MANTENIMIENTO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIN DE BAJA

INGENIERA DE MANTENIMIENTO

VICTOR SOLANO MORN 2100081

LEINNY JIMNEZ BERMDEZ 2100054

PRESENTADO A: ING ALBERTO PERTUZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

29 DE JULIO DEL 2014

BUCARAMANGA

NDICE

Introduccin ................................................................................................ 1

1. Mantenimiento Correctivo ..................................................................... 2

1.2. Hermeticidad .................................................................................... .2

1.3. Dispositivos De Seguridad .............................................................. 3

1.4. Fallas Tpicas .................................................................................... 8

1.4.1 Compresor ................................................................................ 9

1.4.2. Condensador ......................................................................... 15

1.4.3 Evaporador .............................................................................17

1.4.4 Componentes Auxiliares .........................................................24

2. Mantenimiento Preventivo ................................................................... 34

2.1. Refrigerante ..................................................................................... 34

2.1.1. Equipo de proteccin personal para los chequeos rutinarios 34

2.1.2. Detector de fugas .................................................................. 35

2.2. Aceite .............................................................................................. 36

2.2.1. Factores que causan degradacin de los aceites .................. 36

2.2.2. Prueba de acidez .................................................................. 38

2.3. Compresor ....................................................................................... 39

2.4. Condensador ................................................................................... 43

2.5. Evaporador ...................................................................................... 44

3. Mantenimiento Predictivo .................................................................... 46

3.1. Ultrasonidos .................................................................................... 46

3.2. Anlisis de lubricantes ..................................................................... 47

3.3. Anlisis de vibraciones .................................................................... 47

3.4. Termografa ..................................................................................... 48

4. Normatividad ....................................................................................... 49

Conclusiones ............................................................................................. 52

Bibliografa ................................................................................................. 53

1

INTRODUCCIN

Planta frigorfica el edificio de la planta tiene piso, paredes y techo recubierto con

varias capas de material plstico aislante y entre ellas una capa metlica para

impedir la filtracin de humedad.

El sistema de refrigeracin puede tener dos o ms zonas de frio. Por ejemplo

puede tener una cmara de congelado y una cmara de productos frescos que

requieren distintas temperaturas de rgimen para realizar las diferentes etapas

del proceso. Cada una cuenta con una puerta de cierre hermtico manual o

automtico por la cual entran y salen los productos a enfriar.

Tambin debe tener una sala de mquinas en la que incluye:

Compresor y su motor elctrico.

Condensador con ventilador para enfriarlo

Generador y compresor de emergencia capaz de mantener la temperatura

rgimen en los cuartos en caso de falla del equipo o de la corriente o

desperfecto del compresor

Tablero de mandos de la maquinaria y de la iluminacin.

Para realizar el mantenimiento y la seleccin de los componentes del sistema de

refrigeracin deberemos tener unos parmetros claros:

Temperatura de operacin

Capacidad del sistema, generalmente denominada en Kwatts definida en

funcin de la carga.

Tipo de refrigerante, si son amigables con el ambiente.

Costos operativos del sistema

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1. MANTENIMIENTO CORRECTIVO

Para todo especialista en mantenimiento de sistemas de refrigeracin, la

seleccin cuidadosa, el cuidado y el conocimiento del uso de sus herramientas

son de vital importancia. El trabajo mal hecho o un accidente pueden

frecuentemente ser causados por uso impropio, o falta de uso herramientas

manuales. Adems, cada una de las labores que realice el tcnico en

refrigeracin (instalacin o reparaciones) debe ser llevada a cabo con un conjunto

apropiado de herramientas.

La siguiente es una lista de las herramientas comunes necesarias para todo

tcnico de mantenimiento de sistemas de refrigeracin.

Llaves - de diferentes clases.

Alicates - de varias clases.

Nivel de burbuja.

Tijeras para lmina.

Destornilladores - de varias clases.

Martillos - bola, pea y comn.

Mazos - de cabeza no metlica (plstico, madera, caucho).

Segueta - hojas con 14, 18 y 32 dientes por pulgada.

Cepillos - de varias clases.

1.2. HERMETICIDAD

Al operar el sistema de refrigeracin, se debe hacer vaco completo y mantenerlo

por varias horas asegurndose la hermeticidad. El control de la hermeticidad del

circuito del refrigerante utilizando un detector de fugas es uno de los

procedimientos de mayor importancia y debe realizarse concienzudamente.

Las fugas pueden formarse en cualquier punto del sistema, como por ejemplo,

en las uniones, las roscas, en el compresor, en el instrumento de medicin, en

3

las vlvulas de relleno, en el evaporador, en el condensador y en el acumulador.

Como el refrigerante es ms pesado que el aire, ha de controlarse el punto ms

bajo del rea en que posiblemente pueda haber fugas. La sonda del detector de

fugas ha de acercarse siempre a la cara inferior de las zonas de unin.

1.3. DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD

Presostato.

Los presostatos se emplean en multitud de aplicaciones de los campos

de la industria y comercio:

Para el control y la regulacin de las condiciones de presin en

medios lquidos o gaseosos en tuberas, tanques, calderas, etc. en

fluidos. Usados en procesos industriales, tcnica de refrigeracin,

neumtica e hidrulica. Para el control de la presin en circuitos

de refrigeracin y sistemas de lubricacin de aceite para una

amplia variedad de mquinas.

Adems del control automtico y la limitacin de la presin, los

presostatos se usan para iniciar y finalizar procesos varios de

regulacin y control, para programar secuencias de funciones y

mostrar seales.

De alta presin: El presostato de alta es un elemento de seguridad

que tiene la funcin de parar la instalacin cuando la presin de sta

es excesiva.

La escala principal es de parada y suele poner "STOP". El

diferencial es de arranque. Por ejemplo queremos que el compresor

pare a 20bar y vuelva arrancar a 15bar. Principal: 20bar Diferencial:

5bar El rearme de la mayora de estos presostatos es manual. El

diferencial en algunos modelos no es regulable y viene fijado a 3bar.

4

De baja presin: El presostato de baja es el responsable de parar el

compresor antes de que ste llegue hacer el vaco en la instalacin.

Este presostato est formado por dos escalas: La principal o gama

que es la escala de arranque. El diferencial, que es la que restada la

principal nos da la presin de paro. Las escalas son orientativas y se

ha de comprobaron el manmetro.

La presin de arranque a la cual ha de arrancar el compresor ser

la correspondiente a la temperatura que ha de haber en el

recinto a enfriar.

De lo contrario si es inferior tendremos falsas arrancadas y si es

superior el compresor no arrancar hasta que la temperatura de

la cmara no sea elevada. La presin de parada ser normalmente

entre 0 y 0.1 bar. Por ejemplo para que un compresor arranque a 1.5

bar y pare a 0.1 bar. Principal: 1.5bar

Diferencial: 1.4bar todos los presostatos tienen una estrangulacin

para evitar golpes de presin en el fuelle.

Termostato.

El termostato es un componente de un sistema de control

empleado para mantener temperatura en un punto o rango

predeterminado de un sistema o ambiente; los hay de muchos

tipos, digitales, analgicos, mecnicos, electrnicos, proporcionales,

una o ms etapas, etc. Pueden ser tan simples como una

lmina bimetlica hasta tan complejos como un microprocesador.

Los termostatos son dispositivos que permiten cerrar o abrir un

circuito elctrico en funcin de la temperatura. Es un instrumento que

mantiene una temperatura regular. Normalmente forma parte de un

sistema de calefaccin, de refrigeracin o de aire acondicionado.

5

Separador de aceite.

El separador de aceite se emplea para recuperar la mayor cantidad

de aceite posible para llevarlo al compresor que es donde es

realmente til. Con R-12 no era necesario, con amoniaco es

imprescindible y en R-22 es recomendable, sobre todo en bajas

temperaturas. Se coloca en la descarga del compresor lo ms

cercano posible a ste.

Su funcionamiento es el siguiente: cuando el gas a alta presin entra

en el separador se golpea contra una pared desprendindose el

aceite del gas. Despus entra en una cavidad donde el gas pierde

velocidad para evitar que se lleve el aceite. Se hace pasar el gas por

otra cavidad en forma de malla, donde obligamos al gas a

continuos cambios de direccin donde se acaba de desprender

el aceite.

Control de presin de aceite.

El presostato diferencial de aceite se utiliza para realizar la parada

del compresor en caso de funcionamiento defectuoso de la bomba

de aceite. Todos los compresores que van lubricados con bomba

de aceite deben llevar presostato diferencial de aceite. El presostato

tiene dos entradas, una que va conectada a la parte de baja del

compresor y la otra a la salida de la bomba de aceite. La presin

con la que trabaja la bomba es la diferencia entre la presin de

baja y la que obtenemos a la salida de la bomba. Si las dos

presiones fueran iguales significa que la bomba no funciona y para el

compresor. El presostato tiene un retardo ya que la bomba

aparte de aceite tambin recoge refrigerante que al comprimirlo se

evapora, esto provoca que se igualen las presiones y hara saltar

el presostato. Estos presostatos llevan rearme manual.

