16.-Descripción del método de producción de vacío y carga de refrigerante.

POR.-JORGE PORFRIO OCHOA.

A la hora de realizar la carga de gas, precisaremos de varios aparatos de medida y algunas herramientas.Hay varios métodos para el ajuste de la carga frigorífica así como el mecanismo a la hora de cargar un equipo.En primer lugar y como elemento principal precisaremos de un analizador de presión, normalmente se utiliza el analizador de dos válvulas, pero hemos de señalar que en el mercado existen también de cuatro y cinco válvulas.

El analizador consta de dos válvulas una para baja presión (low presion) y otra para alta presión (high presion). Dos manómetros de presión uno de color azul que indicara la presión en baja, su rango suele ser de 0 a 10 bar e incorpora varias escalas en relación presión-temperatura de los gases más característicos (R 22, R 134a, R 407C), el otro manómetro será de color rojo, este indicará la presión en alta, su rango suele ser de 0 a 30 bar, y como en el caso del manómetro de baja también incorpora varias escalas de temperatura para los gases antes citados.

El analizador consta de tres acoplas en rosca sae ¼ para gases como el R 22, R134a,      R 404 y R 407C, para gas R 410C deberemos utiliza acoples de roscas para 5/16 ya que trabaja a presiones más elevadas. En estas tres roscas se conectaran mangueras que unirán  por un lado la parte de baja presión del equipo frigorífico al manómetro de baja (azul), por otro la parte de alta presión del equipo frigorífico al manómetro de alta (rojo) y una manguera conectada a la rosca central que se utilizara como manguera de servicio que será de color amarillo, en esta manguera de color amarillo se conectara la botella de gas refrigerante. Incorpora también un cristal donde se puede visualizar el paso del fluido refrigerante.

En primer lugar se seguirán una serie de precauciones, se revisaran que en todos los acoplamientos no haya hilos de rosca dañados, suciedad, polvo, aceite o grasas. Se verificará que en los cristales de los manómetros no haya polvo de no ser así se utilizara un trapo limpio, en ningún caso se realizara su limpieza con detergentes o desinfectantes agresivos.

En segundo lugar se realizará el purgado de mangueras. Se conecta la manguera amarilla a la botella de refrigerante la cual estará cerrada. Se conecta la manguera de baja presión (azul) al sistema de refrigeración. Se abre la botella. Cuando las mangueras están llenas de gas se purgan el aire de las mismas. Realizaremos la misma operación para la manguera de alta presión (roja).

La carga se podrá efectuar por baja o por alta:

Por baja presión(gases puros o azeotrópicos)

Se conecta la manguera amarilla a la botella de gas refrigerante, se purga y se satura de gas el sistema, una vez se equilibran las presiones se arranca el equipo frigorífico y se abre la válvula del analizador de baja presión de manera que el propio sistema va introduciendo el gas en el equipo. Se podrá calentar la botella para que aumente la temperatura y a su vez la presión y así conseguiremos introducir gas más rápidamente.
Este método es el más utilizado ya que se puede ir midiendo el recalentamiento y subenfriamiento que ofrece el circuito frigorífico y se puede ajustar sin necesidad de conocer el peso final de refrigerante, otro de los indicativos que nos ayudara a saber si la carga es la adecuada será la intensidad de consumo del compresor así como los saltos térmicos que podremos medir en los intercambiadores.

Los datos aproximados para equipos de refrigeración serán:

Recalentamiento                                           Entre 5 ºC y 12 ºC
Subenfriamiento                                           Entre 5 ºC y 12 ºC
Salto térmico en intercambiadores de aire       Aproximadamente 10 ºC
Salto térmico en intercambiadores de agua     Aproximadamente  5 ºC
Consumo eléctrico                                        Por debajo la intensidad nominal

Se conecta la manguera amarilla a la botella de gas refrigerante, en caso de que no lleve toma de líquido colocaremos boca abajo la botella para asegurarnos que el refrigerante entrará en forma de líquido, esta operación se realizara con el equipo parado ya que si no fuera así la presión que abría en el circuito impediría la carga. Este sistema se utiliza en escasas ocasiones y solo si tenemos una bascula y calculamos el peso introducido cotejándolo con el peso de carga de refrigerante que aparece en la placa de características de los equipos.
Si inyectamos refrigerante líquido por la toma de baja presión deberemos tener mucho cuidado afín de evitar los temidos golpes de líquido al compresor.
Abriremos la llave suavemente, dejando el sistema que se estabilice.
Aplicaremos para saber la carga  necesaria los criterios detallados anteriormente.
Inicialmente con el sistema parado podremos introducir refrigerante líquido por la línea de líquidos si disponemos de una toma entre la válvula de expansión o capilar y el condensador. Sucede que al poner en marcha el compresor la presión en la línea de líquidos aumenta y dificulta el paso de refrigerante desde  la botella al circuito
Atención. Los refrigerante zeotropicos se pueden introducir en el circuito por la toma de gas únicamente si vamos a utilizar todo el refrigerante de la botella.

Detección de la fugA

La detección se efectúa estando la instalación con presión. Los métodos son:

Agua jabonosa
Detector electrónico
Lámpara de rayos ultravioleta

Aplicaremos el método elegido en soldaduras, juntas, racores, prensaestopas, etc.
La primera medida será observar las posibles trazas de aceite alrededor del circuito frigorífico. Si hay aceite hay o ha habido una fuga de gas.
Métodos utilizados:

Cuanta más presión exista en el circuito más fácil será detectar la posible fuga. A tal efecto deberemos inyectar nitrógeno al circuito, hasta 10 bares. Aplicaremos agua jabonosa.

Con el mismo gas utilizado en el circuito aplicando el detector electrónico o la lámpara de rayos ultravioleta. Para los gases halogenados(CFC, HCFC) podremos utilizar  además la lámpara halógena.

