Diagnostico y Fallas Compresores Reciprocantes

8/14/2019 Diagnostico y Fallas Compresores Reciprocantes

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Manual

ANLISIS DE IRREGULARIDADES ENLOS COMPRESORES RECIPROCANTES

Siempre deber analizarse cada compresor que fall. El trabajo de investigacin y las

informaciones obtenidas indicarn las acciones correctivas a ser adoptadas paraevitar la repeticin de la falla .

Ing. Alessandro da Silva

Ingeniera de Aplicacin / Entrenamiento

[email protected](0055) 11 - 3648-3108 / (0055) 11 - 9196-1808


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Anlisis de IrregularidadesCompresores Alternativos

SUMARIO

Pgina

OBJETIVO 3

MANTENIMIENTO PREVENTIVO 4

EXAMINANDO EL SISTEMA DEFECTUOSO 4

IDENTIFICACIN Y ESTADO DE LAS PIEZAS 4

CLASIFICANDO LOS PROBLEMAS DEL SISTEMA 5

RETORNO DE LQUIDO 6

DAO CAUSADO POR GOLPE DE LQUIDO 9

CAUSAS DEL GOLPE DE LQUIDO 10

PROBLEMAS DE LUBRICACIN 15

ELEVADAS TEMPERATURAS DE DESCARGA DEL COMPRESOR 21

PROBLEMAS DE CONTAMINACIN DEL SISTEMA 26

PROBLEMAS ELCTRICOS 33

LIMPIEZA DEL SISTEMA 43

VERIFICACIONES ANTES DEL ARRANQUE 43

ARRANQUE 46

REVISIN 48


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Anlisis de IrregularidadesCompresores Alternativos

OBJETIVO

El objetivo de este estudio es familiarizar al tcnico con la apariencia de las piezas delcompresor que hayan sufrido los efectos de ciertas condiciones de mal funcionamiento delsistema. Este trabajo se destina a perfeccionar la tcnica de diagnstico y la identificacin ycorreccin de los problemas del sistema y de la aplicacin.

Al examinar esta presentacin o estudiar este manual, debemos recordar que tanto loscompresores que funcionan normalmente como sus sistemas, estn sujetos a algunos de losmismos elementos relacionados con sistemas defectuosos. Todos los sistemas estn sujetosal calor, al barniz, al aceite decolorado y a algn desgaste natural que se manifiesta a travsde riesgos leves. Adems de eso, siempre se encuentra alguna contaminacin en el sistema.Es fsicamente imposible eliminar el 100% de los elementos que contribuyen a lacontaminacin del sistema frigorfico.

Lo que un tcnico precisa es de un sentido desarrollado de lo que es normal y de loque no lo es. Este trabajo presenta los extremos de los defectos. Sin embargo qu sistemano fall o no present seales de falla? Hasta qu punto esperan poder ver las condicionesde desgaste o de abuso que van a ser descriptas? Ese conocimiento de lo normal versus loanormal deber ser fruto de la experiencia y de la curiosidad natural desarrollada del tcnico

esto es, no siempre aceptar la llave obvia como el nico medio de salvacin.

La mayora de los compresores est proyectada para soportar pequeos problemasdel sistema. A medida que proyectos ms nuevos, que obtienen ventaja de eficiencias msaltas, son introducidos, los tcnicos se enfrentan a nuevos desafos bajo la forma de unaregulacin ms precisa del sistema y del entendimiento del mismo. La limpieza es ahora msimportante con los sistemas proyectados con tolerancias ms rgidas. Los tcnicos,acostumbrados a emplear pequeos artificios en los sistemas antiguos y resolver losproblemas, estn ahora encontrando mayores problemas como resultado de esos mtodos odel empleo de otros mtodos. El propio compresor raramente es el problema en sistemasque presentan fallas. La llave para el mantenimiento de equipamientos con compresoresreciprocantes hoy en da se basa en un completo entendimiento de las condiciones y de lasecuencia de los hechos que llevan a fallas.

Este manual trata de las fallas del compresor de forma sistemtica. Primero seexaminan las piezas afectadas; a seguir, se estudian las condiciones que llevaron a la falla yla posible causa, o causas, de la falla.

Se da nfasis a la ubicacin y a la correccin de la causa bsica de la falla antes deintentarse cualquier reparacin o sustitucin. Si la causa bsica no se corrige, ser apenasuna cuestin de tiempo antes de que una nueva falla ocurra.


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MANTENIMIENTO PREVENTIVO

La mejor forma de prevenir los problemas del compresor, es iniciar una planilla demantenimiento preventivo que incluya el registro rutinario de las condiciones defuncionamiento del sistema. El registro diario de las presiones, de las temperaturas,

supercalentamiento, subenfriamiento, etc. de funcionamiento del equipamiento, provee unmedio de acompaar el desempeo del sistema durante todo el ao. Con ese tipo de datosse pueden detectar, las tendencias que pueden hacer que las condiciones de funcionamientose desven de los lmites aceptables.

El registro de los datos de desempeo del sistema no slo provee un medio paradetectar problemas inminentes, sino que adems, en caso de falla esas informacionespodrn ser usadas para reconstruir la serie de sucesos que lo ocasionaron. Al final de estetrabajo se dan algunas sugerencias que podrn ayudarlo en el establecimiento de un sistemade registro para los operadores del equipamiento de su cliente.

EXAMINANDO EL SISTEMA DEFECTUOSO

Al procurar llegar a la causa de la falla del sistema, use todos los datos posibles quepueda obtener de toda y cualquier fuente.

Converse con el personal que opera el equipamiento del cliente y descubra lo quepueda sobre el tipo de ruido que la unidad present inmediatamente antes de la falla: Elfuncionamiento era normal o anormal? A qu hora ocurri la falla? Si sabe eso, podrdeterminar la causa del problema por ocasin de la falla. El operador mantena un registrocomo sugerido arriba? Si lo mantena, su trabajo de investigacin ser ms fcil.

IDENTIFICACIN Y ESTADO DE LAS PIEZAS

Al desmontar un compresor daado, identifique las piezas a medida que seanretiradas, de forma que sus posiciones relativas dentro de la mquina puedan serdeterminadas cuando sean examinadas.

Para que la marca permanezca legible, marque las piezas con un metal trazador omarcador mgico permanente para evitar que se borren durante su manipulacin.

Adems de la identificacin de las piezas que son removidas, examine el estadogeneral de cada pieza del compresor. Estn ciertas piezas limpias y sin dao? En casoafirmativo, anote eso. Si el compresor en general se presenta sucio, qu tipo decontaminacin puede ver? Mucha cosa puede ser determinada en este punto si puedeidentificar holln, barniz, carbonizacin, borra, revestimiento de cobre (copper plating),oxidacin o partculas de aluminio, cobre, hierro, etc. Siempre relacionar esos objetosencontrados a las reas del compresor o las piezas individuales.


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Por ejemplo: Las vlvulas del conjunto plato de vlvulas estn averiadas? En casoafirmativo, dnde y cmo? An si se necesita una limpieza completa para ver el dao, lasinformaciones obtenidas podrn ser de gran valor al hacerse el anlisis final.

Foto 1 Foto 2

CLASIFICANDO LOS PROBLEMAS DEL SISTEMA

Al lidiarse con las fallas del compresor resultantes de problemas del sistema, comoestamos haciendo en esta presentacin, debemos, en primer lugar, identificar las varias

categoras generales de fallas del sistema en las cuales la mayora de las fallas decompresor conectada al sistema pueda ser definida. Cada una de esas categoras ser,entonces, discutida en trminos de dao que pueden causar y, finalmente, las solucionespara cada una de esas reas. Siendo as, los tcnicos de refrigeracin deben estarpreparados para, enseguida a este trabajo, buscar otras fuentes, tales como: Boletines deIngeniera, Informaciones Tcnicas, Cuadernillos, Manual del Mecnico de Refrigeracin,etc., todas esas literaturas tcnicas de la Bitzer, lo ayudar a desarrollar an ms estastcnicas y habilidades.

Pasemos ahora a las varias categoras generales de fallas del sistema. La mayora delas fallas del compresor, con excepcin de los defectos del producto, puede ser clasificada

en las siguientes categoras generales:

RETORNO DE LQUIDO: Sucede principalmente cuando el supercalentamientodel gas en lasuccin del compresor tiende a cero. Esta succin hmeda, debido al efecto detergentedel refrigerante, es capaz de remover toda la pelcula lubricante de las partes mviles delcompresor y, como consecuencia, provocar su rotura mecnica.


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GOLPE DE LQUIDO: Dao causado por la presin hidrosttica cuando el compresor intentacomprimir un lquido (sea aceite, refrigerante o ambos).

PROBLEMAS DE LUBRICACIN: Problemas relacionados con desgaste excesivo causado

por la falta de cantidad suficiente de aceite lubricante en las reas esenciales.CONTAMINACIN DEL SISTEMA: Material extrao resultando en desgaste excesivo,causando dao mecnico del motor o recalentamiento.

HUMEDAD EN LA INSTALACIN: Formacin del copper plating en las partes mviles ycalientes del compresor, resultado que proviene de la mezcla de humedad/refrigerante/aceiteque producen reacciones capaces de atacar qumicamente tuberas de cobre y,principalmente, los motores elctricos de los compresores hermticos y semihermticos.Aparecen principalmente en las instalaciones donde no se ha hecho una buena evacuacin ydeshidratacin del sistema.

SUCIEDAD DE LA INSTALACIN: Que resulta de la falta de cuidado de la instalacin delsistema, o de cualquier otra intervencin realizada. Son principalmente partculas de metal yxidos de cobre y hierro, provenientes de la instalacin donde no han sido utilizadoscortadores de tubos y gas de proteccin durante toda la soldadura.

TEMPERATURA DE DESCARGA ELEVADA: Se produce principalmente cuando se trabajacon un valor elevado del supercalentamientodel gas en la succin del compresor, resultandola carbonizacin del aceite lubricante y la consecuente rotura mecnica del compresor.

PROBLEMAS ELCTRICOS: Aquellos problemas que pueden causar fallas, con excepcinde los problemas elctricos causados por daos mecnicos. Nuestro estudio incluir tambinalgunas de las causas mecnicas de fallas elctricas.