6

Acumulador de succin.

El compresor para refrigeracin est diseado para comprimir

refrigerante en estado gaseoso, no lquido. La compresin de lquido

lo daar, rompiendo sus partes internas. Este dao puede ser desde

roturas leves como en las vlvulas de succin y descarga, hasta

roturas severas como de platos de vlvulas, pistones, bielas y

cigeales, dependiendo de la cantidad de lquido que regrese al

compresor.

El regreso de lquido al compresor podra ser tanto por una

condicin de falla, por falta de carga trmica o la vlvula

de expansin sobredimensionada, como por una condicin

normal de operacin como es el caso de los sistemas de baja

temperatura con deshielo por gas caliente. En el deshielo por

gas caliente (de descarga), se aprovechan su energa y alta

temperatura para deshelar el evaporador. El deshielo del

evaporador se produce al desviar el refrigerante de la lnea de

descarga hacia el evaporador, sin pasar por la vlvula de expansin,

a travs de una interconexin (bypass).

Si el gas se iba a condensar en el condensador, con mayor razn se

condensar en el evaporador que est a menor temperatura, y el

refrigerante lquido podr retornar al compresor.

Para evitar que el refrigerante lquido retorne al compresor y lo

dae, se debe instalar un acumulador de succin. Este atrapa

el lquido y solo permite pasar vapor hacia el compresor.

La funcin del acumulador de succin, es proteger al compresor de

los daos que ocasionan el refrigerante lquido o el aceite cuando

retornan repentinamente.

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El acumulador de succin, es un recipiente para entrampar

temporalmente la mezcla de refrigerante lquido y aceite. Les permite

retornar al compresor en forma segura para que no se dae.

El acumulador de succin cuenta con un orificio dimensionado en

la parte inferior del tubo en forma de U, que permite el retorno

del aceite con un poco de lquido al compresor, sin que le hagan

dao.

Vlvula de alivio.

Es una vlvula balanceada entre el mltiple de succin y el crter

de algunos compresores. Esta vlvula la mantiene el crter a la

presin de succin y permite que todo el aceite que retorna con el

gas de succin retorne al crter. La vlvula balanceada cierra para

evitar que el aceite entre al mltiple de succin en caso de

espumacin del aceite.

Existe tambin una vlvula de alivio en los receptores de

lquido, la cual se abrir en caso de una excesiva presin en el

mismo. Esta vlvula es un dispositivo de seguridad que previene

desperfectos y accidentes en el receptor de lquido.

Vlvula de retencin.

Esta vlvula protege el motor del compresor contra la sobrecarga

causada por cargas aumentadas repentinamente, debidas a

descongelacin, a un producto caliente, etc. En general puede

ser cualquier tipo de vlvula de diafragma de presin ajustable,

tomando la presin de control corriente abajo de la vlvula, o sea,

del lado del compresor. Al aumentar la presin de succin del

compresor acta sobre el diafragma cerrando la vlvula y limitando el

flujo de gas refrigerante al compresor. Al disminuir la presin de

8

succin del compresor, la presin del resorte abre la vlvula y admite

ms gas refrigerante en el compresor.

Vlvula reguladora de la presin del evaporador.

La funcin de la vlvula reguladora de presin de evaporador es evitar

que la presin en el mismo (y por lo mismo la temperatura del

evaporador) descienda por debajo de determinado punto. En algunos

casos se usa como ajustador de la presin del evaporador para

atender a las condiciones de cambio de carga. Puede usarse en

un evaporador simple, como un enfriador de agua, o varias en un

sistema simple para mantener las presiones y temperaturas

deseadas en varios evaporadores. En su forma ms simple sera

una vlvula de presin constante accionada por diafragma, con

la presin corriente arriba o de evaporador actuando en el lado inferior

del diafragma. Esta presin se balancea hasta lograr el punto

deseado por medio de la presin de un resorte ajustable arriba del

diafragma. Al aumentar la presin del evaporador, aqulla vence la

presin del resorte, sube el vstago de la vlvula y permite que fluya

vapor de refrigerante en la lnea de succin. Al disminuir la presin

en el evaporador, la presin del resorte cierra la vlvula, manteniendo

la presin previamente determinada.

1.4. FALLAS TPICAS

Realizar el mantenimiento correctivo de los componentes mecnicos de los

sistemas de refrigeracin de acuerdo a las especificaciones tcnicas dadas

por el fabricante en los instructivos de operacin para proceder a la

bsqueda sistemtica de averas en cualquier rea, se necesita tener alguna

idea de cules deben ser las condiciones de trabajo. En refrigeracin

comercial se ha de tratar con la temperatura interior en la cmara o mueble

9

y la temperatura exterior existente en el condensador. Es preciso saber tambin

el amperaje consumido por los motores, el compresor y los ventiladores. Y a

este rompecabezas debe aadirse la presin en el interior del sistema. Son

muchas las condiciones de trabajo que se reflejan sobre el sistema, tanto

desde el exterior como en el interior del mismo.

No debe olvidarse que cuando un componente del equipo ha estado

funcionando correctamente durante un perodo de tiempo sin problemas

notables, puede ocurrir que un solo problema acarree una secuencia de

dificultades grandes a ser solventadas.

El conocimiento de cmo debe funcionar el equipo ayuda a aclarar el

problema. Se debe conocer el tipo de ruido que debera hacer, donde

debera experimentarse fro o calor, y cuando se supone que debera

funcionar un determinado ventilador. Asimismo, conociendo las presiones de

trabajo del sistema puede establecerse punto de partida. Antes de

proceder a actuar ser debe observar bien el sistema a fin de evitar ms

problemas.

1.4.1. COMPRESOR

El compresor se considera el corazn de un sistema de refrigeracin. Es una

bomba, al igual que el corazn en el sistema circulatorio del cuerpo

humano. Sin embargo, el compresor solo bombea vapor.

El compresor en realidad hace subir (aumenta) la presin en el sistema desde

el nivel de la presin de aspiracin hasta el nivel de la presin de descarga.

La tasa de compresin es la expresin de la presin absoluta del lado del

alta dividida por la presin absoluta del lado de baja. La tasa de

compresin se expresa en presiones absolutas.

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Averas detectables (por

medio de los sentidos). Efectos en el

funcionamiento de la

instalacin

a) Roco o escarcha en

el lado de entrada del

compresor.

[Recalentamiento

demasiado bajo a la

salida del evaporador]

Riesgo de paso de

refrigerante lquido al

compresor y su

consiguiente avera.

Existen cinco grandes grupos o tipos de compresores utilizados en la

industria de refrigeracin y acondicionamiento de aire. Son los compresores

de tipo recproco, de tornillo, rotativos, de espira y centrfugos. El de

accin recproca es el tipo de compresor que se emplea ms

frecuentemente en los sistemas de refrigeracin comercial, por ejemplo;

es de pequea capacidad. El de tipo tornillo se aplica en sistemas comerciales

e industriales de gran capacidad. El compresor de tipo rotativo y el de espira

junto con el de accin recproca, se utilizan en aplicaciones a sistemas de

aire acondicionado de orden comercial ligero y residencial. Los compresores

centrfugos se utilizan de manera extensa en las instalaciones de aire

acondicionado en grandes edificios.

El funcionamiento de un compresor ineficaz puede ser una de las funciones

ms difciles de encontrar. Cuando un compresor no funciona, es evidente

que existe un problema. Cuando un compresor comprime ligeramente por

debajo de su capacidad, es un problema difcil de determinar. Para ayudar

sobre ste punto hemos de recordar que un compresor es una bomba de

vapor. Debe ser capaz de crear una presin desde el lado de baja presin

del sistema al lado de alta presin del mismo, bajo las condiciones en que

ha sido diseado y funcionar bajo la potencia requerida.

Los siguientes son los sntomas ms comunes de un compresor con falla, y

el efecto negativo que cada uno de ellos tiene sobre la instalacin de

refrigeracin.

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1.4.2 CONDENSADOR

El condensador es un intercambiado de temperatura similar al evaporador que

expulsa del sistema el calor absorbido por el evaporador. Este calor se encuentra

en forma de gas caliente que se enfra hasta el punto en que se condensa.

Cuando el calor era absorbido por el sistema, en este punto en que el refrigerante

efectuaba el cambio el lquido a vapor, era donde se absorba la mayor cantidad

de calor. La misma funcin, a la inversa, se hace realidad en el condensador. El

punto donde se efecta el cambio de estado (de vapor a lquido) es donde se

expulsa la mayor cantidad de calor y aparte el condensador trabaja a

temperaturas y presiones ms altas que el evaporador y se localiza

normalmente en el exterior. Se aplican las mismas leyes, respecto al

intercambio de temperatura, en el condensador que en el evaporador.

Los materiales bajo los cuales est construido el condensador y el medio de

condensacin empleado para la transferencia el calor, constituyen la diferencia

en eficacia de este intercambiador.