Equipos utilizados:

Agua jabonosa
Consiste en untar agua mezclada con jabón  con la ayuda de un pincel los lugares susceptibles de tener fuga de gas. Es muy efectiva en exteriores, ya que no le afecta el viento.

Lámpara ultravioleta
Se trata de introducir en el circuito una mezcla de aceite y un compuesto orgánico. Este sistema permite detectar fugas de hasta 7 gramos al año. Se aplicará este sistema en ausencia de luz.

Detectores electrónicos
Una señal sonora advierte de la existencia de una fuga.

La reparación de la fuga.

Es preferible una soldadura que cualquier otro tipo de unión, al ser menos sensibles a las vibraciones.
Reapretaremos  todas las tuercas.
Pondremos en las bocas de ¼  tapones con junta tórica
Si existe válvula de seguridad pondremos a la salida de esta, un disco de rotura de idéntico tarado.
Para rehacer soldaduras defectuosas, eliminaremos el gas del circuito. Haremos circular por el tubo a soldar nitrógeno, con esto evitaremos la descomposición del gas refrigerante, así como la formación de calamina.

Control de la presión de los recipientes

De acuerdo con los códigos correspondientes, todo recipiente o instalación a presión deberá ser capaz de soportar la presión máxima alcanzable en las condiciones de funcionamiento. Su presión de diseño será como mínimo un 10% superior a la presión máxima. Complementariamente la instalación dispondrá de los elementos de seguridad correspondientes frente a presiones excesivas.
En determinadas situaciones que es previsible la generación de reacciones químicas incontroladas tales como polimerizaciones y descomposiciones o cualquier forma de generación de gas, vapor o calor, que puedan provocar sobrepresiones considerables, es posible diseñar la instalación para ser capaz de soportarlas. Tal medida es viable en instalaciones de alto riesgo y cuando sus dimensiones sean reducidas.

Refrigeración

La temperatura es un factor de riesgo que contribuye al aumento de la emisión y evaporación. En tal sentido reduciendo la temperatura de las sustancias que intervienen en el proceso, particularmente los gases licuados, se reduce significativamente la cantidad de vapor producido por una fuga.
En procesos químicos exotérmicos, la refrigeración constituye una medida básica de seguridad. Y por ello, requiere dimensionarla y dotarla de los medios necesarios para garantizar en todo momento su funcionalidad.

Sistemas de seguridad frente a sobrepresiones

Los sistemas de seguridad son fundamentalmente las válvulas de seguridad y alivio de presiones y los discos de ruptura. Las primeras están concebidas para abrirse liberando el exceso de presión del recipiente o aparato a presión y cerrándose cuando la presión disminuye por debajo de la presión de disparo. Requieren estar diseñadas para liberar un determinado flujo másico a su correspondiente presión de tarado.
En cambio los discos de ruptura que tienen una función complementaria a las válvulas de alivio de presiones, están concebidos para romperse al sobrepasar una determinada presión de tarado, liberando totalmente la sobrepresión del interior sin que la instalación que protege quede dañada.
Debido a la frecuente apertura de las válvulas de alivio de presiones por las pruebas periódicas de sobrepresión y los eventuales aumentos de presión generados en el propio proceso, es necesario considerar el comportamiento de tales escapes, siendo conveniente en el caso de tratarse de sustancias inflamables o tóxicas, canalizarlas a puntos controlados para su eliminación o neutralización. Cabe destacar que las tuberías deberían estar protegidas frente a sobrepresiones. Especial precaución debe tenerse cuando pueda quedar retenido líquido o gas licuado en un tramo de tubería, que ante motivos diversos genere una sobrepresión capaz de romper la tubería, si no se tiene la correspondiente válvula de alivio.

Test de fugas y evacuación

En todos los sistemas de refrigeración se realiza un test de fugas antes de la puesta en marcha y también después de reparaciones donde se han reparado fugas de refrigerante. Estas fugas de refrigerante destruyen la capa de ozono de nuestra atmósfera.

VACIO

El vacío se emplea en refrigeración para lograr la eliminación de incondensables y de la humedad. La humedad se ha de eliminar para evitar que las válvulas de expansión o el tubo capilar se obstruyan por un tapón de hielo. También para evitar la posibilidad de oxidación, corrosión y deterioro del refrigerante y del aceite.                                                Los incondensables (O2, N2) se han de eliminar para evitar el aumento de presión de condensación y la oxidación de los materiales.
La relación entre el vacío y la humedad es muy simple, cuando más baja sea la presión obtenida, menos humedad y aire quedan en el sistema. Es más difícil eliminar agua en forma líquida de un sistema, que en forma gaseosa.                                                          El tiempo de vacío es función del volumen en m³/h de la bomba de vacío, el volumen de los tubos, el volumen del sistema y su tipo y el contenido de agua en el sistema.
Una cosa muy importante es el hecho que se tarda 16 veces más para lograr el vacío en un nivel fijado si se usa un tubo de ¼ que si se hace servir un tubo de ½ y el doble de tiempo si el tubo mide 2m en lugar de 1m.
El contenido de humedad es el parámetro más variable que al mismo tiempo es el que influye más en el tiempo de vacío. La humedad depende de la temperatura ambiente, de las condiciones en las cuales fueron almacenados los componentes, del estado de la humedad (líquido o vapor).
La elección del nivel de vacío depende del tipo y la construcción del sistema, el grado de impurezas, el tiempo necesario para el vacío.
Se pueden obtener dos tipos de vacío, el vacío alto que comprende entre 0,05mbar y    0,1 mbar y el grado más frecuente de vacío está entre 0,5 y 2 mbar. Para lograr el primero se tarda mucho tiempo y por lo tanto no es muy frecuente pero es el que ofrece mayor seguridad.