Analicemos con ms detalles cada una de esas reas:

RETORNO DE LQUIDO

Es una de las fallas ms comunes que encontramos en los compresores que hansufrido averas mecnicas. El retorno de lquido se produce principalmente cuando elsupercalentamientodel gas en la succin del compresor est tendiendo a cero, debido alefecto detergente del refrigerante. l es capaz de remover toda la pelcula de lubricacin delas partes mviles del compresor y, consecuentemente, provocar su rotura mecnica.

Cuando analizamos las piezas daadas del compresor, podemos observar que elretorno de lquido deja las piezas limpias, o sea, sin aceite y sin seales de carbonizacin.Es lo que podemos observar en la foto 3, donde este compresor sufri avera mecnicadebido al bajo valor del supercalentamiento. Se percibe que la primera ocurrencia es el


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enclabamiento de los aros de compresin en los pistones, por causa del aumento de laresistencia de friccin provocada por la ausencia de lubricacin. En la foto 4 aparece tambinotra parte daada de este mismo compresor, el conjunto bomba de aceite.

Foto 3 Foto 4

Foto 5 Foto 6

Analizando el supercalentamientoy Subenfriamiento

Para esta etapa, necesitaremos dos instrumentos: el termmetro y el manifold(conjunto de manmetros de alta y baja presin). Para verificar el supercalentamiento,debemos medir la presin y la temperatura de succin, ambas debern ser obtenidas tantoen la salida del evaporador (supercalentamiento til o esttico) como en la succin delcompresor (supercalentamiento total), principalmente en los sistemas donde la longitud de lalnea de succin es significativa. Utilizando tablas o reglas de presin y temperaturassaturadas del refrigerante en cuestin, tendremos que convertir la presin de succin, que hasido obtenida a travs del manmetro, en temperatura de evaporacin y con el termmetro


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mediremos la temperatura de succin. La diferencia entre la temperatura de succin y latemperatura de evaporacin es lo que llamamos supercalentamiento.

El supercalentamientotil o esttico, medido en la salida del evaporador y controladopor la vlvula de expansin, normalmente vara de 3 a 7K. El supercalentamiento total,

medido en la succin del compresor, vara de 8 a 20K. El supercalentamiento es un malnecesario que evita retorno de lquido al compresor, sin embargo el mismo deber sermantenido dentro de las condiciones exigidas por el fabricante del equipamiento ycompresor. Un supercalentamiento muy bajo podr provocar retorno de lquido para elcompresor, consecuentemente suceder su rotura mecnica prematura. Por otro lado, unsupercalentamientoelevado ocasionar altas temperaturas de descargas, carbonizacin delaceite, alta potencia consumida y reduccin de la vida til del compresor.

Procedimiento idntico debe realizarse en el caso del subenfriamiento, sin embargo,las medidas debern ser realizadas en la salida del condensador. Utilizando tablas o reglasde presin y temperatura saturadas del refrigerante en cuestin, tendremos que convertir lapresin de la lnea de lquido (o de descarga), que ha sido obtenida a travs del manmetro,en temperatura de condensacin y con el termmetro mediremos la temperatura de la lneade lquido. La diferencia entre la temperatura de condensacin y la temperatura de la lnea delquido es lo que llamamos de subenfriamiento. El subenfriamiento es necesario para evitar elindeseado flash gas (evaporacin instantnea del lquido) en la entrada de la vlvula deexpansin. De acuerdo con las buenas prcticas de la refrigeracin, lo ideal es mantener elvalor de subenfriamiento variando de 5 a 11K. El factor determinante para garantizar un buensubenfriamiento en la lnea de lquido ser la capacidad satisfactoria del condensador deatender todo el calor rechazado del sistema y un buen control de la temperatura decondensacin.

Supercalentamiento Subenfriamiento

Providencia Aumenta Disminui Aumenta Disminui

Abri r la Vl. Exp. Term.

Cerrar la Vl. Exp. Term.

Cargar con Refrigerante

Sacar Refrigerante

Figura 1: Ajuste del supercalentamiento y Subenfriamiento

Observaciones importantes:1) Variando 1K en el subenfriamiento, se vara 3K en el supercalentamiento.2) Vlvula de expansin termosttica: en sentido horario cierra y en sentido antihorario abre.


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DAO CAUSADO POR GOLPE DE LQUIDO

En primer lugar, veamos el dao mecnico que est tpicamente asociado a laspresiones hidrostticas resultantes del golpe de lquido.

Foto 7 Foto 8

(Foto 7 y 8) - El desmontaje de esos compresores revel la avera de la vlvula de succindel conjunto plato de vlvulas causada por la tentativa de comprimir refrigerante lquido oaceite, o ambos.

Foto 9 Foto 10

Una vez que un lquido es virtualmente no compresible, el golpe resultante daademodo caracterstico las vlvulas de succin de ese conjunto. En este ejemplo pedazos de lavlvula de succin rota han sido encontrados presos contra la vlvula de descarga del ladodel paso del gas.

Ese es un caso muy serio. Ms frecuentemente la vlvula de succin permanece ntegra,mas se produce una fisura radial o se fragmenta cuando se la somete al golpe de lquido.


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Foto 11 Foto 12

(Foto 11) - Este es el conjunto biela y pistn retirado del mismo compresor de la foto 7. Laavera del pistn se produjo cuando entr en contacto con los pedazos de la vlvula rota .

Cuando se encuentra este tipo de avera, los cilindros son generalmente daados alpunto de precisar ser reparados.

De la misma forma, otros compresores pueden presentar daos de la vlvula desuccin y descarga del conjunto plato de vlvulas cuando se los somete a casos severos degolpe de lquido. La parte superior del pistn presentar, en general, marcas causadas por elcontacto con fragmentos de las paletas.

Siempre que observe avera de las paletas, retire el motor y examine cuidadosamenteel estator y el rotor. Es posible que fragmentos de las paletas se hayan alojado en el estatordel motor o en sus bobinas, donde podrn causar futuros puntos de quema. Este asunto serexplicado con ms detalles en el tem Problemas Elctricos, pgina 33.

CAUSAS DEL GOLPE DE LQUIDO

Retorno del Refrigerante Lquido al Compresor Debido a Vlvula de Expansin Impropia

Una vlvula de expansin no debidamente sper dimensionada se transforma en unade las principales causas de retorno de lquido y del golpe resultante. Mientras que unavlvula sper dimensionada podr funcionar bien en carga total, podr perder el controlcuando trabaje en carga parcial. La razn es que en carga parcial, la vlvula intentamantener el control en su ajuste de supercalentamiento, sin embargo por su puerta sperdimensionada pasa ms lquido que el necesario. Eso superalimenta el evaporador,causando una rpida reduccin en el supercalentamiento del gas de salida. En respuesta a


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eso, la vlvula se cierra hasta que el supercalentamientosea restablecido. En ese punto lavlvula se abre nuevamente para dar paso a una nueva porcin de lquido. Esa condicin debsqueda (hunting) permitir que el lquido fluya a travs del evaporador y para dentro de lalnea de succin, donde podr entrar en el compresor y causar daos.

Es importante notar que algunos productos compactos son intencionalmenteproyectados con vlvulas de expansin reguladas para mayores capacidades. En tal caso, lavlvula ha sido cuidadosamente regulada y testada para garantizar que atender losobjetivos especficos del proyecto. No confunda ese tipo de seleccin de vlvula con el tipode vlvula seleccionada en el campo y discutida arriba.

En muchos casos, algunas vlvulas instaladas en el campo son seleccionadas porpersonas no expertas. Un tcnico experto debe desconfiar de vlvulas instaladas en elcampo.

Retorno de Refrigerante Lquido Debido a la Carga Reducida

Flujo reducido de aire a travs de una serpentina de expansin directa, resultando enel congelamiento de la serpentina. El hielo asla las superficies de transferencia de calor de laserpentina, lo que reduce aun ms la carga que la serpentina realmente percibe.

En tal condicin de carga reducida de la serpentina, la vlvula de expansingeneralmente no es capaz de un control preciso. De cierta forma es sper dimensionadapara el trabajo que est intentando hacer y se comportar de la misma manera como ya hasido descrito en relacin a la vlvula de expansin impropiamente dimensionada. Unenfriador de agua mostrar los mismos sntomas cuando est muy incrustado o el flujo delagua sea bajo.

Retorno del Refrigerante Lquido Debido a la Mala Distribucin del Aire en el Evaporador

Problema semejante podr encontrarse cuando la distribucin de aire a travs de lafase de un evaporador no sea uniforme. La mala distribucin del aire causa una cargadesigual de los circuitos de refrigerante de la serpentina, resultando en una temperatura desuccin irregular, sentida por la vlvula de expansin. Eso puede hacer que an una vlvulaadecuadamente proyectada busque, oscile (hunt), resultando en un posible retorno derefrigerante lquido a travs de los circuitos poco cargados.

La mala distribucin del aire se puede evidenciar por puntos congelados o por laaparicin de puntos de condensacin en la serpentina.

Migracin de Refrigerante

Migracin es el resultado de la condensacin de refrigerante en la parte ms fra delsistema. El refrigerante que circula como vapor se retiene en forma de lquido cuando secondensa en el local ms fro. Generalmente ese local es el compresor o el evaporadorcuando las temperaturas ambientes externas son elevadas.


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La migracin del refrigerante constituye una preocupacin, principalmente en lasinstalaciones donde el compresor se encuentra instalado en un nivel ms bajo que el delevaporador y/o condensador.

Para evitar la migracin de lquido refrigerante proveniente del condensador, serecomienda instalar una vlvula de retencin en la lnea de descarga del compresor. Esinteresante tambin colocar un sifn invertido en la entrada del condensador.

En el caso del evaporador, se recomienda siempre que sea posible hacer la paradadel compresor por recoleccin de lquido (pump down system). Sera muy importante tambininstalar un sifn invertido inmediatamente en la salida del evaporador, ya que podr haberuna prdida a travs de la vlvula solenoide de la lnea de lquido, la que normalmente noposee un cerramiento absolutamente hermtico. Eso significa que, con el tiempo, un granporcentaje de carga de refrigerante terminar entrando en el evaporador y ser impedida deentrar por la succin a travs del sifn.

Obviamente, en caso queesta recomendacin no sea tomada, grandes cantidades derefrigerante lquido retornarn a travs de la lnea de succin y /o descarga, resultando engolpe de lquido y dilucin de aceite.