Los condensadores pueden ser enfriados por aire, enfriados por agua o

enfriados por evaporacin. Los refrigeradores domsticos generalmente tienen

un condensador enfriado por aire, el cual depende el flujo de gravedad del aire

que circula a travs de l. Otras unidades selladas por ah usan

ventiladores para sacar o extraer grandes volmenes de aire a travs de los

serpentines del condensador.

Los condensadores enfriados por aire son construidos en forma similar a

otros tipos de intercambiadores de calor, con serpentines de cobre o

aluminio equipados con aletas. Los evaporador es generalmente tienen filtros

antes, para reducir obstrucciones por polvo u otras materias, pero los

condensadores no estn equipados as y deben ser limpiados

frecuentemente para evitar la reduccin de su capacidad.

16

17

1.4.3. EVAPORADOR

El evaporador de refrigeracin es el componente que absorbe calor del

sistema. Este calor debe ser expulsado el sistema a travs

del condensador. El evaporador puede considerarse como la esponja del

sistema. Responde al intercambio de calor entre el espacio acondicionado, o el

producto a refrigerar, y el refrigerante en el interior del sistema. Algunos

evaporadores absorben calor con mayor eficacia que otros.

Las condiciones que regulan el intercambio de calor son las siguientes:

El material empleado en la construccin del evaporador al que debe

transferirse el calor. Los evaporadores pueden ser de cobre, acero,

latn, acero inoxidable, o aluminio. La corrosin es el factor que

determina el material a emplear.

El medio al que se transfiere el calor. Un ejemplo es el paso el

calor del aire al refrigerante. El mejor intercambio de calor se efecta

entre dos lquidos, tal como el paso el agua al refrigerante lquido. Sin

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embargo, ello no es siempre posible ya que ms frecuentemente el

intercambio debe realizarse entre el aire y el refrigerante en estado de

vapor.

El factor pelcula. Es la relacin entre el medio que expulsa o absorbe

calor y la superficie del intercambiador de calor. El factor pelcula

se refiere a la velocidad de paso del medio sobre la superficie del

intercambiador de calor.

Existen numerosos tipos de evaporadores, de los que cada uno tiene su

finalidad. Los primeros evaporadores para el enfriamiento del aire fueron los

serpentines de tubo con conveccin natural de aire. Este tipo de evaporador

que se emple primeramente en las cmaras frigorficas, con el consiguiente

acceso a su interior, iba montado en lo alto junto al techo. Se basaba en el

principio el que el aire enfriado baja hacia el suelo de la cmara y

establece una corriente natural de aire. El empleo de un ventilador para forzar

o inducir el aire a travs del evaporador aumenta la eficacia del intercambio de

calor.

La expansin de la superficie del evaporador a una superficie mayor que la del

tubo en s ofrece un intercambio de calor ms eficiente. Un los evaporadores

estampados son el resultado de la bsqueda de superficies superiores a las

del tubo intrnseco. Se trata de dos placas estampadas con un tubo impreso a

travs de las mismas.

El serpentn de tubo con aletas anexas, conocido como evaporador de aletas,

se emplea hoy da mucho ms que ningn otro tipo de intercambiador

entre el aire y el refrigerante. ste tipo de intercambiador es muy eficiente, ya

que las aletas se encuentran en perfecto contacto con el tubo que conduce el

refrigerante.

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El evaporador-para el enfriamiento de lquido o fabricacin de hielo funciona

bajo las mismas normas que el destinado a enfriamiento de aire, aunque

es el diseo diferente.

Un evaporador ineficaz no absorbe el calor del sistema y tiene por ello una

presin de aspiracin reducida. La tubera de aspiracin puede presentar

humedad o escarcharse en su camino al compresor. Esta situacin

puede estar motivada por la existencia de la suciedad en el evaporador, por

girar a poca velocidad el ventilador, por no alimentar debidamente la vlvula

expansin al evaporador, por existir aire recirculado, por la formacin de hielo

o por la interferencia del gnero que bloquea a las corrientes de aire.

Todos estos puntos pueden comprobarse efectuando un buen examen del

evaporador. Esta comprobacin puede llevarse a cabo asegurndose que el

evaporador posee la carga correcta de refrigerante y el recalentamiento

debido. La superficie de intercambio en el evaporador debe estar bien limpia.

Los ventiladores deben impulsar el suficiente aire, no recirculando el mismo

desde la descarga a la entrada en el evaporador.

La temperatura de ebullicin del refrigerante no debera ser ms fra de

11.1 C (20 F) que la entrada de aire en un evaporador con circulacin

de aire. Un serpentn enfriador de agua no debera tener una diferencia

superior a 5.5 C (10 F) entre la temperatura de ebullicin del refrigerante

y el agua que sale enfriada. Cuando la relacin entre el refrigerante en los

ebullicin con el medio que se enfra empieza a aumentar, disminuye el

intercambio de calor.

La vlvula de expansin termosttica (VET) controla el refrigerante que pasa al

evaporador por medio de un elemento trmico sensible (bulbo) que regula

el recalentamiento. La palabra vlvula significa que existe alguna

caracterstica en este dispositivo que modifica una dimensin, que es la zona

del asiento interior, en respuesta al bulbo o elemento trmico. La vlvula

20

expansin termosttica mantiene un recalentamiento constante en el

evaporador. Componentes de una vlvula expansin termosttica.

La vlvula expansin termosttica consta de las siguientes partes: (1) cuerpo

de la vlvula, (2) diafragma, (3) aguja y su asiento, (4) resorte, (5) regulador y

prensaestopas, y (6) bulbo sensible con su tubo de conexin.

En todo sistema de refrigeracin el cuerpo de la vlvula es una pieza de

latn fuerte o de acero inoxidable, mecanizada con precisin, que aloja el resto

de los componentes y que se conecta a la tubera del refrigerante.

El diafragma est situado en el cuerpo en la vlvula y acciona la aguja en su

asiento, en respuesta a los cambios de carga del sistema. La aguja y su asiento

controlan el flujo de refrigerante a travs de la vlvula.

El resorte es una de las tres fuerzas que actan sobre el diafragma. Hace

subir el diafragma y cierra la vlvula impulsando la aguja en su asiento.

Cuando la vlvula incorpora un sistema de ajuste, ste se aplica para ejercer

mayor o menor presin del resorte, cambiando la tensin para diferentes ajustes

del recalentamiento.

El bulbo sensible y su tubo de conexin son la extensin del diafragma a

la vlvula. El bulbo detecta la temperatura al final del evaporador en la lnea

de aspiracin y transmite la temperatura, convertida en presin, a la parte

superior del diafragma. El bulbo contiene un fluido, tal como refrigerante, que

responde a la relacin entre temperatura y presin indicadas ya sea para R-12

o R-22. Cuando sube la temperatura en la tubera de aspiracin, este cambio se

refleja en el interior del bulbo. Entonces ocurre un cambio de presin, y el tubo

de conexin (que es un tubo de dimetro muy pequeo) permite que la

presin entre el bulbo y el diafragma se equilibre de un lado a otro.

21

Las averas ms comunes que pueden presentarse en la vlvula expansin

termosttica, y su efecto sobre la instalacin de refrigeracin se muestran a

continuacin.

Un aparato de medicin, tal como una vlvula de expansin, puede tener

problemas mecnicos. Esta vlvula puede fijarse en una posicin casi cerrada,

una posicin completamente cerrada o una posicin completamente

abierta. Algunas veces, la suciedad o la humedad congelada, restringir el

flujo de lquido refrigerante a travs de la vlvula o parar el flujo de algo

de lquido a todo el evaporador. En tal caso el compresor har ciclos

cortos (esto es, arrancar y parar en intervalos frecuentes) cuando la vlvula de

expansin est solo parcialmente cerrada y entre al serpentn lquido

insuficiente.

Con la vlvula de expansin completamente cerrada, el compresor bajar

la presin en el evaporador, por debajo el punto de corte del control de

baja presin, el cual parar el compresor. Si no hay interruptor de baja

presin en el sistema, el compresor continuar trabajando, sin hacer trabajo.

Averas detectables (por

medio de los sentidos)

Efecto en el

funcionamiento de la

instalacin.

Vlvula de expansin

termosttica

a) Vlvula de expansin

Cubierta de escarcha,

slo el evaporador

cubierto de escarcha

cerca de la vlvula.

[Filtro de suciedad

parcialmente obstruido]

[Prdida parcial de la

carga del bulbo]

[Averas indicadas

anteriormente, que

causan burbujas de

vapor

Las averas bajo a)

causan un

funcionamiento a baja

presin de aspiracin

o funcionamiento

irregular por

presostato de baja.