Selección de la bomba de vacio

Las bombas de vacío se caracterizan por el vacío límite y la velocidad de bombeo. Las bombas de vacío son bombas rotatorias de paletas, están compuestas por una caja (estator) en el cual gira un rotor con ranuras que está fijado excéntricamente. Este rotor tiene paletas que son empujadas generalmente por la fuerza centrífuga o por muelles. Estas paletas se deslizan a lo largo de las paredes del estator y de esa manera empujan el aire que ha aspirado en la entrada, para finalmente expulsarlo a través del aceite por la válvula de salida. El contenido de aceite en estas bombas sirve de lubricante y de junta estanca, llena los huecos vacíos y ayuda a refrigerar la bomba. Es importante cambiar el aceite de la bomba con regularidad ya que la humedad del circuito de refrigeración vuelve a aparecer en la bomba y provoca la oxidación de esta. Además no existe estanqueidad entre las paletas y el estator y el agua evapora en la cámara de vacío.
Las bombas de doble efecto alcanzan presiones más bajas que con bombas de simple efecto. El tamaño de la bomba ha de ser el adecuado para el circuito. Una bomba demasiado grande puede hacer un vacío en muy poco tiempo, pero produce formación de hielo. Como que el hielo evapora muy lentamente, tenemos la impresión de que hemos obtenido el vacío deseado. Después de un cierto tiempo el hielo empezará a deshelar y evaporará, lo que aumenta la presión y en consecuencia encontraremos otra vez humedad en el circuito.  Con una bomba demasiado pequeña, el tiempo de evacuación será demasiado largo.

Como usar una bomba de vacío

En primer lugar se ha de comprobar el nivel de aceite antes del empleo, nos aseguraremos que el nivel de aceite está por encima de la línea marcada en el visor, de lo contrario rellenaremos, para esta operación utilizaremos aceites de refrigeración para bombas de vacío con grado de viscosidad 46 y para uso hidráulico mineral o sintético.  Quitaremos el tapón de entrada de aire y conectaremos dicho puerto para la manguera de vacío. Retiraremos el tapón de salida de aire y conectaremos la bomba a la red eléctrica. En caso necesario podríamos evacuar el aceite por un tapón que  incorporan la mayoría de bombas en la parte baja.

15.-Métodos para doblado de tubería de cobre para refrigeración.

POR.-JORGE PORFIRIO OCHOA.

El doblado de tubos es un trabajo complejo e implica retos especiales porque la pieza tiende a romperse o deformarse en el proceso de flexión. Sin importar la técnica, el mayor desafío al doblar tubería metálica está dado por dos principios básicos que ocurren simultáneamente: por un lado, el material en el interior de la curva se comprime; por el otro, en el exterior del eje se tensa. Esta combinación de esfuerzos causa adelgazamiento y elongación de la pared externa, y engrosamiento y acortado de la pared interna, como consecuencia hay una tendencia de aplanamiento del tubo en el doblez. En general, el objetivo es evitar que ocurra tanto la ruptura como el aplanamiento, y formar un doblez uniforme, lo cual no es problema cuando el tubo tiene un grosor de pared ancho y se dobla en un radio amplio, pero cuando la pieza es delgada y es necesario realizar una curva muy cerrada, aumentan los riesgos de fractura y los defectos por el hundimiento interno. En este sentido, para lograr el doblez correcto, es muy importante analizar todos los factores que entran en juego en la operación. Por ejemplo, el taller debería prever aspectos como: el espesor y diámetro del tubo a doblar; la cantidad de dobleces y su complejidad; el material y forma del tubo; además, diseño, acabado, nú- mero y costo de las piezas a producir, con el fin de determinar claramente el método de doblado a emplear.

Importancia del Radio, Espesor y Diámetro Aun cuando las variaciones en el diá- metro exterior y en el espesor de la pared de los tubos no son problemas nuevos, son mucho más relevantes de lo que la industria considera. El diámetro interior y exterior del tubo, el espesor de la pared nominal y el eje neutral son características inherentes de la pieza. En el mercado nacional existe un amplio y variado universo de formatos de tubería, la cual es utilizada para todo tipo de aplicaciones y sectores. El ángulo y radio de doblado dependen de los requerimientos de fabricación y el uso final del tubo. Por su parte, la pared interior y exterior en el área de la curva dependen del ángulo y radio generados, además del proceso y máquina (prensa o dobladora) utilizada. (Términos en el doblado de tubos).