Es importante notar que la migracin de lquido refrigerante para el compresor no seevitar por la existencia de un calentador del aceite del carter. La cantidad de refrigeranteinvolucrada superar la capacidad del calentador y consecuentemente romper el compresorpor golpe de lquido.

Retorno de Aceite

El retorno de aceite puede ser tan perjudicial como el retorno de refrigerante lquidoapenas en trminos de golpe de lquido. Un sistema de tuberas bien proyectado promoverun movimiento uniforme del aceite, evitando la acumulacin de golpes nocivos de aceite.

Figura 13 Figura 14


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Se debe prestar atencin a las tuberas del sistema, por ejemplo, en los sistemas quedeben funcionar por largos perodos de tiempo en carga mnima donde las velocidades delgas necesarios para el movimento del aceite pueden ser insuficientes. Si un proyectoinadecuado de tuberas permite que grandes cantidades de aceite sean retenidas cuandoest en carga mnima, el aceite podr retornar como un golpe cuando el compresor vuelva a

trabajar en capacidad ms elevada.Para evitar problemas de velocidad del gas, asociados a la operacin en capacidad

mnima, es absolutamente necesario que las prcticas aceptadas de proyecto y dedimensionamiento de las tuberas sean estrictamente seguidas.

El propsito principal del aceite en un sistema de refrigeracin es el de lubricar laspartes mviles del compresor. La operacin de sistemas de control de aceite, principalmentecon compresores en paralelo, es uno de los temas menos comprendidos del sistema en larefrigeracin. Muchos ingenieros y tcnicos de mantenimiento creen que el separador deaceite, el reservorio y los reguladores de nivel de aceite (boyas) son las que determinan elnivel de aceite de los compresores. Este es un concepto equivocado!

Es importante notar que la adicin de un separador de aceite, reservorio y reguladoresde nivel de aceite no reducir la cantidad de aceite en un sistema proyectado, instalado yoperado adecuadamente. El separador de aceite sirve para minimizar la cantidad de aceiteque entra en el sistema. Una vez que el equilibrio entre la cantidad de aceite que entra en elsistema y la que retorna al compresor es alcanzado, el reservorio de aceite y el regulador denivel sirven solamente como depsito del exceso de aceite.

Cualquier alteracin en las condiciones de operacin del sistema que rompa elequilibrio establecido (aceite entrando vs. aceite saliendo) ser corregido o no, por el sistemade control de aceite dependiendo de las condiciones en las que el sistema se encuentra.

La eficiencia de un separador de aceite tiene poco efecto en un sistema derefrigeracin, en caso de que este sistema haya sido proyectado inadecuadamente,dimensin de tuberas incorrecta o est con su mantenimiento mal hecho. Cuando estoshechos ocurren, tendremos aceite en exceso en las tuberas del sistema debido a lavelocidad insuficiente del refrigerante que es necesaria para cargar el aceite de vuelta alcompresor. Es para este tipo de problema de aplicacin que el sistema de control de aceitesurgir para acomodar el exceso de aceite. El exceso se notar cuando el sistemacontrolador acte como un retardador y limitador de la cantidad de aceite en circulacin en latuberas entre los ciclos de deshielo (la velocidad del refrigerante, terminado el deshielo, esmuy alta y barrer el aceite que qued perdido por el sistema de vuelta para el compresor).

Niveles de aceite en el compresor que suben drsticamente despus del final del ciclode deshielo son indicativos de alguna anormalidad en el sistema. El problema debe seridentificado y corregido. El exceso de aceite disminuye la capacidad de cambio de calor en elevaporador y provoca el golpe de aceite daando el compresor.


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Los compresores conectados en la misma tubera de descarga y de succin norecirculan exactamente la misma cantidad de aceite, no todos los compresores tienen elmismo padrn de desgaste o los mismos perodos de funcionamiento. El propsito delsistema de control de aceite es el de compensar las diferencias moderadas entre la tasa derecirculacin de los compresores individualmente debido al tamao, tiempo de

funcionamiento y desgaste de estos compresores. Existen diferencias moderadas en lacantidad de aceite que retorna a cada compresor a travs de la lnea de succin relativa a lacantidad que sale del mismo compresor a travs de las lneas de descarga individuales.

Compresores reciprocantes funcionando normalmente recirculan algo entre el 1% y el3% de aceite por Kg. de refrigerante. Muchos racks tienen compresores diferentesinstalados en un mismo colector de succin y de descarga para que sean operadosselectivamente basados en la demanda de carga.

Prcticas de Tuberas Para Garantizar Un Buen Retorno de Aceite

La tubera instalada apropiadamente es una de las llaves del xito en el retorno deaceite. Algunas prcticas bsicas deben aplicarse principalmente cuando se instala unsistema ramificado de tuberas.

La primera regla es utilizar sifones de aceite en la base de cada tubo elevador desuccin, de descarga y de la lnea de lquido, si es necesario. Disminuir el dimetro del tuboelevador para aumentar la velocidad del gas para 7.0 m/s o ms, garantizando el arrastrede aceite. Disminuir el dimetro de las tuberas no solamente aumenta la velocidad del gascomo tambin aumenta la cada de presin en la lnea. La alta velocidad es necesaria parafacilitar el movimiento de subida del aceite por el tubo.

Sifn invertido (altura Parada con recoleccin Tubulacin ascendente Subida doble para variacin demayor que el evaporador) capacidad

La segunda regla es que la tubera horizontal tiene que estar apoyada y en declive por lomenos de 20 mm a cada 6 metros de longitud hasta el compresor para retornar el aceite. Por

Figura 2: Diseo del tubo de succ in en la salida del evaporador.


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causa de esta compensacin de presin necesaria, velocidades cercanas a 2,5 m/s sonnormalmente encontradas en largos trechos de tubos horizontales.

La tercera regla prctica es asegurarse que las vlvulas de expansin termostticasestn adecuadamente ajustadas. Un supercalentamiento mayor que el normal disminuye la

velocidad del gas en la salida del evaporador, dificultando el escape del aceite ydisminuyendo la eficiencia del cambio de calor. Operando el sistema en la temperatura desaturacin inferior a la determinada en el proyecto, tambin disminuir la velocidad del gasde succin dificultando el arrastre del aceite, adems de disminuir tambin la capacidad delcompresor y alterar toda la perfomance del sistema frigorfico.

PROBLEMAS DE LUBRICACIN

Dentro de las categoras comunes de problemas de lubricacin del compresor estn ladilucin del aceite, la prdida de aceite y la viscosidad reducida del aceite debido alsupercalentamiento del compresor.

Dilucin del Aceite

Probablemente, el problema ms comn de lubricacin es la dilucin del aceite. Comoel aceite posee una gran afinidad con el refrigerante se puede fcilmente entender cmo stese puede diluir excesivamente por el refrigerante durante las paradas prolongadas, haciendocon que pierda gran parte de sus calidades de lubricacin. Y dentro de ciertas bandas detemperatura normal, dependiendo del tipo de aceite, puede ocurrir que la mezcla de aceite yrefrigerante se sature, causando la separacin de los dos fluidos. La mezcla ms densa, ricaen refrigerante, busca la parte inferior del carter, mientras que la mezcla menos densa, ricaen aceite busca la parte superior. Adems de eso, cualquier refrigerante que haya migrado ycondensndose en el evaporador va a diluir ms aceite en el arranque.

Cuando se produce el arranque en un compresor con exceso de refrigerante en elcarter, una mezcla rica en refrigerante es succionada por la bomba de aceite. Siendo unexcelente solvente, el refrigerante lava el aceite de las bancadas. Adems el aceitealtamente diluido forma mucha espuma y puede hacer que la bomba de aceite pierdarealmente su capacidad de bombear por algn tiempo, despus de la presin del carter serreducida en el arranque. Agregue a esa mezcla un golpe secundario de refrigerante migradodel evaporador y el escenario estar montado para una falla mecnica, debido a una severadilucin del aceite y a un lavado con refrigerante. Las calidades de lubricacin mnimas delaceite espumoso, unidas a un flujo pequeo, o an inexistente de aceite de la bomba y laaccin de lavado de refrigerante lquido de la dilucin, ocasionarn riesgos en las superficiesde las bancadas, cigueal, cilindros y conjuntos biela y pistn. El grado de desgaste que seproduce durante cualquier arranque depende de la miscibilidad aceite y refrigerante.

La avera de la bancada causada por la excesiva dilucin del aceite se limita generalmente alas bancadas de la biela ms carcanas a la bomba de aceite. Las dems bancadas puedenno presentar dao porque la porcin de refrigerante de la mezcla podr fluir a travs de las


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bancadas de las bielas ms cercanasa la bomba de aceite antes de que la mezcla alcancela extremidad del circuito de lubricacin, lo que permitir la lubricacin adecuada de esossectores.

Foto 15 Foto 16

(Foto 15 y 16) Estos son ciguealesque han sido sometidos a un lavado de refrigerante. Elpunto importante de esa observacin es la forma por la cual el metal de las bielas dealuminio est literalmente esparcido en la superficie del cingueal.

Los asientos de las bielas en el cigueal no presentan cualquier decoloracincaracterstica proveniente de la temperatura porque el fallo sucedi casi queinstantneamente y el refrigerante en evaporacin dentro del carter y de los orificios delubricacin absorbieron la mayor parte del calor resultante de la friccin. En un fallo tan

rpido cuanto ste, el cingueal no se recalienta.

Foto 17 Foto 18


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(Foto 17) - Una biela del mismo compresor presenta una mancha semejante de aluminio delas superficies del cigueal. Nuevamente la biela presenta una pequea o ningunadecoloracin causada por el calor.

Foto 19 Foto 20

(Foto 19 y 20) Enclabamiento de los aros de compresin en los pistones y grandesgaste de los pistones, son comunes cuando se produce una excesiva dilucin de aceite yretorno de refrigerante. El motivo de ese tipo de falla se debe al hecho de que si una altadilucin est producindose debido a un lavado con refrigerante migrado, las paredessuperiores del cilindro empiezan a desgastarse y eso resulta en la eventual traba y rotura del

pistn dentro del cilindro o camisa.

Foto 21 Foto 22


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(Foto 21 y 22) - La parte superior de estos pistones han sido rayadas cuando la prdida delmaterial de la biela result en holgura suficiente para el pistn golpear en las lminas desuccin del conjunto plato de vlvulas.

Foto 23 Foto 24

(Foto 23 y 24) La bancada localizada en la extremidad de la bomba presenta manchassemejantes del material de los bujes de la bancada.