Las averas bajo b) y c)

causan un

22

El tubo capilar es un dispositivo que controla el flujo de refrigerante por

cada de presin. Es un tubo de cobre con un dimetro interior calibrado muy

pequeo. Tanto dimetro como la longitud el tubo determinan la cantidad de

lquido refrigerante que pasar a travs del tubo con una cada de presin

dada. El tubo capilar puede instalarse a lo largo o bien arrollado en forma de

bobina que contenga la longitud de tubo necesaria. El tubo capilar no

controla el recalentamiento ni la presin. Es simplemente un dispositivo con un

agujero de paso fijo que no posee parte mvil alguna. Como este dispositivo

no puede ajustarse a los cambios de carga se utiliza normalmente en los

sistemas que tienen una carga relativamente constante sin grandes

fluctuaciones.

Averas detectables (por

medio de los sentidos)

Efecto en el

funcionamiento de la

instalacin. en la lnea de lquido]

b) Vlvula de expansin

sin igualacin de presin

externa, evaporador

con distribuidor de

lquido. [Error

de dimensionamiento

o instalacin]

c) Vlvula de expansin

con igualacin de

presin, externa, tubo

compensador sin instalar.

[Error de instalacin]

d) El bulbo no est bien

sujeto.

[Error de instalacin]

e) Bulbo sin contacto en

toda su longitud con la

tubera.

[Error de instalacin]

f) El bulbo est situado

en corriente de aire.

[Error de instalacin]

Funcionamiento a baja

presin de aspiracin

o funcionamiento

irregular por

presostato de baja.

Las averas bajo d), e)

y f) causan un

sobrellenado del

evaporador con riesgo

de paso de

refrigerante lquido al

compresor y su

consiguiente avera.

23

El tubo capilar es un dispositivo de bajo coste para controlar el refrigerante y

se emplea en instalaciones de poca capacidad. No incorpora ninguna vlvula y

no detiene el paso del sido hacia el lado de baja presin el sistema

durante el periodo de parada. Esto reduce el par de arranque del motor en

el compresor debido a que las presiones se equilibran durante el ciclo de

parada.

Algunas fallas que puede presentar el tubo capilar estn relacionadas con el

desgaste del mismo, lo que puede ocasionar fugas de refrigerante. Dado que

algunos tubos capilares se encuentran soldados al tubo de aspiracin,

es necesario verificar algn posible desprendimiento que pudiese causar

fuga del refrigerante, o que altere la presin que debe obtenerse en el trnsito

del mismo por el tubo capilar. Es importante resaltar que el refrigerante debe

fluir limpiamente durante su trnsito por todo el circuito de refrigeracin, ya que

la presencia de partculas o materiales extraos puede obstruir la

abertura del tubo capilar (cuyo dimetro es, generalmente, de 0.03 a 0.1

pulgadas), provocando as un desperfecto general del sistema.

El calor resultante de la alta presin es el mayor factor de falla del capilar.

Un condensador obstruido o el motor del ventilador quemado causarn

excesiva cabeza de presin y la unidad prender y apagar con el control de

alta presin. El compresor se calentar, formndose carbn sobre las

vlvulas de descarga del mismo, por el rompimiento del aceite. Cuando el

carbn llega al tubo capilar, bloquea el paso de refrigerante, inicindose as los

problemas.

El efecto resultante se autoacomoda; el lquido refrigerante retorna al

condensador, reduciendo as su eficiencia y como resultado de esto, la

presin sube ms y ms y sobrecarga el motor. Al mismo tiempo, a causa de

la reduccin de gas en la seccin del compresor hermtico, no se enfra

correctamente el motor y un ciclo prolongado de arranques, paradas y

sobrecalentamiento, puede eventualmente producir la destruccin total del motor.

24

1.4.4. COMPONENTES AUXILIARES

El ciclo frigorfico por compresin, adems de poseer los cuatro

componentes bsicos: el compresor, el condensador, el evaporador y el

dispositivo de expansin, cuenta con muchos otros elementos y componentes

que contribuyan a mejorar el rendimiento y fiabilidad de un sistema frigorfico.

Algunos de estos elementos protegen los componentes y otros mejoran la

fiabilidad en condiciones diversas. Algunos de esos elementos, y las principales

fallas que pueden presentar, se describen a continuacin.

Separador de aceite.

La funcin del separador de aceite es minimizar la cantidad de aceite

que entra al sistema, separndolo del refrigerante con el que se mezcla.

De esta manera, el aceite es recuperado y enviado de nuevo al

compresor. Sin embargo, existen factores relacionados con este

dispositivo que pueden provocar fallos en la correcta

distribucin de aceite, y son:

Cuando el nivel de aceite en el crter del compresor es demasiado

bajo, puede deberse a un mal retorno del flujo de aceite provocado

por una obstruccin total o parcial del separador de aceite. En este

caso es necesario limpiar o cambiar la lnea de retorno de aceite,

o en su caso, todo el separador de aceite.

Puede darse el caso tambin de que haya demasiada absorcin

de lquido refrigerante en el aceite del separador durante la parada.

Esto se debe a que el separador de aceite se encuentra demasiado

fro durante la parada. Para solucionarlo es preciso montar un

elemento calefactor controlado por termostato o una vlvula solenoide

con retardo en la lnea de retorno de aceite. Tambin hay que

considerar la colocacin una vlvula de retorno en la lnea de

descarga despus del separador de aceite.

25

En ocasiones, el aceite puede presentar ebullicin durante el

funcionamiento del compresor. Esto es provocado por un cierre

deficiente de la vlvula de flotador que suele acompaar a los

separadores de aceite. La solucin entraa el cambio de la vlvula

propiamente dicha, o de todo el separador de aceite.

En caso de fuga del separador de aceite lo ms recomendable es

su sustitucin.

Recibidor de lquido.

Un recibidor, receptor o recipiente de lquido desempea las siguientes

funciones:

Almacena el refrigerante no usado que regresa del

condensador.

Almacena el refrigerante que va a ser evaporado por la

vlvula de expansin.

Almacena el exceso de refrigerante en el sistema.

Proporciona un lugar para almacenar refrigerante cuando se

vaca el evaporador durante las operaciones de mantenimiento.

El receptor debe tener una lnea de retorno del condensador,

una vlvula de alivio y una lnea igualadora a la parte superior

del condensador. Esta lnea de ventilacin iguala la presin en

el condensador y en el receptor, de modo que el refrigerante

condensado fluya del condensador al receptor. La lnea de

lquido se extiende dentro del receptor unas cuantas pulgadas

arriba del fondo, de manera que no recoja mugre ni el aceite

que se asienta. Una mirilla de vidrio muestra el nivel de

lquido en todo momento. Un dren de aceite en el fondo del

receptor sirve para sacar el aceite que es arrastrado por el

refrigerante.

Las fallas posibles de un receptor de lquido se deben a

fuga de refrigerante por dao estructural, o a las

26

consecuencias de una excesiva presin o temperatura.

Generalmente se toman medidas de seguridad en prevencin

de estas situaciones: los receptores o recipientes de lquido

cuentan con vlvulas de alivio de presin, usualmente

cargadas con resorte, que se abrirn si se genera demasiada

presin dentro del recipiente. Una vlvula de alivio del tipo

tapn-fusible, puede tambin encontrarse; es diseada para

fundirse a una temperatura preseleccionada y as liberar el

refrigerante si, por cualquier razn se alcanza esa temperatura

dentro del recipiente.

Acumulador de succin

Entre las caractersticas adecuadas que un acumulador de succin

debe presentar para su correcta seleccin e instalacin se encuentran

las siguientes:

Debe tener una adecuada capacidad de almacenamiento de

refrigerante lquido con relacin a la carga de refrigerante del

sistema. Dicha carga puede variar con cada tipo de sistema de

refrigeracin. La capacidad de almacenamiento del acumulador de

succin no debe ser menor que el 50% de la carga del sistema.

Cuidar que no ocasione cadas de presin mayores a una diferencia

de temperatura equivalente a 1/2C.

Debe tener la capacidad de retornar lquido y aceite en un rango

apropiado bajo un cierto rango de condiciones de carga trmica.

No necesariamente el acumulador de succin se selecciona por el

dimetro de sus conexione; esto podra ser perjudicial bajo ciertas

condiciones. Hay que seleccionarlo por su capacidad.

27

Para aplicaciones cuyas temperaturas del lquido en el acumulador

de succin sean inferiores a -18C, deber proporcionarse

calentamiento, para un seguro retorno de aceite al compresor.

Es preciso utilizar los acumuladores de succin solamente dentro

de las condiciones recomendadas. Importante es el ubicar el

acumulador de succin tan cerca del compresor como sea posible. En

sistemas de ciclo reversible, el acumulador de succin debe ser

instalado entre la vlvula reversible y el compresor. Debe observarse

la entrada (del evaporador) y la salida (al compresor) apropiados.

El acumulador de succin debe ser instalado verticalmente. Asegurarse

de conectarlo en relacin a sus conexiones de entrada y salida. No al

revs. Fijarlo mecnicamente por medio de su tornillo fijo de anclaje.

