin qumica llamadapolimerizacin. 10. Adems, si hay aire en el sistema, la deterioracin del aceite se acelera. Elprincipal producto de la descomposicin del aceite es el lodo. Los otrossubproductos sonresinas y barnices. La apariencia fsica de estos materiales va desde un aceiteespeso, luego ms denso como resina o goma, posteriormente espesocomo lodo, y finalmente un slido en forma de polvo. La reaccin entre elaceite yel refrigerante tambin causar la formacin de lodo y ms cido.La peor condicin posible para la formacin de grandes cantidades de cidoy otros contaminantes como carbn, es cuando se quema elmotocompresor debido a la alta temperatura que alcanza, acelerando lasreacciones qumicas entre refrigerante, aceite y barniz del aislamiento delembobinado. 11. Efectos de los ContaminantesContaminantes SlidosLos contaminantes slidos, principalmente las partculas metlicas, puedencausar en un sistema de refrigeracin problemas como:1. Rayar las paredes de los cilindros y los cojinetes.2. Taponeo en el cedazo de la vlvula de termo expansin o del tubo capilar.3. Alojarse en el devanado del motocompresor y actuar como conductores,creando corto circuito, o actuar como abrasivos en el aislante del alambre.4. Depositarse en los asientos de las vlvulas de succin o descarga,reduciendo significativamente la eficiencia del compresor.5. Tapando los orificios de circulacin de aceite en las partes mviles delcompresor, provocando fallas por falta de lubricacin.6. Sirven como catalizadores (aceleradores) de la descomposicinqumica de refrigerante y aceite. Aunque el aceite tiene alta resistencia dielctrica,lapresencia de partculas metlicas o humedad disminuyen esa resistencia,volvindolo un conductor de corriente elctrica, pudiendo causar falla oquemadura. 12. Gases noCondensables Son un tipo de contaminantes frecuentemente encontrados en los sistemas derefrigeracin. El que sean dainos o no al sistema, depende del tipo de gasy la cantidad presente. Los qumicamente reactivos, tales como cloruro dehidrgeno, atacarn otros componentes en el sistema y en casos extremosproducirn fallas. Los que son qumicamente inertes como el aire, elhidrgeno, el oxgeno, el bixido de carbono, el nitrgeno, etc., que no selican en el condensador, reducen la eficiencia de enfriamiento. Supresencia contribuye a incrementar la presin de condensacin y, por lotanto, la temperatura, acelerando las indeseables reacciones qumicas. Elaire en particular, como ya se mencion, incrementa la descomposicin delaceite. Su presencia en los sistemas de refrigeracin es debida a: 13. 1. Evacuacin incompleta del sistema.2. Algunos materiales lo liberan o se descomponen a altatemperatura durante la operacin.3. Fugas en el lado de baja.4. Reacciones qumicas durante la operacin del sistema.Los gases no condensables se eliminan purgando elsistema durante la operacin, o creando un buen vacoantes de cargar el sistema con refrigerante. 14. Contaminantes OrgnicosComo ya vimos, estos contaminantes son parcialmente solubles en lamezcla de refrigerante y aceite, pero pueden volversecompletamente solubles mediante la accin del calor; por lo tanto,circularn por todo el sistema donde cada uno causar problemasen distintas partes, principalmente en la vlvula de expansin o