De esa aplanacin, se hace aparente que las fallas ocasionadas por la dilucinexcesiva del aceite son tales que el metal de las superficies de contacto opuestas intentafundirse, produciendo el aspecto manchado, con un indicio muy pequeo de calor excesivodespus del punto de la falla.

Causas de la Dilucin del Aceite

La migracin de refrigerante dentro de un circuito de refrigeracin ocioso es una de las

principales causas de la dilucin de aceite. Conforme discutido anteriormente, el vaporrefrigerante migra para la parte ms fra del sistema por donde eventualmente se condensa.Eso continuar hasta que la relacin presin/temperatura del refrigerante sea ecualizada atravs de todo el sistema. Esa migracin para el compresor es auxiliada por la afinidad aceite/refrigerante, comentado anteriormente.

Como el compresor est construido por una gran masa de hierro fundido, es el ltimoa enfriarse en la parada y es tpicamente el ltimo componente del sistema de refrigeracin acalentarse a medida que la temperatura ambiente se eleva. Consecuentemente, elcompresor es frecuentemente la parte ms fra del sistema despus de varias horas deparada del equipamiento.

En el compresor, el lado del motor es un local donde el refrigerante emigrante sepuede recoger y condensar. Adems, como todos los aceites refrigerantes comnmenteutilizados tienen afinidad con el refrigerante, la dilucin se produce fcilmente a no ser que seemplee un dispositivo preventivo para reducir afinidad aceite/refrigerante.

Para combatir ese proceso la mayora de los compresores est equipada conresistencia de carter. Ese dispositivo preventivo funciona para mantener la temperatura del


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aceite del carter entre 40 ~ 60C (max. 70C) para reducir la afinidad del aceite con elrefrigerante, evitndose, as, la migracin de lquido para el compresor.

Es importante que el carter est siempre calentando el aceite, a travs de la resistencia delcarter, principalmente durante las paradas prolongadas del compresor. Vea en la figura abajo

la importancia de la utilizacin de la resistencia del carter, la que a travs del recalentamientodel aceite, disminuir la miscibilidad (solubilidad) aceite y refrigerante.

No es funcin del calentador de aceite evitar la dilucin por refrigerante resultante demigracin de otras partes del sistema o vaporizar la cantidad de refrigerante ya en dilucin enel compresor.

Prdida de Aceite

La prdida de aceite no permite que el cigueal del compresor reciba lubricacin oenfriamiento suficiente, lo que resulta en la generacin de una cantidad excesiva de calor ydesgaste en los agujeros de las bielas.

Foto 25 Foto 26

Figura 3: Solubilidad de Aceite y Refrigerante

Ecualizando la presin ytemperatura

(lleva tiempo...)

A travs de la resistencia, elaceite se mantiene 20K

sobre la temperatura de

evaporacin.

Aceite Refrigerante

A) Registro cerrado B) Pasaje libre sin

bloqueo

C) Pasaje libre sin

bloqueo


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(Foto 25 y 26) - Compare estos ciguealescon el de la foto 16 y observe la diferencia decolor. El color oscuro se debe al calor de la friccin resultante de la prdida de lubricacin.Observe tambin la apariencia de las superficies del cigueal. Esas superficies muestranrayaduras finas, en vez de aluminio esparcido, que particularizaba el lavado por refrigerante.Aunque las finas rayaduras pueden tambin resultar de suciedad en el sistema, la principaldiferencia en esos dos ciguealeses la decoloracin por el calor y el tiempo ms largo antesde la falla.

Foto 27 Foto 28

Causas de la Prdida de Aceite

Existen varias causas para la prdida de aceite del compresor. Algunas de las causas

comunes son ciclaje corto, excesiva espumacin del aceite y largos perodos defuncionamiento en carga mnima, aliada a un proyecto inadecuado de la tubera.

Durante largos perodos de ciclaje corto, el compresor puede bombear aceite paradentro del sistema en una proporcin mayor del que est retornando. Eso, lgicamente, traecomo resultado un nivel de aceite reducido.

El ciclaje corto puede ser causado por baja carga de refrigerante lo que hace que elcompresor entre en ciclo por el presostato de baja presin, por el estrecho ajuste en eldiferencial del termostato de control, por las condiciones de carga mnima, etc. Todas esascondiciones son acompaadas de una baja masa de flujo de refrigerante lo que, por su vez,

resulta en baja velocidad del gas.

Si el sistema est sujeto a fluctuaciones rpidas de carga, lo que causa arranques yparadas frecuentes, el ciclaje podr eliminarse a travs del empleo de un sistema de controlde capacidad.


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La espumacin excesiva dentro del carter del compresor es otra causa de prdida deaceite. Cuando el aceite hace espuma dentro del carter, l ser arrastrado por el gasrefrigerante y comprimido para dentro del sistema. Si la espumacin persiste, es posible queel nivel de aceite pueda caer acentuadamente.

Cierta cantidad de espuma puede ser esperada cuando se da el arranque en uncompresor. An ms, como el refrigerante en exceso ha sido retirado del aceite (por laebullicin), la espumacin disminuir si el control del flujo de refrigerante del sistema esadecuado y si se est usando el tipo correcto de aceite recomendado por el fabricante.

La espumacin persistente tiene dos causas principales: o se est usando un aceiteinadecuado, o el aceite del carter seest diluyendo por refrigerante lquido. La causa delretorno de refrigerante lquido al compresor se encuentra discutida ms bajo Causas delRetorno de Lquido o Migracin.

En los compresores de 2 Generacin de Bitzer se recomienda que el retorno deaceite proveniente del separador de aceite se haga por el lado del motor. Siendo as, elaceite ser enfriado por el gas de la succin y centrifugado por el motor elctrico. Con lacentrifugacin, el mismo ser desgasificado y disminuir el efecto indeseado de laespumacin.

ELEVADAS TEMPERATURAS DE DESCARGA DEL COMPRESOR

El supercalentamiento del compresor y el resultante recalentamiento del aceiteprovocan que el aceite pierda su viscosidad. Con la viscosidad reducida, el aceite no puedelubricar las partes mviles adecuadamente. La falta de lubricacin, por su vez, puede hacerque las superficies de las bancadas se recalienten excesivamente, resultando en desgasteintenso, adherencia de las partes y carbonizacin del aceite.

Un hecho que tpicamente acompaa el recalentamiento del compresor es el desgastedel pistn. Dado que el ndice de expansin trmica del pistn de aluminio es mayor que eldel cilindro de hierro fundido, el pistn virtualmente se torna mayor que el dimetro internodel cilindro en altas temperaturas, haciendo con que el pistn se desgasta y no puedatrabajar. En muchos casos, el rea de trabajo de los aros no es daada porque elenclabamiento del pistn sucede antes de que pueda ocasionarse el dao de esa rea.


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Foto 29 Foto 30

(Foto 29) -Esta foto ilustra ciclos bien iniciales de carbonizacin del plato de vlvulas. La altatemperatura de descarga puede originar que el aceite se carbonice en el conjunto plato devlvulas, principalmente en las pistas de las lminas de alta presin. En la Foto 30 vemos unplato de vlvulas bastante daado por la alta temperatura de descarga.

En casos extremos, el aceite carbonizado puede restringir el movimiento de la lmina,ocasionando el pasaje del gas de descarga de vuelta para la succin. Eso confiere unapresin decreciente constante al pistn, tanto en el curso de admisin como en el decompresin.

Foto 31 Foto 32

(Foto 31) -El pistn del conjunto biela y pistn superior, por ejemplo, ha sido sometido a esetipo de presin decreciente constante. La parte inferior de la superficie de la bancada del ejedel pistn qued sin lubricacin, lo que produjo un desgaste excesivo.


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La lubricacin del eje del pistn depende de la reversin de carga en el eje. En elcurso de compresin, la superficie inferior de la bancada es cargada, permitiendo que lanube de aceite penetre en el espacio entre el eje y la superficie superior de la bancada.Despus de que el pistn invierte el curso, la carga se transfiere para la superficie superiorde la bancada permitiendo que el aceite penetre en el espacio entre el eje y la superficie

inferior de la bancada.Cuando un pistn est bajo presin decreciente constante, esa transferencia de carga

para la superficie superior de la bancada no se produce y la superficie inferior de la bancadano recibe lubricacin adecuada.

Foto 33 Foto 34

(Foto 33) - Este conjunto biela / pistn ha sido retirado de un compresor en el cual la bomba

de aceite estaba intacta y aparentemente en razonables condiciones de funcionamiento.

El color oscuro del pistn se debe evidentemente al calor en el compresor resultantede la mala calidad de lubricacin del aceite sper recalentado, con su resultantedecoloracin, o de alguna otra fuente de calor. La biela se rompi cuando se qued adosadaen el cigueal. Despus de que la biela haya sido quebrada y desprendida del eje, la partesuperior ha sido arrojada para dentro del pistn, quebrando un pedazo de la pollera.


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Foto 35 Foto 36

(Foto 35) - Estas son bielas que han sido retiradas de otro compresor. Noten el aspecto de la

superficie de contacto con el cigueal. La superficie presenta finas ranuras, diferentementede la apariencia manchada, caracterstica de lavado. El calor excesivo que acompa estafalla se evidencia por el oscurecimiento de la biela en el rea adyacente a la de la superficieque entra en contacto con la superficie del cigueal.

Causas de Elevadas Temperaturas de Descarga del Compresor

Entre las causas comunes de elevadas temperaturas de descarga del compresor seencuentran la alta razn de compresin (baja presin de succin y alta presin de descarga),baja carga de refrigerante y control de la capacidad del compresor abajo de sus limites deproyecto. Cada una de esas condiciones lleva al mismo resultado bajo flujo de la masa de

refrigerante. Como el calor del motor y el calor de friccin producido por un compresor estnsiempre presentes, cualquier condicin que reduzca el flujo de gas refrigerante abajo delmnimo exigido por el proyecto priva al compresor del enfriamiento necesario, produciendouna condicin de elevadas temperaturas de descarga del compresor.

En el caso de que eso ocurra, verifique las temperaturas del aceite y descarga. Latemperatura del aceite se toma en la superficie externa del carter. De la misma forma, latemperatura de descarga se toma en la superficie del tubo de la lnea de descarga, a unadistancia equivalente a 10 cm. de la vlvula de servicio de alta presin.