Una de las causas que provoca fallas en un acumulador de

succin est relacionada con una instalacin defectuosa. Adems de

ello, sus prestaciones deben verse de acuerdo al tipo de sistema al

cual ha de acoplarse. Si el acumulador de succin no rinde de acuerdo

a lo esperado es muy probable que se necesite instalar un

acumulador ms apropiado. Es importante considerar tambin el

desgaste mecnico, obstrucciones y desgaste qumico que pueda sufrir

el acumulador de succin, los cuales pueden llegar al grado de requerir

una sustitucin del dispositivo mismo.

Presostato

Una de las fallas que puede presentar el sistema de refrigeracin, y que

se encuentra relacionada con una avera en el presostato es una

presin de aspiracin demasiado baja, aun teniendo un funcionamiento

constante. Esto se debe a que el presostato de baja presin est mal

ajustado, o se encuentra en condiciones defectuosas. En este caso,

lo que se debe ser es ajustarlo, o cambiar el presostato por uno en

28

buenas condiciones. Sin embargo, tambin puede darse el caso de que

este problema se deba a una carga baja en la instalacin.

Esto puede solucionarse regulando la capacidad de carga del sistema,

o aumentando el diferencial del presostato de baja presin.

Uno de los sntomas de fallo el sistema de refrigeracin es la excesiva

temperatura en la cmara frigorfica. Esto es originado, entre otras

causas, por fallo en el control del presostato: se encuentra ajustado

a una presin de corte demasiado alta. En este caso, es necesario

ajustar el presostato a su valor correcto de presin de corte, y para

ello es necesario usar un manmetro.

El compresor puede llegar a fallar en ocasiones, manifestndose en

desconexin por el presostato de alta presin. Esto se debe a

falla en el presostato, y puede solucionarse cambindolo por un

presostato en estado. El funcionamiento irregular que puede

llegar a presentar el compresor, puede deberse tambin a que el

presostato de alta presin est ajustado a una presin de corte

demasiado baja. Para remediar esta situacin, debe ajustarse el

presostato a su valor correcto usando un manmetro. Tambin es muy

recomendable, para evitar este tipo de problemas, hacer uso de

un presostato de alta presin con rearme manual.

Termostato.

Se ha dicho que una de las causas por las que en ocasiones suele

presentarse una excesiva temperatura en la cmara frigorfica es una

falla en el ajuste del presostato. Sin embargo, en ocasiones, este

problema puede deberse a falla en el termostato de ambiente en la

cmara. Si este termostato falla, no hay retroalimentacin de la

temperatura predominante en la cmara. En este caso, es necesario

revisar el termostato: si se encuentra en condiciones de desajuste es

29

preciso corregir ese defecto. Si presenta falla inherente a su

funcionamiento, ser necesario reemplazarlo.

Puede darse el caso contrario: que la temperatura en la cmara frigorfica

sea demasiado baja. Nuevamente, el termostato de la cmara es el

responsable; su falla ha provocado este problema. Esto sucedido debido

a que su temperatura de corte est ajustada a un valor demasiado

bajo, lo que provoca que el sistema de refrigeracin enfre la cmara

ms all de su temperatura mnima. Es necesario ajustar el termostato,

o en su defecto, cambiarlo, y de visitar el correcto funcionamiento del

termostato una vez que se ha llevado a cabo esta reparacin.

Cuando esta temperatura es extremadamente baja, y el ajuste del

termostato no muestra un funcionamiento mejor, es necesario establecer

un calentamiento elctrico controlado por termostato, lo que compensar

en cierta forma el descenso de temperatura, equilibrando el estado

trmico de la cmara a un valor adecuado.

Vlvula de alivio.

Dado que la vlvula de alivio es un dispositivo de seguridad presente

en el receptor de lquido, es necesario que la misma se encuentre en

buenas condiciones para liberar la presin que puede llegar a

acumularse en el mismo. Por lo tanto, esta vlvula debe estar libre de

obstrucciones, y debe poder liberarse en cuanto la presin dentro del

receptor sobrepase la presin mxima de seguridad. La falla ms

comn que puede presentar esta vlvula es no abrirse para liberar a

la presin debido a defectos en su instalacin, fabricacin o que el tipo

de vlvula usado no sea el indicado. En este caso, lo recomendable es

sustituir la vlvula por una en buen estado.

30

Vlvula solenoide.

La vlvula solenoide es el componente es utilizada ms a menudo

para controlar el flujo de refrigerante. En esta vlvula posee una

bobina magntica que, cuando tiene corriente, levanta el mbolo de su

interior. Estas vlvulas pueden ser del tipo normalmente abierto o

normalmente cerrado. La primera no abre hasta que recibe corriente, y

la de ti un normalmente abierto se halla siempre as, y no cierra

hasta que llega a corriente a la misma.

Este tipo de vlvula puede emplearse para controlar corrientes

del lquido o de vapor. La vlvula solenoide es la responsable el

cierre o apertura del flujo de fluido. La vlvula se encuentra instalada en

la debida direccin cuando el fluido ayuda a cerrar la vlvula. Si la

presin de alta si encuentra bajo el asiento de la vlvula, sta tendr

tendencia a levantarse de su asiento. Este tipo de vlvula lleva

siempre grabada una flecha para indicar la direccin del flujo de

refrigerante. Aparte de colocar la vlvula solenoide en la direccin

correcta, debe considerarse la posicin en que se instala la misma. La

mayora de estas vlvulas tiene un pesado mbolo que se alza para

abrir la vlvula. Cuando no est magnetizado el mbolo, el peso del

mismo cierra la vlvula su asiento. Si la vlvula se instala con la parte

superior el lado o hacia abajo, la vlvula permanecer en la posicin

magnetizada, realmente no lo est.

La vlvula solenoide debe fijarse en la lnea de refrigerante, a fin

de que no se produzcan fugas de refrigerante. Puede fijarse por medio

de racores de conexin, de pletinas o bien con racores soldados.

Muchas de estas vlvulas requieren alguna atencin de servicio de

vez en cuando. Las vlvulas que se encuentran soldadas pueden

atenderse fcilmente si pueden desmontarse.

31

Las fallas ms comunes de una vlvula solenoide, y su efecto en la

instalacin general de refrigeracin se muestran en la siguiente tabla.

Toma el manmetro de alta y, asimismo, para separar el compresor

del circuito cuando deba atenderse el servicio del mismo. Las vlvulas

de servicio del compresor se utilizan para llevar a cabo varias

intervenciones de mantenimiento. Una de las ms importantes es la

necesidad de cambiar el compresor. Cuando ambas vlvulas de

servicio estn cerradas hacia adelante, el compresor se encuentra

totalmente aislado el circuito y puede, por lo tanto, extraerse.

Las vlvulas de servicio se emplean para:

Vlvula de retencin.

Dado que la vlvula de retencin protege al motor el compresor contra

la sobrecarga causada por cargas aumentan repentinamente, su falla

incide de manera negativa en el desempeo del mismo. Si esta vlvula

Averas detectables (por

medio de los sentidos)

Efecto en el

funcionamiento la

instalacin

Vlvula de solenoide

Ms fra que la tubera

delante de la vlvula

solenoide.

[La vlvula solenoide est

agarrotada o

parcialmente abierta]

La misma temperatura

que la tubera delante

de la vlvula de solenoide.

[Vlvula solenoide

cerrada]

Vapor en la lnea de

lquido.

La instalacin se ha

parado por el

presostato de baja.

32

presenta defectos, como falta de hermeticidad, permitir el paso en

una mayor cantidad de flujo del gas refrigerante el compresor, lo que

puede daarlo. Otros defectos en la misma puede ser el desgaste de

sus partes o que la vlvula se encuentre "agarrotada", es decir,

que presente problemas a la hora de abrir o cerrar. Esto causar una falla

importante en el flujo de refrigerante hacia el compresor. Cuando se

presentan estas averas en la vlvula de retencin, es preciso

sustituirla y ajustarla de forma apropiada.

Vlvula de servicio.

Existen dos tipos de vlvula de servicio: la vlvula de servicio de

aspiracin va incorporada generalmente en el compresor y es, por

consiguiente, comn en todos los equipos empleados en refrigeracin.

La vlvula de servicio de aspiracin nunca puede estar totalmente

cerrada debido al diseo de su asiento. Cuando se menciona una vlvula

de servicio, se utilizan los trminos de cierre hacia atrs, en

medio y adelante.

La vlvula de servicio de descarga es igual a la de aspiracin, salvo

que se halla localizada en la lnea de descarga. Esta vlvula puede

emplearse para la:

Conexin de los manmetros.

Regulacin del paso de vapor refrigerante al compresor.

Separar el compresor el evaporador, cuando ha de atenderse a la

reparacin de aquel.

Las principales fallas relacionadas con las vlvulas de servicio son las

siguientes:

Cuando las vlvulas de aspiracin no asientan de forma correcta, el

compresor no podr entrar en vaco al momento de cerrar las vlvulas

de servicio. En este caso, es recomendable revisar y ajustar de manera

33

correcta tales vlvulas; si las vlvulas necesitan reemplazo habr

que sustituirlas.