Los tubos metálicos tienen una amplia aplicación, no sólo se usan en el transporte de fluidos, sino también como componentes estructurales en fabricaciones aeronáuticas, la industria automotriz, edificaciones, construcciones civiles y maquinaria. Además de muebles, rieles, andamios y manijas, entre muchos otros. Básicamente, los tubos son más dé- biles cuanto mayor es el diámetro o menor es su espesor de pared, así mismo cuando el radio de curvatura disminuye las fuerzas que actúan sobre el tubo aumentan exponencial mente de manera significativa y pueden ocasionar graves deformaciones en el material. Por su parte, cuando el diámetro del tubo es pequeño y la pared es relativamente gruesa casi ningún apoyo se necesita para realizar el doblez. Para determinar si la pared de un tubo es delgada o gruesa, es necesario comparar el espesor de la misma (t) con el diámetro externo del cilindro (D), dividiendo el radio de curvatura con el diámetro externo del tubo, a esto se le llama factor de la pared del tubo (WF). Para cada tubo y cada radio de curvado debe haber una herramienta correspondiente. Según explica el ingeniero Cipriano Castro, gerente general de Indomec, empresa dedicada al conformado de tubería metálica, la correcta relación de dimensión del tubo con el radio de curvado debe ser uno de los pará- metros más importantes a tener en cuenta. Para evitar el hundimiento o aplanamiento de la zona interior Pared Exterior Eje neutral Términos en el doblado de un tubo Espesor de pared nominal Diámetro externo tubo Diámetro interno tubo Extremo libre Radio de doblado Ángulo de doblado Pared interior de la curva, el radio mínimo del doblez (R) al cual se puede doblar el tubo debe ser alrededor de 1.5 veces el diámetro (D) cuando se usa un mandril, herramienta empleada para apoyar el interior del tubo y así mejorar la calidad de la curva, y 3.0 veces D cuando no se usa el mandril. Valores más altos de WF aumentan el radio mínimo del doblez; esto determina que el doblado de tubos es más difícil para las paredes delgadas. La ductilidad del material de trabajo es también un factor importante en el proceso. Determinar la dificultad del doblez; es decir, si es simple o complejo, depende especialmente de la relación que hay entre el diámetro exterior del tubo (Øe) y el radio de la curva después del proceso (Rc), a esto se le conoce como factor de curvatura (Fc), el cual sirve para hallar el radio mínimo que se le puede dar al material sin afectarlo con hendiduras, grietas o arrugas. La fórmula para establecer el factor de curvatura sería: Fc = Rc/Øe, los valores entre 1 y 2 muestran que el doblez es de alta dificultad, por lo tanto es necesario utilizar elementos de soporte como los mandriles. El valor recomendado del factor de curvatura está en un rango de 2.5 a 3.5, en el cual el doblez se considera simple. En algunos casos, las empresas que no realizan un gran número de dobleces y que frecuentemente emplean procesos manuales, rellenan el tubo con resina o arena seca para evitar que se produzcan defectos de calidad. Adicional mente, el ingeniero Castro recomienda considerar el límite elástico del material también llamado ‘springback’, ya que todos los tubos, una vez finalizan la fuerza de flexión, tienden a manifestar cierta de recuperación elástica. Si se hace un doblez hasta cierto ángulo puede esperarse que regrese hasta un ángulo un poco menor cuando se deja libre el material. Este retroceso es mayor para radios más pequeños, materiales más gruesos, ángulos de doblez más grandes y materiales endurecidos. Por lo general se devuelven entre 2° y 4°. Por ello, en operaciones de precisión, es necesario dar un ángulo o curvatura más cerrada de la necesaria como para que después de la recuperación elástica la pieza que de de la forma deseada. 

Manejo de Materiales y Formatos 

Un segundo bloque de criterios a tener en cuenta para el proceso de doblado de tubos, es el conocimiento de las características del material: forma, tamaño, aleación, límite de Naturaleza del doblez metálico Lado de comprension Eje neutral 0.3 t hasta 0.5 t Lado de tensión Ángulo de doblez Grueso del material original t Fuente: Exco Colombiana Radio mínimo de curvatura para tubos de diferentes diámetros y espesores con Fc = 3 Ø Nominal tubo (in) Ø Real tubo (mm) Espesor de pared (mm) Radio mínimo de curvatura (mm) Radio mínimo de curvatura (in) 0.5 20,63 2,5 61,9 2,4 0.75 25.05 2,5 75,2 3,0 1 32,64 2,5 97,9 3,9 1.25 42,16 2,5 126,5 5,0 1.5 48,26 2,5 144,8 5,7 2 59,24 2,5 177,7 7,0 elasticidad, resistencia a la tensión, ductilidad, y otros más. La mejor forma de lograrlo es establecer una comunicación e interacción con el proveedor de la tubería, quien cuenta con las tablas técnicas de cada uno de sus productos. Al respecto Cipriano Castro, explica que no es igual doblar un tubo de acero al carbono, que uno acero inoxidable, ya que el segundo opone más resistencia a la flexión, y con los diámetros pequeños de curvatura aumenta el riesgo que genere arrugas e imperfecciones. Una solución para el doblado exitoso de la tubería de acero inoxidable en la industria nacional, es usar aceite a través del mandril o macho para mejorar el enfriamiento y la lubricación de la herramienta en el momento de desplazamiento.

14.-Tubería para refrigeración, características, nomenclatura y fabricantes en México.

POR.-ROBLES RAMIRES ERICK

Se presentan los principales componentes del ciclo de refrigeración mecánica:  comprensor, evaporador, condensador y dispositivo de medición.  También consta de la tubería necesaria para conectar esos elementos y formar un sistema sellado, para que el refrigerante no escape, a continuación se describe los materiales, herramientas y métodos que los técnicos usan con más frecuencia para formar y armar el sistema de tubería de refrigeración.  

MATERIALES DE TUBERÍA PARA REFRIGERACION

La mayor parte del tubo que se usa en acondicionamiento de aire está hecho de cobre.  Sin embargo, hoy en día el aluminio se usa mucho para fabricar los circuitos internos sé los serpentines del evaporador y condensador, aunque no se ha extendido su uso en fabricación en el campo porque no se puede trabajar con tanta facilidad como el cobre, y es más difícil de soldar.

La tubería de acero se usa para armar los sistemas de refrigeración muy grandes en los que se necesitan tubos de 6 pulg de diámetro o mayores.  En la refrigeración moderna no se usan conexiones roscadas de tubo de acero, porque no se puede hacer herméticas.

Estos sistemas son soldados, y cuando se necesita conectar al equipo o se necesitan uniones de servicio se usan conexiones atornilladas.

El término tubing se aplica en general a materiales de pared delgada, que se unen mediante sistemas que no sean de rosca cortada en la pared del tubo.  Por otro lado, el término tubo común y corriente es el que se aplica a materiales con pared gruesa, como por ejemplo hierro y acero, en los cuales se pueden cortar roscas en la pared y que se unen mediante conexiones que se atornillan en el tubo.
Estos tubos también se pueden soldar.  Otra diferencia entre “tubing” y tubo es el método de medición de tamaño.  Los tamaños de “tubing” se expresan en términos del diámetro exterior (DE), y los del tubo se expresan como diámetros nominales interiores (DI).   