Esas temperaturas deben tomarse en superficies planas y limpias, libres de pinturas,

corrosiones, etc. El termmetro debe estar firmemente fijado en la superficie y aislado paraobtenerse la mejor lectura posible. Las lecturas obtenidas no sern precisas debido a lasprdidas de conduccin de calor a travs del metal. Esta es una consideracin importante alutilizarse las orientaciones sobre las temperaturas mencionadas ms abajo.

La viscosidad del aceite se minimiza cuando el aceite llega a una temperatura entre85C y 95C. Cualquier lectura de temperatura del aceite dentro de esa banda, agranda las


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probabilidades de que las pelculas de aceite se destruyan, resultando un contacto de metal-con-metal y eventual fallo mecnico.

La temperatura de descarga, por otro lado, no debe exceder 125C, ya que si no latemperatura en el rea de los cilindros del compresor puede estar aproximndose a un punto

que puede ser prejudicial al aceite.Esa banda de temperatura no debe encararse como una estricta lnea divisoria entre

el bien y el mal. El proceso de descomposicin del aceite se extiende sobre una ampliabanda de temperatura y en las bandas citadas, ese proceso est en un estado dedescomposicin acelerada. Es esa la razn por la cual esa banda de temperatura es crtica ysujeta a muchas otras variables.

Una alta razn de compresin generalmente se atribuye a problemas con elcondensador, problemas con el evaporador, al inadecuado control del sistema, o a unacombinacin de esos tres problemas. La solucin para ese problema es verificar la limpiezadel evaporador y del condensador, la tasa de flujo de aire o de agua del condensador y delevaporador y las temperaturas de entrada y de salida del agua o del aire. Adems de eso, elfuncionamiento y el control del sistema deben ser estrechamente controlados para identificarcualquier otra forma de funcionamiento que pueda contribuir al bajo flujo de la masa derefrigerante.

Por otro lado, la baja carga de refrigerante se caracteriza por la presencia de burbujeode gas en el visor de la linea de lquido, por la baja presin de succin y por el gas desuccin altamente sper recalentado. Est claro que la solucin para ese problema esagregar refrigerante al sistema. Obviamente, antes de eso, se debe determinar la causa de laprdida de refrigerante.

Finalmente, la colocacin de control de capacidad de un compresor abajo de lacapacidad mnima especificada por la Bitzer, podr ocasionar una masa de flujo derefrigerante menor que el exigido para el adecuado enfriamiento del compresor. La solucines limitar el control de capacidad del compresor para aquella especificada por la Bitzer paralas condiciones existentes de proyecto del sistema.


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PROBLEMAS DE CONTAMINACIN DEL SISTEMA

Algunos de los contaminantes ms frecuentemente encontrados en los sistemas derefrigeracin son: humedad, xido de cobre, suciedad, etc.

HumedadLa presencia de agua en forma de humedad en un sistema frigorfico puede llevar a

otras contaminaciones debido a la formacin de oxidacin, a la corrosin, a ladescomposicin del refrigerante, o a la deteriorizacin en general. Alindose a cada uno deesos problemas con el consecuente dao que podr ocasionarse con su presencia, otrasfallas podrn tornarse obvias. Calor excesivo por motivo de la friccin, encobrado (copperplating) y desgaste innecesario de las superficies de precisin en contacto, todo eso puedeestar unido a ese contaminante. Adems la formacin de hielo en la vlvula de expansinrestringir el flujo de refrigerante o lo interrumpir completamente. En algunos casos podrocurrir la formacin de hielo alrededor de las paredes internas de la serpentina delevaporador, dificultando el cambio de calor entre el refrigerante con el ambiente que serenfriado.

Uno de los medios de detectar la presencia de humedad en un sistema es a travs delanlisis del aceite lubrificante del compresor. Se debe retirar una muestra de aceite y enviarlaa un laboratorio especializado en anlisis de aceite. La cantidad de humedad contenida en elaceite no deber exceder 50 ppm. (para mayores informaciones recomendamos ver elBoletn de Ingeniera n 06 de la Bitzer).

En una instalacin que haya sido adecuadamente instalada y deshidratada no existevirtualmente ninguna forma de que la humedad represente un problema inicial en cualquiersistema frigorfico.

Si hay una prdida en un enfriador de agua (chiller), de forma que entre agua en el sistemade refrigeracin, la prdida resultante de refrigerante sera aparente mucho antes de que lahumedad pueda convertirse en problema.

Foto 37 Foto 38


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Causas de la Humedad

Foto 39 Foto 40

La principal causa o fuente de contaminacin por humedad la representa el aireintroducido en el sistema durante la instalacin de las tuberas de cualquier lnea derefrigerante. Otra forma de introduccin de humedad en el sistema son los aceitesrefrigerantes inadecuadamente manipulados y usados como sustitucin del aceite delcompresor por el personal tcnico responsable. Eso podr evitarse siguiendo lasrecomendaciones de la Bitzer en relacin a la utilizacin correcta del aceite y realizando sucambio peridico. Esas informaciones pueden ser obtenidas a travs de los Boletines deIngeniera 06, 12, 13 y 14.

Sin mtodos apropiados de evacuacin y deshidratacin del sistema frigorfico,

cantidad suficiente de agua para inducir la corrosin y acelerar la formacin de otras formasde contaminacin descritas anteriormente podr permanecer en las lneas de refrigerante.Adems del anlisis de la cantidad de agua contenido en el aceite, la humedad tambinpodr ser detectada con el empleo de visor de lquido con indicador de humedad, instaladoen la lnea de lquido.

Un procedimiento comn de campo usado para la remocin de la humedad de unsistema es el mtodo de evacuacin seguida de la rotura del vaco. Se recomienda romperel vaco cuando la evacuacin llegue cerca de 500 micrones de mercurio. Realizar esteprocedimiento por lo menos dos veces utilizando nitrgeno seco, ya que el mismo absorberlo restante de la humedad contenida en el sistema y tambin reducir el tiempo necesario

para deshidratacin. Es importante recordar que la remocin de la humedad residual de unsistema exigir un largo proceso de evacuacin en caso de que no se haga la rotura delvaco. A 711 mm de Hg. (50.800 micrones de mercurio), el agua hierve a aproximadamente38C. Obviamente, es impracticable aumentar la temperatura de todo el sistema arriba de38C. El nico medio prctico para deshidratar eficazmente un sistema contaminado conhumedad es el empleo de una bomba de vaco capaz de producir una depresin (presinefectiva negativa) inferior a 250 micrones de mercurio.


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El factor tiempo para la remocin del agua es frecuentemente ignorado. Lleva tiempoevaporar el agua retenida en un sistema usando apenas el calor que llega de lastemperaturas ambientes. Recurdese que el agua est cambiando de estado y que existeuna carga latente al evaporarse (hervir) el agua. Se recomienda verificar, a travs de unvacimetro confiable, el nivel del vaco realizado en el sistema. La tabla de las unidades de

vaco se encuentra en el Boletn de Ingeniera n 15.Otra consideracin importante es el tamao de la bomba de vaco. Una bomba muy

grande puede reducir la presin tan deprisa que el agua se congele, hacindose casiimposible su remocin. Existe tambin, la posibilidad de ocurrir daos en ciertas partes de laserpentina o de las tuberas, en caso de que haya congelamiento.

Contaminacin por Suciedad o por Aire

Foto 41 Foto 42

Materiales extraos, tales como suciedad, flujo de soldadura, o productos qumicos,junto con el aire, producen desequilibrios qumicos que provocan la ruptura de las molculasde aceite. Esa condicin, aliada al calor oriundo de las altas temperaturas de descarga delsistema y de las temperaturas de friccin, puede resultar en la formacin de cidos,inscrutacin (lodo) o en una combinacin de ambos.

Asociada a la creciente friccin que ese proceso puede producir, el sistema enteroinicia un proceso de autodestruccin. Adems de los problemas bsicos introducidos,reacciones qumicas ms complejas resultan en la formacin de xidos y de los elementos

necesarios para el cobreamiento (copper plating).

Causas de la Contaminacin por Suciedad y por Aire

Adems de la humedad, la suciedad y el aire provenientes de malas prcticas deinstalacin pueden ocasionar problemas serios despus de que el sistema es colocado enfuncionamiento. Se puede evitar que la suciedad entre en el sistema frigorfico, certificndose


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de que solamente tubos limpios y deshidratados se estn utilizando en los sistemasconstruidos en el campo. Evacuacin adecuada y pasaje de nitrgeno seco en la tuberas(aprox. 1psig) durante el proceso de soldadura de los tubos evitarn los problemas causadospor el aire (oxidacin).

Una fuente de suciedad y de aire (juntamente con la humedad del aire) en unaoperacin normal de mantenimiento puede ocurrir mientras se adiciona aceite al compresor.Como el aceite posee fuertes caractersticas oxidantes y puede fcilmente retener aire yagua, se debe tomar cuidado al realizar el cambio de aceite del compresor.

Foto 43 Foto 44

xidos

Los xidos pueden aparecer bajo la forma de:

xido frrico (Fe2O3) (xido de hierro rojo)xido ferroso frrico (Fe2O4) (xido de hierro negro)xido cuproso (Cu2O) (xido de cobre rojo)xido cprico (CuO) (xido de cobre negro)

Ninguna tentativa debe ser hecha por el tcnico para determinar, a travs de la

coloracin, el contaminante exacto. Eso debe ser hecho por el anlisis qumico. Adems,debido a la combinacin de contaminantes, el color negro bsico del producto resultante quever le dar pocos indicios referentes al origen.


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Foto 45 Foto 46

(Foto 45) -Esta fotografa compara las condiciones de 3 filtros de aceite. El filtro de arribaest limpio, mientras que el del centro y el de abajo estn contaminados. El contaminante esun xido que ha sido retirado de las paredes del tubo o de dentro del compresor por elrefrigerante y llevado al carter, donde ha sido depositado en la superficie de los filtros.

Est claro que un filtro obstruido priva el flujo de aceite a ser arrastrado por la bombade aceite para una adecuada lubricacin de las bancadas, cingueal, biela y pistn, etc.,causando una rotura mecnica prematura del compresor. La caracterstica de ese tipo dedesgaste es semejante a aquella causada por la prdida de aceite de la foto 11. Muchasveces es posible ver fragmentos del material oxidado enclavado en las superficies de lasbancadas.