Si la vlvula de servicio del descarga presenta una falla en su sistema

en apertura-cierre, el compresor fallar al momento de intentar comprimir

el gas; esto se traducir en una presin de descarga baja, lo que

ocasionar un desempeo pobre del sistema de refrigeracin. Es

recomendable verificar el funcionamiento del compresor para el evaluar

el estado de desempeo de las vlvulas de servicio. Si es necesario

ajustarlas o sustituirlas, habr que hacerlo.

Vlvula de paso manual.

Las vlvulas llamadas de paso son normalmente vlvulas especiales

accionadas a mano y empleadas para cuestiones de servicio. Estas

vlvulas pueden encontrarse en cualquier lnea que debe

interrumpirse por alguna razn. Son de dos tipos: la de diafragma y la

de bola.

La vlvula de paso de diafragma posee el mismo sistema de flujo de

refrigerante que cualquier otra vlvula. El fluido tiene que traspasar

un asiento determinado. Existe una cada de presin, que puede

medirse, a travs de este tipo de vlvula. La vlvula puede accionarse,

apretando fuertemente a mano, para hacer regresar la presin de alta.

La vlvula de paso tipo bola es una vlvula de paso recta con poca

cada de presin.

Los defectos mecnicos que estas vlvulas presentan son:

desgaste, atascamiento, rotura de componentes, desunin del circuito por

soldadura deficiente, y defectos de fabricacin que pueden llevar a fallas

en el flujo de refrigerante a travs del circuito. El ajuste, una correcta

instalacin o la sustitucin son las soluciones para este tipo de

averas.

34

2. MANTENIMIENTO PREVENTIVO

2.1. REFRIGERANTE

El amonaco es el refrigerante ms usado en el sistema de produccin de fro. El

amonaco puede presentar, bajo condiciones de emergencia, riesgos a las

personas, a las instalaciones y en menor grado al medio ambiente.

El Reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales bsicas en los lugares

de trabajo, en su Ttulo II referido a los contaminantes qumicos y en particular al

amonaco, establece que el lmite permisible temporal para el promedio

ponderado de las concentraciones ambientales de contaminantes qumicos en

estos lugares, medidas en un perodo de 15 minutos continuos dentro de la

jornada de trabajo es de 20 ppm (equivalentemente a 14 mg/m3). Por su parte el

lmite permisible temporal es de 35 ppm (equivalentemente 24 mg/m3).

2.1.1. EQUIPO DE PROTECCIN PERSONAL PARA LOS CHEQUEOS

RUTINARIOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO:

Casco.

Mascara de rostro completo con filtro para amonaco.

Botas resistentes al amoniaco.

Guantes protectores resistentes al amoniaco.

Traje de PVC.

Telfono celular o equipo de comunicacin.

Los chequeos rutinarios de mantenimiento son definidos en cada Planta de

acuerdo a su tecnologa e instalaciones. Ellos deben estar definidos en un

documento escrito autorizado por el Administrador de Planta o Jefe de

35

mantencin. Una copia de este documento debe ser recibido por cada operario y

registrar su recibo en un documento.

2.1.2. DETECTOR DE FUGAS

Los detectores de fugas no sirven para identificar el tipo de gas que se encuentra

en un sistema o recipiente, estos nicamente permiten descubrir o identificar las

fugas de gas en los sistemas de refrigeracin y aire acondicionado. Existen

diferentes tipos de equipos y procedimientos para descubrir o detectar las fugas

en un sistema:

Mtodo del agua jabn: es un procedimiento econmico y eficaz a la

hora de detectar fugas y es el mtodo ms empleado por los tcnicos en

Colombia. Consiste simplemente en preparar una mezcla de agua y

jabn y aplicarla en los componentes o uniones de los sistemas donde

se presume pueden estar las fugas; en el lugar donde se encuentre la

fuga se forman burbujas que se pueden detectar a simple vista.

Detectores por contraste de luz UV: existen en el mercado productos para

la deteccin de fugas de gases refrigerantes que utilizan aditamentos con

tintes UV o fluorescentes. Estos aditamentos se incorporan en el sistema

para que circulen junto con el gas refrigerante, y a travs de una lmpara

de luz ultravioleta o a simple vista, se inspecciona la tubera y

componentes del equipo detectando las fugas gracias al brillo

fluorescente que emite el aditamento. En la actualidad algunos

fabricantes ofrecen refrigerantes que ya tienen incluido el aditamento

para permitir a simple vista o con la ayuda de lmparas la identificacin

de las fugas.

Detectores de llama: este procedimiento funciona utilizando un

dispositivo que desprende una llama constante de color azul (producida

por la quema de gas propano o butano). El dispositivo se pasa a lo largo

36

de la tubera del sistema de refrigeracin y cuando se encuentra una fuga

de gas, la llama se torna de color verde indicando la ubicacin del punto

de fuga.

Detectores electrnicos: en el mercado se encuentra gran diversidad de

modelos y fabricantes de estos equipos, con capacidad para detectar

cualquier tipo de gas refrigerante CFC, HCFC, HFC y mezclas como el

404A. Por lo general, cuentan con una sonda flexible que permite su

manipulacin en ubicaciones difciles y un sensor electrnico para la

deteccin. Segn el modelo y el fabricante, pueden variar desde equipos

muy sencillos hasta detectores de diez escalas de sensibilidad y

diferentes alarmas visuales y auditivas para identificar las fugas ms

pequeas.

2.2. ACEITE

Hay una gran variedad de aceites, pero para refrigeracin se DEBEN USAR LOS

QUE SEAN ALTAMENTE MISCIBLES CON EL REFRIGERANTE. Por tanto

deben ser de origen mineral, especficamente los que tienen bases naftnicas.

2.2.1. FACTORES QUE CAUSAN DEGRADACIN DE LOS ACEITES:

Cuando existen contaminantes en el sistema de refrigeracin tales como aire y

humedad, en una cantidad apreciable, se desarrollan todo tipo de reacciones

qumicas, entonces el aceite lubricante pueden entrar en descomposicin,

perdiendo sus propiedades lubricantes y formando cidos corrosivos y

sedimentos en las superficies de cobre y/o corrosin ligera en superficies

metlicas. Las temperaturas altas en la descarga del compresor, por lo general

aceleran estos procesos. Los siguientes son los principales factores que

degradan los aceites utilizados en refrigeracin:

37

Calor excesivo: Todos los aceites para refrigeracin pueden ser

descompuestos por el calor, cuando esto sucede, queda un residuo de

carbn. Un buen aceite para refrigeracin, no debe carbonizarse al entrar

en contacto con superficies calientes en el sistema, durante su

funcionamiento normal. As mismo, dentro de un sistema de

refrigeracin, las reacciones entre el aceite y el refrigerante a altas

temperaturas, pueden causar problemas tales como: formacin de lodos,

cidos, gomas, lacas, barnices y cobrizado. Estos depsitos afectan las

vlvulas de descarga, aceleran el desgaste, tapan los conductos del

aceite y en los compresores hermticos, interfieren con la operacin del

motor.

Humedad: El agua es uno de los contaminantes que ms incide en la

reduccin de la vida de los lubricantes, y por lo tanto, de los elementos

lubricados. La presencia de agua en el aceite es crtica en cualquiera de

sus formas: libre, diluida o emulsionada, ya que afecta el espesor de la

pelcula lubricante, disminuyndola. Esto causa que las superficies de los

elementos mecnicos que se encuentran en movimiento relativo pierdan

la proteccin y refrigeracin que ofrecen los lubricantes. Adems de

dificultar y/o impedir la lubricacin, acelera el proceso de degradacin del

aceite, mediante la oxidacin del mismo. Un aceite debe ser tan seco,

como sea posible, es decir, la cantidad de humedad que contiene un

aceite, expresada en partes por milln (ppm), no debe afectar al sistema

de refrigeracin. Cuando un aceite para refrigeracin sale de la fbrica,

normalmente, tiene como mximo 30 ppm de agua. Esta cantidad puede

incrementarse durante el envasado, traslado y almacenamiento, por lo

que se deben tomar todo tipo de precauciones para no dejar el aceite

expuesto al medio ambiente ya que los aceites son higroscpicos, esto

significa, que tienen la habilidad de absorber la humedad del aire. Un

almacenamiento deficiente permitir que el agua penetre por las tapas

de los envases de aceite, o incluso por condensacin dentro del propio

38

envase, cuando este est medio vaco y sufre variaciones de

temperatura.

Oxidacin acelerada: La estabilidad a la oxidacin es la capacidad de un

aceite para refrigeracin a permanecer estable en presencia de oxgeno.

La combinacin de aire, humedad y aceite, con las altas temperaturas

del compresor, producir cidos y lodos. Si el aceite tiene un nmero alto

de oxidacin acelerada, es casi seguro que formar lentamente estos

contaminantes y perder progresivamente sus propiedades lubricantes.