“TUBING” DE COBRE

Este “tubing”1 se usa en la mayor parte de los sistemas domésticos de refrigeración, y es cobre especialmente reconocido.  Cuando se forma el tubo de cobre tiene una tendencia a endurecerse, y esta tendencia podría originar grietas en los extremos del “tubing” cuando se avellanan o se aplanan.

El cobre se puede reblandecer por calentamiento hasta que su superficie tenga color azul, y dejándolo enfriar.  A este proceso se le llama recocido y se hace en fábrica.

El “tubing” de cobre que se usa en refrigeración y acondicionamiento de aire sé llama_tubing ACR, que quiere decir que se usa en trabajos de refrigeración y ante acondicionado, y que se ha fabricado y procesado especialmente para este objeto.  El “tubing” ACR tiene nitrógeno a presión para evitar la entrada de aire, humedad y polvo, y también para dar máxima protección contra los óxidos perjudiciales que se forman normalmente durante el latonado.

Los extremos están taponados, y los tapones se deben volver a poner después de cortar un tramo del “tubing”.

Clasificación del “tubing” de cobre

El “tubing” de cobre tiene tres clasificaciones:  K, L y M, que se basan en los espesores de pared:

K:  pared gruesa, aprobado para refrigeración y aire acondicionado
L:  pared media, aprobado para refrigeración y aire acondicionado
M: pared delgada; no se usa en sistemas de refrigeración.

El “tubing” M de pared delgada no se usa en tuberías de refrigerante a presión, porque no tiene el espesor de pared necesario para cumplir con los reglamentos de seguridad; sin embargo, se usa en tuberías de agua, drenado de condensados y otras necesidades relacionadas con el sistema.

El “tubing” K de pared gruesa se emplea en usos especiales, cuando se esperan condiciones excepcionales de corrosión.  El tipo L es el que se usa con más frecuencia para aplicaciones normales en refrigeración.  La figura R5-2 muestra una tabla de especificaciones para “tubing” tipos K y L.  Ambos tipos se consiguen en variantes de extrusión suave o dura.

“Tubing” de cobre extruido suave

Como su nombre lo dice, se recuece para hacer que el tubo sea más flexible y fácil de doblar y conformar.  Se consigue en el comercio en tamaños de ⅛″ a 1 ⅝″ DE y se vende con frecuencia en rollos de 7.5, 15 y 30 metros.  Los rollos se deshidratan y sellan en fábrica.  El “tubing” de cobre suave se puede soldar o usar con conexiones abocinadas o mecánicas de otro tipo.

Como se dobla y se conforma con facilidad debe sujetarse con abrazaderas u otros componentes para soportar su propio peso.

1N de T.: En español no se diferencia entre tubo “tubing” y tubo “pipe”; el contexto es lo que define lo que se trata.  Sin embargo, en este capítulo sí haremos la distinción, y en el resto del libro sólo usaremos la palabra “tubing” cuando sea necesario aclarar para que el lector no se confunda.

     
                         DIÁMETRO

                      Exterior,   Interior,             Espesor de                Weight per             
Tipo                 Pulg.          Pulg.                Pared, pulg                  Foot (lb)
                  
 

K                        ½            0.402                      0.049                          0.2691
                           ⅝            0.527                      0.049                          0.3437
                           ¾            0.652                      0.049                          0.4183
                           ⅞            0.745                      0.065                          0.6411
                         1⅛            0.995                      0.065                          0.8390
                         1⅜            1.245                      0.065                          1.037
                         1⅝            1.481                      0.072                          1.362
                         2⅛            1.959                      0.083                          2.064
                         2⅝            2.435                      0.095                          2.927
                         3⅛            2.907                      0.190                          4.003
                         3⅝            3.385                      0.120                          5.122
L                        ½             0.430                      0.035                          0.1982
                          ⅝             0.545                      0.040                          0.2849
                          ¾             0.666                      0.042                          0.3621
                          ⅞             0.785                      0.045                          0.4518
                        1⅛             1.025                      0.050                          0.6545
                        1⅜             1.265                      0.055                          0.8840
                        1⅝             1.505                      0.060                          1.143
                        2⅛             1.985                      0.070                          1.752
                        2⅝             2.465                      0.080                          2.479
                        3⅛             2.945                      0.090                          3.326
                        3⅝             3.425                      0.100                          4.292

                          
                                                         
Su aplicación más frecuente es para tamaños de tuberías de ¼″ a ¾″ DE.  
Cuando el diámetro es mayor que, se hace difícil él darle forma.

                   
“Tubing” de cobre extruido duro

Este “tubing” también se usa mucho en sistemas comerciales de refrigeración y aire acondicionado.  A diferencia del extruido suave, es duro y rígido y tiene la forma de tramos rectos.  Se debe usar con conexiones formadas para dar los cambios de dirección y dobleces necesarios.  A causa de su construcción rígida es más auto soportante y necesita de pocos soportes.  Sus diámetros van de ⅜″ a más de 6″.

El “tubing” extruido duro se vende en tramos normales de 6 m que están deshidratados, cargados con nitrógeno y taponados en ambos extremos para mantener una condición interna limpia y libre de humedad.  El empleo de “tubing” extruido duro se asocia con más frecuencia con tamaños mayores de tubería, de ⅞″ o más.

13.-Juego de manómetros, características, conexiones y funcionamiento.

POR.-ROBLES RAMIRES ERICK

 

Una de las herramientas fundamentales del Técnico en Refrigeración es el Juego de Manómetros. Si efectuamos el registro adecuado de la presión de descarga y presión de aspiración, podemos elaborar la hoja de ruta para diagnosticar rápidamente si el sistema funciona correctamente o por el contrario, nos dá la indicación de una falla en el equipo. 