La extensin del dao depende de la reduccin del flujo del aceite. La bancadaintermedia (principal) y los agujeros de las bielas ubicadas en la extremidad del pasaje deaceite en el cingueal sern afectados en primer lugar. El compresor de la foto 46 sufriexactamente este tipo de rotura mecnica justamente porque el filtro de arrastre de aceiteestaba atascado por xidos, aunque el carter estuviese con el nivel de aceite hasta la mitadde la altura del visor, por causa de la obstruccin del filtro, no hubo lubricacin de las partesmviles del compresor.

Causas de la Presencia de xidos

La formacin de xidos en las paredes internas de los tubos se produce cuando elcalor, aplicado por el soldador, se aplica en la presencia de aire. La oxidacin se evitadislocando el aire dentro del tubo con un gas inerte, tal como el nitrgeno seco, antes deaplicar el calor. Se obtiene una atmsfera rica en nitrgeno dentro del tubo colocando unacinta engomada sobre la extremidad abierta del tubo, opuesta a la conexin de nitrgeno.


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Se hace un pequeo agujero en la cinta y se ajusta el flujo de nitrgeno hasta que se puedasentir el gas escapando por el agujero. Esta presin, a ser aplicada con nitrgeno seco,deber regularse en torno de 1psig.

En el caso de encontrarse vestigios de esos xidos en el sistema frigorfico, los

mismos podrn ser retirados instalando un filtro para limpieza en la lnea de succin pararetener el material antes de que pueda entrar en el compresor. El aceite es entoncescambiado, conforme sea necesario, hasta que quede limpio. La Bitzer siempre recomienda lainstalacin de un filtro en la succin del compresor para limpieza en los casos en los que elevaporador est distante del compresor, ya que solamente el filtro secador de la lnea delquido no garantiza la total limpieza del sistema.

Cobreamiento (copper plating)

Las piezas en las que el revestimiento de cobre se encuentra ms frecuentemente sonlas piezas de tolerancias rgidas que funcionan a altas temperaturas, como el conjunto platode vlvulas del compresor, el cingueal y la bomba de aceite. El origen del revestimiento esten el sistema de tuberas.

Foto 47 Foto 48

(Foto 47) -La superficie de las pistas de sellado de las lminas de succin del conjunto placade vlvulas presenta la formacin del cobreamiento. El motivo ha sido ocasionado por elexceso de humedad contenida en la instalacin. Los compresores del tipo abierto tambinsufren con la formacin del cobreamiento en el sello mecnico, reduciendo su eficiencia desellado cuando los copos de cobre quedan enclavados en la cara de los anillos de grafito.


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Foto 49 Foto 50

(Foto 49) - En esta ilustracin, la bomba de aceite se encuentra altamente revestida decobre. Para funcionar adecuadamente, una bomba de engranajes como sta precisaconstruirse dentro de tolerancias muy rgidas. En consecuencia, un depsito de metal en laspiezas de la bomba puede cerrar los pequeos espacios (holguras), provocando desgaste ytrabamiento del engranaje de la bomba y eventual avera mecnica. Despus que eso seproduce, hay una gran probabilidad de que ocurra una avera adicional de las bancadas,cingueal y del conjunto biela y pistn, aunque el compresor se apaga debido a la falta deaceite poco tiempo despus.

Tpicamente, el dao adicional se produce cuando los operadores o tcnicos de

mantenimiento rearman el presostato de aceite varias veces para continuar con el compresoren funcionamiento, sin percibir que hubo prdida completa de lubricacin forzada dentro delcompresor.

Causas del cobreamiento (copper plating)

El encobrado se da en dos fases. Primeramente, el cobre se disuelve en lossubproductos de una reaccin aceite/refrigerante. La cantidad de cobre disuelto se determinapor la naturaleza del aceite, por la temperatura y por la presencia de impurezas. En lasegunda fase, el cobre disuelto es depositado en las partes metlicas, en una reaccinelectroqumica subsiguiente.

El denominador comn, tanto de la disolucin como de la deposicin del cobre, es laalta temperatura. Un segundo factor para la formacin del cobreamiento es el uso de aceiteimpropio, no recomendado por la Bitzer. Ciertos aceites reaccionan ms fcilmente con losrefrigerantes que otros, bajo altas temperaturas, ocasionando la disolucin del cobre.Finalmente, la presencia de aire, humedad y otros contaminantes, todos aceleran ladeposicin de cobre.


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Para evitar fallas repetidas por causa de la formacin del cobreamiento, analice ycorrija la causa o las causas de las altas temperaturas de operacin, use apenas aceitesrecomendados por la Bitzer y evacue el sistema dos o tres veces para garantizar la remocindel aire y de la humedad. Se recomienda tambin la instalacin de filtros secadores con altopoder en la absorcin de humedad.

Aceites Impropios

La eleccin de los aceites para el compresor por el fabricante es un proceso muchoms detallado de lo que la mayora de los tcnicos de mantenimiento pueda imaginar. Losaceites son elegidos conforme sus componentes analticos para atender los objetivos delubricacin adecuada dentro de ciertas bandas de temperatura y con estabilidad qumica.Otras propiedades, como el punto analine que afecta el sellado y la dilatacin del anilloo`ring y aquellos que limitan la estratificacin del aceite/refrigerante en las bandas msbajas de temperatura de funcionamiento del sistema, tambin deben ser consideradas.

Solamente aceites testados y recomendados por la Bitzer pueden ser usados con totalseguridad por largo tiempo y sin problemas. Otros aceites tambin pueden ser usados conxito, pero no es prctico para ningn fabricante testar todos los aceites disponibles paradeterminar su adecuacin para uso prolongado. En caso de dudas con relacin al el tipo deaceite a ser utilizado, se recomienda consultar siempre a la Bitzer. En el Boletn de Ingenieran 06 aparece una relacin de los aceites aprobados por la Bitzer.

PROBLEMAS ELCTRICOS

La primera reaccin de todos los tcnicos de mantenimiento al ver por primera vez unaquema de motor en un compresor es juzgar que, o el motor o algn componente del sistemaelctrico fall. Aunque a veces es difcil de probar, ese no es generalmente el caso. Lamayora de las quemas de motor producidas estn relacionadas con el sistema frigorfico,tales como las reas anteriormente discutidas. Todas las tentativas deben hacerse paradeterminar la causa de la falla, antes de pensar que el motor estaba con problemas. Si eldispositivo de proteccin del motor INT69 y otras protecciones elctricas que puedan existir,tales como: rel de sobrecarga, disyuntor motor, rel de falta de fase, etc., estabanfuncionando adecuadamente, es extremamente difcil que una falla catastrfica se debaapenas a medios elctricos.

Algunos de los problemas comunes del compresor relacionado con la parte elctricase originan en la falta de fase en una de las tres fases, del bajo voltaje (subtensin), debobinamientos en cortocircuito, de sper recalentamientos, de arrastre del rotor y deproblemas de comando elctrico.

Cuando un motor fall se recomienda que los bobinamientos se limpien para suinspeccin. Su apariencia generalmente llevar a la causa aparente de la falla.


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Antes de continuar, los bobinamientos del estator de un motor trifsico, de cuatropolos debern examinarse. La identificacin de los bobinamientos de cada una de las tresfases es importante al diagnosticarse un problema del motor.

Los motores se encuentran disponibles con 3, 6, 9 y 12 cables. An ms,

independientemente del nmero de cables, la apariencia general del bobinado del estator deesos motores es la misma.

Foto 51

(Foto 51)- Esta foto ilustra la disposicin de la bobina del estator de un motor trifsico, decuatro polos. Para este propsito, las cuatro bobinas o polos, de cada una de las tres fasestienen el mismo color, para facilidad de identificacin.

Observe que las bobinas de las tres fases aparecen en la serie de colores: amarilla,que representa una fase, y que se repite a cada intervalo de 90 grados; azul, que representaotra fase; y rojo, que representa la ltima fase, que tambin se repite a cada intervalo de 90grados.


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Foto 52

(Foto 52) - Los bobinamientos de la fase de un motor tpico son tambin fcilmenteidentificados porque cada enrolamiento es separado de los otros por una barra aislante.

Quema Completa

Foto 53 Foto 54

(Foto53 y 54) - Hay mayor probabilidad de producirse una quema completa cuando elmotor est en la posicin de parada. En el momento en que el motor se energiza, lasdemandas elctricas y fsicas sobre los bobinamientos son las ms fuertes. Si en esaocasin la tensin es baja o el compresor est mecnicamente trabado, el motor sequemar, a no ser que los rels de sobrecarga sean disparados dentro de un espacio detiempo muy corto. Cuando un motor se quema en la posicin parada, la holln y otros


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subproductos de la quema quedan confinados en el lado de succin del sistema. Eso podrayudarlo en su diagnstico.

Con la ausencia de una proteccin adecuada del motor, otra causa de quema es elinadecuado enfriamiento del motor debido a un flujo reducido, o inexistente, del gas de

succin. Como ese tipo de quema se produce cuando el compresor est funcionando, lossubproductos de la quema son frecuentemente llevados para el lado de descarga delsistema.

Causas de Quemas Completas

Cuando todas las fases del motor estn quemadas, verifique el compresor para ver siest libre. Si el compresor est libre y parece estar en razonables condiciones defuncionamiento la causa del problema puede ser elctrica. El anlisis elctrico deberiniciarse con la verificacin de la tensin elctrica y del desequilibrio de fase. La tensinelctrica deber estar dentro de ms o menos un 10% de la tensin de placa del compresor yel desequilibrio de fase no deber exceder el 2%.

Si por otro lado, las partes mecnicas estn presas, se puede pensar que la causa dela quema del motor y de l falla del compresor es mecnica. Cuando sea ese el caso, senecesitan mayores investigaciones para determinar el origen de la falla mecnica.

Foto 55 Foto 56

(Foto 55 y 56) Otra causa del problema podr ser el bajo flujo de gas de succin oinexistencia de flujo. Verifique la condicin del contator, si los contactos estn soldados(pegados), es posible que el compresor haya recogido el gas del sistema y haya dejado defuncionar. El funcionamiento continuo sin flujo de gas refrigerante sobre el motor hizo que serecalentara y eventualmente quemara.