La oxidacin es un fenmeno que reduce la vida el aceite porque provoca

aumento de la viscosidad, pudiendo llegar a ser doble incluso triple que

le del aceite nuevo; oscurecimiento del aceite, pasando del tono

traslucido original a ser totalmente opaco; formacin de depsitos

carbonosos, aunque esto ocurre en fases avanzadas de la oxidacin;

aumento de la acidez del aceite, debido a los productos cidos que se

forman. Dada la naturaleza qumica de los productos de la oxidacin, la

mayor parte de estos no pueden ser eliminados mediante el filtrado

simple del aceite. Slo con mtodos avanzados pueden eliminarse estas

sustancias: los cidos y otras sustancias polares insolubles (como el

barniz) pueden eliminarse mediante separadores electrostticos, resinas

de intercambio de iones y almina activada; los absorbentes de alta

densidad, tales como la celulosa comprimida, son efectivos para eliminar

lodos y otras sustancias insolubles. Al ser algunas de estas sustancias

catalizadores, su eliminacin contribuye a prologar la vida del aceite.

2.2.2. PRUEBA DE ACIDEZ

La prueba de acidez es un procedimiento que se puede realizar tanto en la

instalacin como en el taller de servicio para determinar si el contenido de cido

del aceite se encuentra dentro de los lmites de operacin segura para un sistema

39

de refrigeracin en particular. La prueba se basa en la reaccin qumica de

soluciones con una muestra de aceite tomada del sistema de refrigeracin.

En el mercado existen diferentes presentaciones de esta prueba, con rangos y

aplicaciones especficas que responden a las recomendaciones de su respectivo

fabricante. En general, si se sospecha de la presencia de acidez y, antes que

ocurra un dao extensivo y/o una quema de motor, se debe probar el sistema de

refrigeracin para determinar si el contenido de cido del aceite est dentro de

los lmites aceptables que propone el fabricante del equipo.

El fabricante de un kit para Pruebas de Acidez debe indicar el cdigo de colores

para leer los resultados de la prueba, as como las especificaciones y rangos que

aplican segn el tipo de aceite a analizar.

2.3. COMPRESOR

Cada seis meses:

Apretar todas las conexiones elctricas.

Comprobar el desgarre del aislamiento en los cables y alambres

de la instalacin elctrica y las terminales corrodas. Reemplazar

los alambres daados.

Hacer una cierta revisin del apriete en todas las conexiones.

Comprobar todos los componentes elctricos.

Los contactores elctricos deben inspeccionarse de cerca para

el desgaste y picado en los puntos de contacto. Los puntos

deben limpiarse y pulirse. Examinar cualquier decoloracin en

40

los conductores, lo cual puede indicar una prdida del material

del alambre o una condicin de sobre corriente peligrosa.

Cualquier material extrao que se encuentre en el contactor

debe removerse.

Inspeccionar el motor del reloj de deshielo. Limpiar los puntos

de contacto y lubricarlos engranes del reloj. Asegurarse de que

el mecanismo completo del reloj gire libremente.

Comprobar todos los relevadores en sus contactos y reemplazar

el relevador si es necesario.

Examinar las conexiones elctricas dentro de la caja de

conexiones elctricas del compresor.

Verificar la operacin del sistema de control.

Examinar en todos los controles de presin que su

funcionamiento y ajuste sean los adecuados. Deben seguirse las

recomendaciones del fabricante.

Comprobar los controles de seguridad. Asegurarse que los

controles de seguridad del aceite y de alta presin estn

funcionando.

Asegurarse de la operacin del termostato de temperatura del

cuarto. Asegurarse que la vlvula solenoide de lquido cierre

completamente, que cuando se ocurra el ciclo de bombeo el

compresor pare enseguida.

Revisar el nivel de aceite del compresor.

El nivel de aceite debe estar entre 1/3 y 2/3 de la mirilla de cristal.

Comprobar la operacin del calentador del crter.

Comprobar la operacin de los controles del deshielo.

41

Bajo la mayora de las condiciones, el reloj debe iniciar el deshielo.

Asegurarse de que las resistencias de deshielo limpien

completamente la escarcha del serpentn del evaporador. El control de

temperatura de la terminacin del deshielo debe detener el ciclo de

deshielo y mantener los ventiladores del evaporador parados

aproximadamente dos minutos antes de volver a operar.

Examinar las condiciones del aislamiento de la lnea de refrigerante.

El aislante hmedo, abierto o deteriorado proporciona pobres

beneficios al sistema. Si el aislamiento est en condiciones

deplorables, reemplazarlo de inmediato.

Revisar que el nivel de refrigerante en el sistema sea el apropiado.

La mirilla de cristal en la lnea de lquido debe estar visible y llena de

lquido refrigerante durante una operacin normal. Si no, encontrar y

reparar la fuga para cargar suficiente refrigerante al sistema para

mantener visible la mirilla de cristal.

Examinar el sobrecalentamiento del sistema en la unidad

condensadora.

El sobrecalentamiento de succin debe verificarse en el

compresor, como se indica a continuacin: A. Medir la presin

de succin en la vlvula de servicio del compresor y determinarla

temperatura de saturacin correspondiente a esta presin en la

tabla Presin-Temperatura. B. Medir la temperatura de succin

sobre la lnea de succin aproximadamente aun pie (ft) (30.5 cm)

antes del compresor usando un termmetro de precisin. C.

42

Restar la temperatura saturada de la temperatura actual de la

lnea de succin. La diferencia es el sobrecalentamiento.

El sobrecalentamiento en la succin demasiado bajo puede dar

como resultado el retorno de lquido al compresor. Esto puede

causar disolucin del aceite y, eventualmente, fallas en los

cojinetes, anillos o, tal vez, fallas en la vlvula.

Un sobrecalentamiento muy elevado en la succin dar como

resultado temperaturas de descarga excesivas, las cuales

pueden provocar que el aceite se degrade y provoque un

desgaste en los anillos del pistn, daos al pistn y a las paredes

del cilindro.

Para la mxima capacidad del sistema, el sobrecalentamiento

de succin debe mantenerse tan bajo como prctico sea. Frigus

Bohn recomienda que el sobrecalentamiento en el compresor no

sea menor de 30 F (6.6 C). Si el sobrecalentamiento en la lnea

de succin requiere de ajustes, la vlvula de expansin en el

evaporador debe ajustarse. Sganse las recomendaciones del

fabricante.

Verificar todos los capilares y las lneas con mangueras especiales.

Asegurarse de que todos los capilares y las lneas con mangueras

especiales sean seguras, y que no tengan roce contra objetos pues

pueden provocarse fugas de refrigerante.

Reemplazar todos los tapones perdidos de las vlvulas y las cubiertas

de la unidad.

43

2.4. CONDENSADOR

Cada seis meses o antes si las condiciones locales provocan la obstruccin o

ensuciamiento de los pasos de aire a travs de la superficie aletada efectuar lo

siguiente:

El serpentn del condensador debe limpiarse y lavarse.

Limpiarlo peridicamente con un cepillo, aspiradora, agua presurizada

o una solucin jabonosa limpiadora de serpentines comercial. Si se

usa una solucin jabonosa limpiadora, sta no debe ser de base cida.

Seguir las instrucciones en la etiqueta del limpiador adecuado.

Verificar la operacin de los ventiladores del condensador.

Comprobar que cada ventilador gire libremente.

Apretar todos los tornillos que sujetan el ventilador.

Examinar las aspas del ventilador para cualquier seal de fatiga

u otras caractersticas de desgaste. Si cualquier desgaste

anormal es observado, cambiarlas aspas.

Lubricar los motores si es pertinente. (La mayora de los motores

de los condensadores est permanentemente sellada y no

requiere de lubricacin).Reemplazar cualquier motor que est

daado.

44

2.5. EVAPORADOR

Revisar los evaporadores mensualmente para mantener un deshielo

apropiado. La acumulacin de hielo sobre el serpentn del evaporador

puede causar ineficiencias en la operacin del sistema y perjudicar la

superficie del serpentn por s sola. Cada seis meses:

Apretar todas las conexiones elctricas del panel.

Examinar el desgarre del aislamiento en los cables y alambres de la

instalacin elctrica y hacer una cierta revisin de apriete a todas las

conexiones.

Comprobar los motores de los ventiladores y las aspas.

Giran libremente las aspas? Verificar las aspas ante cualquier

trayectoria de giro inusual o fracturas por fatiga.

Mantener los motores con la lubricacin apropiada; aplicar el

lubricante correcto. Reemplazar cualquier motor que presente

problemas de giro o que tenga los baleros daados.

Verificar todas las resistencias de deshielo.

Asegurarse de que las resistencias estn en posicin

correcta para mxima transferencia de calor en el serpentn

del evaporador. Sganse las recomendaciones del

fabricante.

Comprobar cada resistencia para un correcto amperaje.

Verificar el voltaje en cada terminal de la resistencia.

45

Asegurarse de que las terminales de la resistencia estn en

buenas condiciones.