Esta herramienta especializada se compone de 2 manómetros y sus características son las siguientes:

MANOMETRO AZUL : Está diseñado para medir la presión de succión o aspiración del compresor. En su  escala, del  cero hacia arriba nos mide presión por encima de la atmosférica y del cero hacia abajo nos mide vacío, es decir, presiones por debajo de la atmosférica. Su rango de medición es de cero a 250 PSIG y de cero hasta 29,92" de Hg. Igualmente dispone de sus equivalencias correspondientes en Kg/cm2 y mm de Hg.

MANOMETRO ROJO: Diseñado para medir las presiones de descarga del compresor. Su rango es de cero  hasta 500 PSIG ( libras por pulgada cuadrada manómetricas ). Igualmente pueden leerse las presiones en el sistema decimal de cero a 35 Kg./cm2. 

 

MANGUERAS: Estos instrumentos sin importar la marca, vienen  acompañados de 3 mangueras ( especialmente diseñadas ) de color azul, rojo y amarillo, con el fin de adquirir la disciplina de conectarlas así:

AZUL:  Del puerto de servicio de la válvula de succión del compresor al manómetro de Baja presión.

 

ROJA:  Del puerto de servicio de la válvula de descarga del compresor al manómetro de Alta Presión.

 

AMARILLA: Se conecta al racor central del juego de manómetros y se emplea para efectuar todos los servicios requeridos por el sistema: efectuar vacío, prezurizar con Nitrógeno, inyectar refrigerante, etc.

 

VÁLVULAS: Cada uno de los manómetros viene provisto de una válvula, cuya función es la de abrir el paso hacia o desde el racor de servicio (  racor central ). Cuando se van a conectar las mangueras a los respectivos manómetros las válvulas deben estar cerradas para impedir escapes hacia el racor de servicio.

MANIPULACION : Las válvulas están diseñadas para operarlas con fuerza moderada ( digital en el caso de los racores de las mangueras ), el exceso de fuerza hará que estos elementos se deterioren rápidamente, si tenemos en cuenta que esta herramienta es de uso cotidiano.

La fotografía nos muestra tres manómetros de baja presión,  registrando distintas etapas de proceso de un compresor de tornillo MYCOM. Pueden observar que estan calibrados para leer presiones de baja en el sistema decimal, Kg/cm2 ( escala de color negro ) y cm de hg. ( escalas de color rojo )

12.-Bombas de vacío, características y funcionamiento.

POR.-ANDRADE LARA OSCAR

La instalación o reparación del equipo de aire acondicionado requiere aplicar “Buenas Prácticas” para realizar la deshidratación parcial o total del ciclo de refrigeración. No siempre la tarea de vacío se realiza correctamente y lamentablemente se corren riesgos de reducir o terminar con la vida útil del equipo en cuestión. En estos tiempos dónde la tecnología avanza rápidamente en la fabricación de nuevos equipos, con mejores características de aplicación y eficiencia, no se puede ocultar que la técnica a aplicar en la reparación exige ser cuidadoso y responsable en el manejo. 

Sin ir muy lejos, algunos circuitos de refrigeración son más extensos, requieren aplicar soldaduras de sus caños de cobre y también utilizar aceites anticongelables sintéticos, los cuales son cien veces más ávidos de absorber humedad que los aceites minerales. 

Los gases refrigerantes ecológicos que reemplazan inexorablemente a los refrigerantes que afectan a la capa de ozono también exigen un tratamiento especial, cómo ocurre con los llamados mezclas y otros cómo el R 410a, dónde nos debemos manejar con presiones de casi 70% superior a lo que estamos acostumbrados con el R22. 

Un equipo es fabricado cuidando siempre que el sistema esté libre de contaminantes y gases no condensables. La limpieza de las cañerías y demás componentes del circuito es una regla de estricto cumplimiento. 

Cuando el circuito de refrigeración no requiere ser preparado y armado por el instalador cómo sucede con los equipos compactos, roof top y máquinas enfriadoras de líquidos etc, no existen riesgos, pero si el equipo es una unidad separada (Split type) es el momento de aplicar técnicas y manejo responsable de las Buenas Prácticas para terminar con éxito el trabajo. 

Factores que conspiran contra las “Buenas Prácticas”:

1. La tarea de montaje no siempre puede desarrollarse en lugares adecuados, por ejemplo, una obra en ejecución, la cual presenta las siguientes características:
   • poca limpieza del entorno
   • condiciones exteriores desfavorables
   • exigencias de protección y cuidado con los otros gremios
   • exigencias de tiempo total en la ejecución generalmente cortos
   • interrupciones no deseadas en el desarrollo del trabajo, etc.
2. Los tiempos que se exigen o comprometen en una venta no siempre están relacionados con el tiempo real de ejecución.
3. La demanda de trabajo que se incrementa en gran medida antes y durante la temporada.
4. Disponibilidad de herramientas y materiales adecuados, como también personal Técnico capacitado, que en general debe estar dispuesto en una tarea estacional.

El Técnico debe sostener una conducta a rajatabla, única forma de jerarquizar su profesión. 
En muchos casos hemos escuchado y también leído que hacer la evacuación del sistema (cañerías de refrigerante líquido, gas y evaporador) podría simplificarse no usando la bomba de vacío, sino simplemente haciendo un barrido aún con el mismo gas, que en algunos casos, en exceso viene envasado dentro del equipo (política de algunas marcas en equipos partidos). Esta práctica de “ Barrido” es insuficiente, no es confiable y debe ser desechada, agregando a esto algo por demás reprochable, que es arrojar refrigerante al medio ambiente. No hay técnica que permita defender que esta tarea es segura, por el contrario el mecánico que la aplica comienza a transitar el camino de un probable fracaso en su trabajo. 
En general el vacío y deshidratación de un sistema se realiza luego de haberse verificado que el circuito no tiene pérdida, esto es después de haberse hecho una prueba con Nitrógeno y no encontrándose fugas. La evacuación se efectúa con el uso de una bomba de vacío que se conectará por medio de cañerías al circuito del equipo. 
Una buena práctica en este trabajo está relacionada con tres elementos a saber:

La bomba de vacío

Para saber que capacidad debe tener la bomba debemos conocer previamente que capacidad en TR (toneladas de refrigeración) o Kcal /h tiene el equipo que estamos instalando o reparando. 