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El funcionamiento del compresor en cortos ciclos para atender las pequeasnecesidades de carga de fin de semana, por ejemplo, puede tambin causarsupercalentamiento del motor. Los arranques frecuentes, con el correspondiente pico decorriente, aliado al reducido flujo de gas de succin sobre el motor durante los breves ciclosde funcionamiento, resultan en recalentamiento del motor el que, al final, puede causar la

quema elctrica.La evidencia mecnica de la falta de enfriamiento del compresor es el desgaste del

pistn, sin dao aparente de la biela o de la bancada principal. Como el gas de succin enfraotras piezas del compresor, as como el motor, un flujo reducido de gas, o la prdida de flujo,hace que los pistones y los cilindros se recalienten. Y como el ndice de expansin trmicadel aluminio es mayor que el de los cilindros, los pistones quedan adheridos entre loscilindros causando tal desgaste.

Cuando un motor fall, verifique siempre la condicin del contator,independientemente de la causa de la falla. La alta corriente que siempre acompaa unaquema frecuentemente damnificar o soldar los contactos.

Si el sistema est sujeto a prolongados perodos de funcionamiento en carga mnima oa fluctuaciones de carga que lo hacen ciclar frecuentemente, un rel de anticiclaje(temporizador) deber instalarse para limitar los arranques del compresor los que, deacuerdo con la potencia del motor, podrn variar de 6 hasta 10 veces por hora. Estarecomendacin est descripta en el manual del curso de compresores reciprocantes de laBitzer en la pgina 31.

Puntos Quemados (Quemas Localizadas)

Fragmentos de metal resultante de la falla mecnica pueden quedar alojados en losbobinamientos del motor. Ah pueden funcionar como herramienta de corte, causando dao alo aislamiento del motor.

Foto 57 Foto 58


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(Foto 57) En el estator mostrado, un pedazo de la lmina de succin del conjunto plato devlvulas qued alojado entre el rotor y el estator, donde damnific la aislacin elctrica de losbobinamientos, haciendo que el motor se quemase.

Una quema localizada como esa puede llevar semanas o meses despus de uncompresor recuperado haber sido reinstalado en el equipamiento. Las partculas metlicasquedan en el motor hasta que alcancen una posicin donde puedan causar daos.Consecuentemente, es siempre recomendable remover e inspeccionar el motor y la roturadespus de la falla, principalmente las piezas involucradas.

Tomar mucho cuidado con el motor pirata, ya que una quema localizada puedetambin ser causada por el movimiento relativo entre las espiras individuales de una bobina.Cuando un motor arranca, las cabezas de las bobinas se flexionan levemente, haciendo conque las espiras se toquen unas con otras. Con el tiempo, eso podr ocasionar rupturas delaislamiento, ocasionando un corto circuito entre las espiras. El calor de ese corto circuitoquemar el aislamiento de las espiras adyacentes, lo que puede terminar en un eventualcorto circuito de fase o de fase tierra.

La Bitzer no recomienda la utilizacin de motores piratas, solamente recomienda lautilizacin de motores originales!

Foto 59 Foto 60

(Foto 59 y 60) - Observe que el corto circuito empez donde la porcin final de la

cabeza de la bobina entra en la ranura del estator. Aqu pudo haber un punto de presinentre las espiras o un fragmento metlico podr haberse enclavado entre las espiras, lo queaceler el desgaste del aislamiento.


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Foto 61 Foto 62

(Foto 61 y 62) Una quema localizada puede producirse dentro de la ranura, por las mismascausas detalladas arriba.

Recordando que, toda vez que se produzca una quema localizada (puntos quemados),remueva siempre el motor y examine el rotor y los bobinamientos prestando especialatencin a indicios de existencia de fragmentos metlicos.

Es absolutamente necesario remover todo y cualquier material de ese tipo antes deintentarse cualquier recolocacin (sustitucin) del motor.

Causas de la Quema Localizada (Puntos Quemados)

Cuando se rompe una de las lminas del conjunto plato de vlvulas del compresor, esposible que un pequeo pedazo (fragmento), sea forzado para dentro del lado de succin delcompresor, donde podr alojarse en los bobinamientos del motor, ocasin en la que podrcausar un corto circuito entre las espiras del motor, resultando en un punto quemado.

Una quema localizada tambin podr ser causada por un esfuerzo en el motor. Si elexamen de un motor con un punto quemado no revela ningn indicio de partculas metlicas,ya sea enclavada en los bobinamientos o en el estator, se puede sospechar que la ruptura

del aislamiento result de esfuerzo normal.

Otro motivo podr estar relacionado con la sobre correccin del factor de potencia,que ocasionar el peak de tensin en el motor. La Bitzer recomienda la correccin del factorde potencia de, como mximo, 0,95. (Para mayores informaciones recomendamos ver elBoletn de Ingeniera n 17 de la Bitzer).


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Falta de Fase y sus Causas

La falta de corriente en una de las fases de un motor trifsico produce que ste actecomo si fuera monofsico. Esto significa que las dos fases restantes trabajan con corriente

excesiva. Si los rels de sobrecarga no apagan el motor rpidamente, estas dos fases sequemarn.

Foto 63 Foto 64

(Foto 63) Este es el aspecto de un motor que ha sido sometido a la condicin de falta defase. Observe que los bobinamiento de dos de las fases estn quemados, mientras que loscuatro polos de la fase remaneciente (interrumpida) estn ilesos.

Foto 65 Foto 66


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La situacin descripta es una quema tpica de operacin monofsica. Pero, en unacondicin de falta a fase, una de ellas puede recalentarse ms deprisa que la otra, haciendocon que apenas una fase se queme, como en las figuras 65 y 66.

Cuando una fase est quemada, verifique los bobinamientos de las dos fasesrestantes. Si una presenta dao por el calor, se puede considerar la falta de fase como la

causa de la quema.Arrastre del Motor

El arrastre del motor es otra causa de los problemas elctricos del motor. Como laholgura entre el rotor y el estator es muy pequea, el desgaste de la bancada principal puedehacer que el rotor se incline suficientemente para rozar en el estator.

Foto 67 Foto 68

(Foto 67 y 68) Los estatores aqu ilustrados presentan seales de rayas causadas porarrastre del rotor. El rotor rasp las laminaciones, provocando una falla del aislamiento de laranura, lo que result en un corto circuito fase tierra. Los rotores que han sido retirados deesos motores presentaron rayas semejantes (fotos 69 y 70).

Foto 69 Foto 70


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Causas del Arrastre del Rotor

El desgaste de la bancada principal suficientemente seria para causar arrastre delmotor debe ser investigado. Algunas de las posibilidades son la dilucin del aceite o aceitecontaminado por suciedades o por otros abrasivos.

La superficie de contacto del mancal que presenta porciones metlicasdesparramadas, indica problema de dilucin del aceite. Vea Dilucin de aceite, pagina 15.

Por otro lado, aceite que contiene partculas en suspensin, aliado a una suciedadencontrada en el filtro de arrastre aceite, indica la presencia de materiales contaminantes.

Despus del arranque del compresor sustituto, es siempre aconsejable verificarperidicamente el color y la claridad del aceite. Si se vuelve descolorido por un material ensuspensin tras el arranque, cambie el aceite, conforme sea necesario, hasta que quedelimpio. En algunos casos, se puede desear instalar un filtro de succin para retener loscontaminantes antes de que entren en el compresor. Obviamente, si el aceite continaindicando la formacin continua de material en suspensin despus de la instalacin de unfiltro de succin, hay buenas posibilidades de que las partculas provengan de otra fallamecnica que est sucediendo.

Fallas Indeterminadas del Compresor

Hasta este punto, admitimos que el tcnico, a travs de un cuidadoso anlisis, deberaser capaz de identificar, por el examen de las piezas rotas, la causa real de la falla. Sinembargo ese no siempre es el caso.

En el mundo real, las condiciones de tiempo, del espacio del taller y de la libertad paraexplorar causas de fallas del sistema no son generalmente las ideales. Adems algunosobstculos referentes al compresor estn ms all del punto de determinarse qu tipo defalla ocurri primero. An con la limpieza profunda de las piezas rotas, el barniz, el carbono, yel lodo adherido podrn ser tan extenso que se admirar por como dur tanto tiempo. Enesas condiciones deber apenas investigar todas las probables causas del sistema,basndose en la conclusin de que ms de un hecho estuvo presente en la falla real.

Las condiciones que llevan a una falla catastrfica del compresor provienen,probablemente, de un largo e intrincado camino. Juntando todas las ideas discutidasanteriormente en este manual, inicie ahora una tentativa de evitar una repeticin de la mismasecuencia de hechos que causaron la primera falla.

Mientras ejecuta las operaciones necesarias de limpieza que se encuentran descritasen el prximo tem, use todo el tiempo que tenga para verificar el sistema elctrico en loreferente a los tems inadecuados, tales como: seccin de los cables, contactos del motorquemados y terminales sueltos. Inspeccione para ver si el circuito de proteccin no estpuenteados y que los controles de presin estn funcionando adecuadamente y con elcableado correcto. El bulbo de la vlvula de expansin est correctamente instalado y se


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encuentra la vlvula en buenas condiciones de funcionamiento? An esos tems simples yobvios pueden ser olvidados en la prisa de la instalacin y del start up del compresor.

Finalmente tome todo cuidado para tener certeza de que el sistema est limpio yadecuadamente para operar con el compresor substituto. Cuando el sistema frigorfico sea

nuevamente puesto en funcionamiento, podr verificar las presiones y las temperaturas, lasque podrn proveerle las respuestas finales sobre el fallo original del compresor.

LIMPIEZA DEL SISTEMA

Despus de una falla del motor del compresor o de una falla que derive de lapresencia de contaminantes dentro del sistema, la vida del compresor recuperado o delcompresor reserva depender del cuidado de la limpieza del sistema.

Para reducir la cantidad de contaminantes a ser retirada del sistema, inspeccione lastuberas de succin y de descarga cercanas al compresor. Si cualquiera de ellas contieneholln u otros subproductos de falla del motor, limpie la lnea con un producto apropiado,antes de reinstalar el compresor.

Nota: Los productos de limpieza que contienen cloro no deben ser utilizados. Actualmente elrefrigerante ms apropiado para la limpieza del sistema frigorfico es el R141b.

Al instalar o recuperar un compresor en un sistema que haya sufrido falla elctrica,instale un filtro anticido de tamao adecuado en la lnea de lquido y tambin en la lnea desuccin.