Limpiar la charola de drenado y verificar que tenga un drenado

apropiado.

Todas las materias extraas deben removerse de la charola

de drenado. El drenado de la charola debe estar libre de

cualquier obstculo.

La lnea de drenado debe estar libre de obstculos y tener

una inclinacin visible alejndose del evaporador.

Comprobar la lnea de la resistencia del tubo dren en

aplicaciones de baja temperatura o de congelacin.

Limpieza de la superficie del serpentn del evaporador.

El serpentn debe lavarse peridicamente para remover el polvo y

otros materiales extraos, los cuales pueden llegar a quedar

atrapados entre las aletas. Puede usarse un limpiador de espuma

de cierto grado. Sganse las instrucciones para una limpieza

apropiada y nunca usar un limpiador de base cida para limpiar los

serpentines de refrigerante.

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3. MANTENIMIENTO PREDICTIVO

3.1. ULTRASONIDOS

Los ultrasonidos son ondas a frecuencia ms alta que el umbral superior de

audibilidad humana, en torno a los 20 kHz. Es el mtodo ms comn para

detectar gritas y otras discontinuidades (fisuras por fatiga, corrosin o defectos

de fabricacin del material) en materiales gruesos, donde la inspeccin por rayos

X se muestra insuficiente al ser absorbidos, en parte, por el material.

El ultrasonido se genera y detecta mediante fenmenos de piezoelectricidad y

magnetostriccin. Son ondas elsticas de la misma naturaleza que el sonido con

frecuencias que alcanzan los 109 Hz. Su propagacin en los materiales sigue

casi las leyes de la ptica geomtrica.

Midiendo el tiempo que transcurre entre la emisin de la seal y la recepcin de

su eco se puede determinar la distancia del defecto, ya que la velocidad de

propagacin del ultrasonido en el material es conocida.

Tiene la ventaja adicional de que adems de indicar la existencia de grietas en el

material, permite estimar su tamao lo que facilita llevar un seguimiento del

estado y evolucin del defecto.

Tambin se est utilizando esta tcnica para identificar fugas localizadas en

procesos tales como sistemas de vapor, aire o gas por deteccin de los

componentes ultrasnicos presentes en el flujo altamente turbulentos que se

generan en fugas (vlvulas de corte, vlvulas de seguridad, purgadores de vapor,

etc.).

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3.2. ANLISIS DE LUBRICANTES

El aceite lubricante juega un papel determinante en el buen funcionamiento de

cualquier mquina. Al disminuir o desaparecer la lubricacin se produce una

disminucin de la pelcula de lubricante interpuesto entre los elementos

mecnicos dotados de movimiento relativo entre s, lo que provoca un desgaste,

aumento de las fuerzas de rozamiento, aumento de temperatura, provocando

dilataciones e incluso fusin de materiales y bloqueos de piezas mviles. Por

tanto el propio nivel de lubricante puede ser un parmetro de control funcional.

Pero incluso manteniendo un nivel correcto el aceite en servicio est sujeto a una

degradacin de sus propiedades lubricantes y a contaminacin, tanto externa

(polvo, agua, etc.) como interna (partculas de desgaste, formacin de lodos,

gomas y lacas). El control de estado mediante anlisis fsico-qumicos de

muestras de aceite en servicio y el anlisis de partculas de desgaste contenidas

en el aceite (ferrografa) pueden alertar de fallos incipientes en los rganos

lubricados.

3.3. ANLISIS DE VIBRACIONES

Todas las mquinas en uso presentan un cierto nivel de vibraciones como

consecuencia de holguras, pequeos desequilibrios, rozamientos, etc. El nivel

vibratorio se incrementa si, adems, existe algn defecto como desalineacin,

desequilibrio mecnico, holguras inadecuadas, cojinetes defectuosos.

Por tal motivo el nivel vibratorio puede ser usado como parmetro de control

funcional para el mantenimiento predictivo de mquinas, estableciendo un nivel

de alerta y otro inadmisible a partir del cual la fatiga generada por los esfuerzos

alternantes provoca el fallo inminente de los rganos afectados.

Se usa la medida del nivel vibratorio como indicador de la severidad del fallo y el

anlisis espectral para el diagnstico del tipo de fallo.

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3.4. TERMOGRAFA

La termografa es una tcnica que utiliza la fotografa de rayos infrarrojos para

detectar zonas calientes en dispositivos electromecnicos. Mediante la

termografa se crean imgenes trmicas cartogrficas que pueden ayudar a

localizar fuentes de calor anmalas.

As se usa para el control de lneas elctricas (deteccin de puntos calientes por

efecto Joule), de cuadros elctricos, motores, mquinas y equipos de proceso en

los que se detectan zonas calientes anmalas bien por defectos del propio

material o por defecto de aislamiento o calorifugacin.

Para ello es preciso hacer un seguimiento que nos permita comparar

peridicamente la imagen trmica actual con la normal de referencia.

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4. NORMATIVIDAD

Decreto No. 2162 de 1983. Ministerio de Salud

Por el cual se reglamenta parcialmente el ttulo V de la ley 09 de 1979, en

cuanto a produccin, procesamiento, transporte y expendio de los

productos crnicos procesados.

Decreto No. 2131 de 1997. Ministerio de Salud

Por el cual se dictan disposiciones sobre productos crnicos procesados.

Decreto No. 476 de 1998. Ministerio de Salud

Por el cual se modifica parcialmente el Decreto 2437 del 30 de agosto de

1983, y se dictan otras disposiciones. Lcteos.

Decreto No. 977 de 1998. Ministerios varios

Por el cual se crea el Comit Nacional del Cdex Alimentarius y se fijan

sus funciones.

Decreto 60 de 2002. Ministerio de Salud

Por el cual se promueve la aplicacin del Sistema de Anlisis de Peligros

y Puntos de Control Crtico - Haccp en las fbricas de alimentos y se

reglamenta el proceso de certificacin.

Resolucin No. 002505 de 2004. Ministerio de Transporte

Por la cual se reglamentan las condiciones que deben cumplir los

vehculos para transportar carne, pescado o alimentos fcilmente

corruptibles.

Prohibicin del uso de Ref. HCFC en refrigeradores y congeladores

Se prohbe la fabricacin e importacin de refrigeradores, congeladores y

combinaciones de refrigerador - congelador, de uso domstico, que

contengan o requieran para su produccin u operacin las sustancias

Hidroclorofluorocarbonadas (HCFC), listadas en el Anexo C del Protocolo

de Montreal, y se adoptan otras determinaciones.

Resolucin 1652. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

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Mediante la cual se prohbe la fabricacin e importacin de equipos y

productos que contengan o requieran para su produccin u operacin las

sustancias agotadoras de la capa de ozono listadas en los Grupos I y II del

anexo A y en los grupos I, II y III del anexo B del Protocolo de Montreal.

Resolucin No. 003673 de 2008. Minproteccin

(Septiembre 26), por la cual, se establece el Reglamento Tcnico de

Trabajo Seguro en Alturas.

LEY 629 Diciembre 27 de 2000

Por medio de la cual se aprueba el "Protocolo de Kyoto de la Convencin

Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climtico", hecho en Kyoto

el 11 de diciembre de 1997.

LEY 697 de 2001

Mediante la cual se fomenta el uso racional y eficiente de la energa, se

promueve la utilizacin de energas alternativas y se dictan otras

disposiciones.

LEY Estatutaria 1581 de 2012

Por la cual se dictan disposiciones generales para la proteccin de datos

personales.

Decreto 1377 de 2013

Normas establecidas para la proteccin de datos personales de acuerdo

con la Ley 1581 de 2012 de Habeas Data.

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52

CONCLUSIONES

Es importante considerar que la productividad de una industria aumentar

en la medida que las fallas en las mquinas disminuyan de una forma

sustentable en el tiempo. Para lograr lo anterior, resulta indispensable

contar con la estrategia de mantenimiento ms apropiada y con personal

capacitado tanto en el uso de las tcnicas de anlisis y diagnstico de

fallas implementadas como tambin con conocimiento suficiente sobre las

caractersticas de diseo y funcionamiento de las mquinas.

En el presente trabajo se mencionaron varias de las tcnicas de anlisis

utilizadas hoy en da, entre las que se destaca el anlisis de vibraciones

mecnicas, ilustrando con un grfico su alcance as como la necesidad de

usar diferentes indicadores con el fin de llegar a un diagnstico acertado.

Diagnosticado y solucionado los problemas, la vida de las mquinas y su

produccin aumentar y por tanto, los costos de mantenimiento

disminuirn.

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BIBLIOGRAFA

Cruz, Adrin. Implementacin del mantenimiento predictivo en la empresa agr-

rackend. Mxico. Google, Books, 2011. PDF. 26 de julio de 2014.

Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial (2006). El Mantenimiento

de Sistemas de Refrigeracin y Aire Acondicionado y la Certificacin por

Competencias Laborales. Colombia. PDF. 22 de julio de 2014.