También no debemos descuidar como será el transporte de la bomba, en función del peso y el tamaño de la misma. 

Para poder elegir la bomba de vacío adecuada debemos considerar que por cada pie cúbico por minuto o por cada 28,56 litros por minuto que dispone la bomba de vacío (capacidad), podemos emplearla para evacuar o deshidratar equipos con capacidad hasta 6 TR (18.000 Kcal/h o 72000 BTU/h). 

Una regla aproximada será entonces: Con 1 cfm o 28,56 l/min se puede evacuar equipos hasta 6 TR 

Por ejemplo, con una bomba de 4cfm podemos evacuar equipos de hasta 24TR. 

Hoy están disponibles en el mercado bombas de una y dos etapas que llegan a valores de vacío de 15µ (15micrones), 0,015mm recordando que 1mm = 1.000 micrones. 

Las bombas de vacío que disponen de aceite para su lubricación requieren cambio de aceite de acuerdo no solo a su uso, sino también al grado de contaminación en que se encuentra el circuito a deshidratar. Es recomendable cambiar el aceite con frecuencia para evitar disminuir la eficiencia de la bomba, téngase en cuenta que el aceite se contamina por medio de vapor de agua que se elimina del circuito. 

Es aconsejable que si el circuito a deshidratar contiene mucha humedad, en el mismo momento que la bomba se detiene al terminar la deshidratación, se proceda a retirar su aceite y sustituirlo por otro de las mismas características que aconseja el fabricante, de esta forma evitaremos que la humedad permanezca dentro de la bomba afectando sus partes mecánicas y disminuyendo su eficiencia. 

Cuando se comienza el vacío en un circuito nunca se debe hacer funcionar la bomba si la presión en el circuito a evacuar es superior a la presión atmosférica. La presión atmosférica es de 760 mm Hg (atmósfera) = 14,7 Lbs/p2 esta presión es la que soportamos diariamente sobre nuestro cuerpo. El aire que respiramos (78% de Nitrógeno + 21% Oxígeno + 1% de otros gases) rodea nuestro Planeta y por acción de la gravedad se mantiene atraído a la Tierra hasta 960 Km. por sobre el nivel del Mar. Si tomáramos una columna de base cuadrada de 1” por lado y una altura de 960 Km. que contuviera aire dentro de ella tendríamos una presión de 14,7 lbs/p2. Cuando un volumen de agua dentro de un recipiente sometido al calor de un mechero llega a 100°C comenzará la ebullición siempre que esté sometido a presión atmosférica. (760 mm Hg). Si con el mismo recipiente nos fuéramos hasta la cima de una montaña, y repetimos este mismo ensayo el agua comenzará la ebullición a una temperatura inferior a 100°C. Esto se debe a que la presión atmosférica a mayor altura disminuye y por lo tanto la ebullición se realiza a menor temperatura. De igual forma ocurre con una bomba de vacío aplicada a un circuito de refrigeración, cuánto más disminuye la presión, a menor temperatura entra en ebullición el agua (humedad) que puede estar contenida dentro del circuito. Es entonces fácil comprender, que trabajando a presión muy baja y a su vez favorecidos por la temperatura ambiente a la cual se hallan sometidas las partes del equipo (cañería, condensador, evaporador, compresor), las micro gotas de agua que puedan estar dentro del circuito se transforman en vapor y este será extraído por la bomba y expulsado al exterior. 

La bomba debe ser cuidada y mantenida para asegurar que se logre el vacío esperado por eso es importante recomendar lo siguiente:

• Las bombas en general deben disponer de una válvula manual o a solenoide que asegure interrumpir el trabajo de vacío antes de proceder a detenerla para no perder el vacío logrado hasta ese momento, evitando además que el aceite de la bomba pueda ingresar al equipo por la baja presión en que éste se encuentra, una interrupción de la energia eléctrica tambien debe tenerse en cuenta, tratando que una válvula a solenoide ( normalmente cerrada) actue para proteger el vacio logrado hasta ese momento. Las bombas de última generación disponen de válvulas incorporadas para interrumpir el proceso de evacuación.
• Debemos controlar y hacer controlar por el fabricante el estado de la bomba para conocer si no existen problemas del tipo mecánico que hayan disminuido su eficiencia, esto generalmente ocurre cuando las bombas tienen un uso muy frecuente, y el cambio de aceite pasó al olvido.
• Si disponemos de una bomba que tiene “gas balast” ésta válvula permite que se mezcle aire atmosférico más seco con aire saturado extraído por la primera etapa de la bomba facilitando expulsar la humedad y aumentando la eficiencia de la bomba.

Componentes que vinculan la bomba de vacío con el equipo

Si bien la capacidad de la bomba es un factor importante para la evacuación de un equipo según su volumen a evacuar, el tiempo y efectividad del vacío es dependiente de las restricciones que se encuentran en el camino de evacuación. 

Por ejemplo, es muy común el uso de mangueras de ¼” flare, de manifolds y de válvulas del tipo “pinche” que están instaladas en el mismo circuito a evacuar. En la próxima figura puede verse que dificultades se generan al hacer uso de estos elementos, que si bien es de práctica usarlos ya que brindan muchas ventajas en las maniobras con el refrigerante, no siempre es recomendable su aplicación en la técnica de vacío. 

Con Válvula Pinche, Manifold y cañería de ¼”, se llega a un vacío de 100 en 121 minutos, utilizando la bomba en su plena capacidad.
Si se retiran los lóbulos de las Válvulas Pinche, el tiempo de vacío disminuye 56 minutos, es decir 121- 56 = 65 minutos. 