Despus de la conclusin del test de prdida y de la liberacin de la presin de test,evacue el sistema por lo menos hasta 500 micrones de Hg. Rompa el vaco con nitrgenoseco y establezca nuevamente la evacuacin hasta alcanzar 250 micrones de Hg. o menos.Deje el sistema permanecer en vaco por lo menos 12 horas (caso sea posible). Si la lecturadel vaco permanece inalterada, el sistema no contiene ni prdida, ni humedad y est prontopara recibir su carga de refrigerante.

Cargue el sistema y efecte las siguientes verificaciones, antes de colocar el sistemaen operacin continua.

VERIFICACIONES ANTES DEL ARRANQUE

Sistema Elctrico

1. Primeramente, verifique que todas las conexiones elctricas estn bien apretadas. Lasconexiones adecuadamente firmes son muy importantes, ya que las conexiones concables flojos causarn cada del voltaje el que podr servir de instrumento como causa


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primaria de varios fallos elctricos.

2. Verifique las condiciones de todos los contactores. Si los contactos estn en malascondiciones, cmbielos. Hay informaciones especficas del fabricante al respecto decmo determinar si los contactos ya han superado su vida til.

3. El voltaje del contator del compresor deber verificarse para tener certeza de que seest dentro de + 10% del voltaje de la placa del compresor.

4. El desequilibrio de fases debe ser verificado. El clculo es definido como 100 veces lasuma de los desvos entre las fases y la tensin media (en valor absoluto), dividido pordos veces la tensin media.

Ejemplo:

Lectura de las tensiones elctricas entre fases = 219, 216 y 225 Volts.Tensin media = 219 +216+225 = 220 V

3

El porcentaje de desequilibrio es:

{[219-220] + [216-220] + [225-220]} x 100 =2,27 %2 x 220

Como el desequilibrio de fases mximo aceptable es de 2%, ese porcentaje de 2.27%no es aceptable. Cuando tal condicin sucede o la tensin del contactor no est dentro de +10% de la tensin nominal, se le deber avisar a la compaa de energa local y corregirse lacondicin antes de intentarse dar arranque al compresor.

5. Inspeccione los rels de sobrecarga en lo referente a un correcto ajuste. Si hayequipamiento disponible, es una buena idea cargar realmente y desarmar los rels desobrecarga para conferir su punto de ajuste (calibracin). Para mayores informacionescon relacin al ajuste y seleccin de los rels de sobrecarga, se recomienda verificarel manual del curso de compresores alternativos de la Bitzer, pgina 21.

Sistema de Refrigeracin

Condensador Enfriado a Aire

1. Serpentina limpia y desobstruida.2. Ventilador / correa girando libremente.3. Presostato de alta presin regulado.


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Condensador Enfriado a Agua

1. Todas las vlvulas de agua posicionadas para operacin.2. Llave de interrupcin del motor del ventilador de la torre de enfriamiento cerrada.

3. Llave interruptora del motor de la bomba del agua de la condensacin cerradaSerpentina de Expansin Directa

1. Filtros de aire limpio y colocado en el lugar.2. Serpentina limpia.3. Persianas regulables (Dampers) del aire exterior correctamente posicionadas.4. Llave interruptora del motor del ventilador de aire acondicionado cerrado.

Enfriador de Agua (Water Chiller)

1. Todas las vlvulas de agua helada correctamente posicionadas para operacin.2. Llaves interruptoras del motor de la bomba de agua helada cerrada.

Circuito de Refrigerante

1. Vlvulas de succin y de descarga del compresor abiertas.2. Vlvulas de bloqueo de la lnea de lquido abiertas.3. Otras vlvulas de refrigerante en posicin de operacin.

Sistema de control

Para permitir el test del comando elctrico sin dar arranque en el compresor, retire loscables del contator del compresor. Cierre la llave interruptora del compresor.

1. Energice el comando elctrico.2. Si es necesario, baje el ajuste del termostato u otro controlador para energizar la parte

restante del comando elctrico.3. Utilizando el diagrama elctrico del sistema, verifique la secuencia de operacin del

sistema y los nter trabamientos de controles.

Como el compresor no est en operacin, el contator del compresor deberdesconectarse en aproximadamente 90 segundos por el presostato de aceite (Delta P) o atravs de otro presostato electromecnico. El tiempo depender del tipo de presostato usado.

Obs.: Certifquese, sobretodo, de que los controles de operacin y de seguridad estncorrectamente conectados en el comando elctrico.

Esto se realiza fcilmente, simulando la accin de los controles individuales paraconfirmar la parada correcta del compresor.


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ARRANQUE

1. Reconecte los cables del compresor en el contator.2. Con los manmetros instalados, d el arranque al sistema.

3. Durante ese perodo de funcionamiento, registre las siguientes temperaturas ypresiones del sistema, de hora en hora: (ver Planilla de Acompaamiento delSistema a seguir).

Anlisis del Aceite

Despus que el sistema est funcionando aproximadamente de 4 a 8 horas, recoja elgas del sistema y retire una muestra del aceite. Verifique la acidez de la muestra del aceite,utilizando los conjuntos de teste de aceite disponibles en el mercado (confiables), o enveesta muestra de aceite a un laboratorio especializado en anlisis de aceite. Si el teste deaceite revela un nivel de acidez insatisfactorio, cambie los elementos filtrantes anticido de lalnea de liquido y de la lnea de succin por otra carga del mismo elemento (carbn o aluminaactivada), cambie el aceite del compresor y d nuevo arranque al sistema y djelo funcionarpor un perodo adicional de 8 horas. Repita este procedimiento hasta que el teste de aceiteresulte satisfactorio.

Finalmente, substituya el elemento filtrante anticido de la lnea de liquido por otroelemento del tipo secador (molculas sieves y/o slica gel), para reducir la prdida de presinde la lnea de succin, retire el elemento filtrante anticido y substityalo por un elemento deltipo tela inoxidable o fieltro con baja prdida de carga.

El sistema se encuentra ahora pronto para entrar en operacin continua.

Planilla de acompaamiento del sistema:

OBS: Esta planilla es solamente un ejemplo de como deber ser acompaado el sistema atravs de las lecturas obtenidas. Evidentemente que cada instalacin tiene su caractersticapropia, por lo tanto se recomienda para cada equipamiento frigorfico elaborar una planilla deacompaamiento del sistema, obtenindose la que est descripta a seguir como ejemplo.


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Planilla DE ACOMPAAMIENTO DEL SISTEMACliente FechaObraInstalador Contacto Telfono

Equipamiento Data original de laInstalacin

Modelo Compresor 1 N SerieModelo Compresor 2 N SerieModelo Compresor 3 N SerieModelo Compresor 4 N SerieModelo Compresor 5 N SerieRefrigerante Carga gas (Kg.)

LECTURASOBTENIDASCompresor 01 02 03 04 05

Presin de succin (psig)Temperatura de evaporacin (C)Temperatura de succin (C)Supercalentamiento del gas de succin (K)Presin de descarga (psig)Temperatura de condensacin (C)Temperatura de la lnea de lquido (C)Temperatura lnea de lq. subenfriada si hay (C)Subenfriamiento natural (K)Subenfriamiento total (K)Temperatura de descarga (C)

Temperatura del carter del compresor (C)Temperatura ambiente (C)Presin de entrada bomba de aceite (psig)Presin de salida bomba de aceite (psig)Diferencial de presin de la bomba de aceite (psig)Nivel de aceite en el visor del carter (; ; )Nivel de aceite en el reservorio (; ; ) se hayTemp. del agua o aire en la entrada del condensador (C)Temp. del agua o aire en la salida del condensador (C)

RSRTTensin elctrica nominal (V)

STRSCorriente elctrica nominal (La)T


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REVISIN

Se puede ver, de lo que hemos aqu discutido, que el simple tratamiento del sntomano es suficiente. Se debe hacer un diagnstico adecuado de la falla para reconstruir toda la

secuencia de eventos para identificar y corregir la causa primaria de la falla.Por ejemplo, superficialmente, una quema de motor puede parecer ser un problema

elctrico. Sin embargo ese no es necesariamente el caso. La causa bsica del problemapodra originarse en algn otro punto del sistema o podra ser resultado de las condicionesde funcionamiento del sistema.

Suponga que un sistema de expansin directa que, para comenzar, est un pocosper dimensionado, es colocado en funcionamiento los fines de semana para atender lasnecesidades de aire acondicionado de un pequeo grupo de trabajadores. Una vez que, eneste ejemplo, la mayora de las lmparas est apagada y apenas parte de los demsdispositivos que generan carga est en uso, la carga interna de enfriamiento del edificio esuna fraccin de la normal. Ese conjunto de condiciones hace que el sistema est totalmentesper dimensionado para el trabajo que est intentando realizar.

Para satisfacer esa carga reducida, el compresor arranca repetidamente, funciona encapacidad mnima por pequeo perodo de tiempo, y despus para. La pequea masa deflujo de refrigerante exigida por la carga no es suficiente para enfriar adecuadamente elcompresor y el motor durante los breves perodos de funcionamiento, haciendo con queambos se recalienten. Finalmente, la temperatura del motor se eleva al punto en que elaislamiento se rompe, provocando la quema.

La inspeccin del sistema elctrico revela que los fusibles estn quemados y los relsde sobrecarga del motor abiertos, ambos ocasionados por una condicin de sobrecorrienteresultante de un corto.

El desmontaje del compresor revela, adems del motor quemado, holln en lasuperficie interna de la cabeza de los cilindros sin control de capacidad y los pistones de loscilindros, que trabajan con carga, rayados, mas sin dao aparente en los agujeros de lasbielas.

La evidencia indica (1) compresor sper calentado; (2) el compresor estaba trabajandototalmente sin carga cuando se produjo la quema y (3) el sistema de proteccin trmica delmotor no funcion. Eso, aliado al hecho de que el fallo ocurri en un fin de semana, cuandoel sistema estaba poco cargado, indica las condiciones existentes en el momento de la falla.

En este caso, un rel temporizador resolver el problema bsico de ciclo corto y unaverificacin completa y correccin del circuito de proteccin del motor proporcionarn esaproteccin al compresor reserva.

Este es el tipo de anlisis que debe hacerse en cada compresor que fall. El trabajo


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de investigacin y las informaciones obtenidas indicarn las acciones correctivas a seradoptadas para evitar la repeticin de la falla.

1 Reviso: 12/04

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Diagnostico y Fallas Compresores Reciprocantes

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