        

Si se retira el Manifold y los lóbulos de las Válvulas Pinche, y se vincula la Bomba de Vacío con el equipo utilizando un caño de 3/8”, se logra el vacío en 5 minutos.
Si aumentamos el diámetro del caño de 1/4” a 1/2” el tiempo de vacio se reduce 8 veces. 

Si la distancia del caño de 2 metros se lleva a 1 metro el tiempo se reduce a la mitad.
Ahora si analizamos que si se tiene un caño de 1/2” conectado y lo reemplazamos por uno de 1/4” si nuestra bomba de vacio, fuese de una capacidad de 5 cfm, esta reducción en el diámetro de la cañería reduce la capacidad de la bomba en un 75%, siendo su capacidad final 1,25 cfm. 

Concluyendo se deduce que para lograr un vacío eficiente debemos tener en cuenta lo siguiente:

• Disponer de una conexión directa entre la bomba y el equipo y de sección lo más amplia posible con conexiones seguras que no tengan pérdidas.
• La distancia que separa la bomba con el equipo debe ser lo más corta posible.
• Debemos sustituir el “Lóbulo” de la válvula pinche transitoriamente mientras se realiza el vacío para eliminar esta severa restricción.
• El procedimiento de extracción del “Lóbulo” se realiza fácilmente por medio de una válvula tipo “Core”cómo se muestra en la figura.

El equipo al cual se le hará vacío

Debemos asegurarnos que el circuito en cuestión tendrá todas sus válvulas abiertas en dónde corresponda para que no existan limitaciones en la evacuación. De no tenerse en cuenta puede haber zonas no deshidratadas convenientemente. 

Los “prensas” de estas válvulas deben estar debidamente cerrados y en condiciones para evitar fugas invisibles en depresión que puedan hacer fracasar el vacío o equivocar los diagnósticos ante posibles pérdidas. 

Cuándo los circuitos son de gran capacidad se deberá estudiar el recorrido y asegurarse que restricciones insalvables cómo tubos capilares, válvulas de expansión, válvulas de retención no desmejoren o impidan la deshidratación. En los casos de circuitos de gran volumen, el uso de 2 bombas instaladas en dos lugares estratégicos del circuito, puede ser una muy buena solución. Los lugares apropiados pueden tener limites simétricos con la restricción mas severa, como por ejemplo la válvula de expansión, el tubo capilar, etc. 

Las mediciones de vacío, deben ser hechas en general en lugares alejados a la conexión de la bomba de vacío, y las mismas se deben tomar como válidas, cuando hallan pasado algunos minutos después de detener a la bomba, a fin de lograr que se estabilice el sistema. 

Los niveles de vacío los establece y recomienda el fabricante del equipo, los valores más frecuentes están en lograr vacíos entre 500 a 300 micrones. Cuándo se requiere la medición en el circuito, se debe hacer uso de un vacuometro electrónico (analógico o digital) que permita asegurar no sólo los valores recomendados sino también valorar la eficiencia de la bomba y la técnica aplicada. 

Los tiempos de evacuación son dependientes de la eficiencia de la bomba, su capacidad y el grado de humedad que dispone el circuito. 

Un circuito puede haber llegado después de cierto tiempo al nivel de evacuación esperado, por lo tanto si se detiene la bomba y por medio del instrumento medimos el vacío, se percibe una pérdida de dicho vacío hasta un cierto nivel, dónde el instrumento queda detenido, en principio puede atribuirse a una pérdida, pero si el instrumento se detiene manteniendo aún un nivel de vacío no despreciable, puede ser que el circuito aún contenga humedad, y al momento de detener la bomba, las micro gotas que aún quedan dentro del circuito al evaporarse aumenta la presión existente del circuito. Cuando un circuito, después de cierto tiempo de evacuación, llega al nivel de vacío esperado, es recomendable que la bomba continué el proceso de evacuación por más tiempo, el tiempo sugerido debería ser no inferior a 1/3 del tiempo total empleado para llegar al vacío requerido. A continuación, antes de detener la bomba, debemos interrumpir la operación de ésta, cerrando la válvula, que la vincula con el circuito. Cómo es de esperar, el manovacuómetro podrá ser leído y en este caso podemos comentar algunos posibles resultados: 

• El manovacuómetro disminuye su valor hasta mantenerse invariable. Este movimiento, que surge a partir de la detención de la bomba, es atribuible a la búsqueda de equilibrio interno del sistema. Si la medición no sufre modificaciones con el transcurso del tiempo, se habrá logrado el fin buscado.
• El manovacuómetro muestra un crecimiento acelerado. En este caso estaremos frente a una pérdida en depresión, que debemos localizar. Si bien esta búsqueda deberá ser orientada a cargar al sistema con Nitrógeno, a fin de su localización. No debe pasar inadvertido que exista el problema de pérdida en las conexiones realizadas para esta tarea.
• Por último si se presenta una pérdida, que detiene al instrumento en un valor de vacío no deseado, y dicho valor permanece con un crecimiento casi imperceptible, podremos estar frente a un sistema dónde aún permanecen micro gotas que al evaporarse hacen aumentar la presión interna del sistema. En este último caso debemos intentar continuar haciendo vacío y transcurrido cierto tiempo reiterar la medición.

Por todo lo expuesto recomendamos usar el instrumento adecuado, aplicarlo con frecuencia y sacar conclusiones en cada trabajo. La experiencia que se va adquiriendo es la herramienta que el Técnico en refrigeración sólo puede obtener haciendo un manejo responsable de las Buenas Prácticas de Refrigeración. Ahora sí podremos decirle al refrigerante que vamos a colocar en el circuito, que le hemos preparado el mejor camino y que no será atacado por agentes invisibles que comprometen su vida y nuestro trabajo.