Referencia para fallas comunes en la operación y mantenimiento de unidades de refrigeración.

Este artículo explica principalmente cuestiones relacionadas con el retorno de líquido., puesta en marcha que transporta líquido, retorno de aceite, la influencia de los parámetros de evaporación y retorno de gas, Parámetros relacionados con el escape y prevención de golpe de líquido., así como precauciones para agregar refrigerante, para su referencia.

1. Problemas de devolución de refrigerante líquido

Definición: El retorno de refrigerante líquido se refiere al refrigerante líquido evaporado de manera incompleta que ingresa al compresor con el gas de retorno., potencialmente causando derrames de líquido, mala lubricación, o incluso daños mecánicos.

1. Factores de la válvula de expansión

• Válvula de expansión sobredimensionada:
  La capacidad de la válvula de expansión supera con creces los requisitos del sistema., lo que lleva a un suministro excesivo de líquido.
• Ajuste de sobrecalentamiento inadecuado:
  Un recalentamiento demasiado bajo (p.ej., cerca de 0°C) indica evaporación incompleta, hacer que el refrigerante líquido sea propenso al reflujo.
• Instalación incorrecta del sensor de temperatura o daños en el aislamiento:
  Si el sensor de temperatura no está en estrecho contacto con la tubería de gas de retorno o el aislamiento no es efectivo, juzgará mal la temperatura del gas de retorno, causando que la válvula de expansión se abra demasiado.
• Mal funcionamiento de la válvula de expansión:
  Problemas como el atasco del núcleo de la válvula o el envejecimiento del diafragma pueden impedir una aceleración adecuada.

2. Control de carga de refrigerante (Para sistemas de tubos capilares)

• El sistema de tubo capilar carece de capacidades de ajuste., haciendo que el sistema sea extremadamente sensible a la cantidad de carga.
• Sobrecarga de refrigerante:
  → El evaporador no puede vaporizarse por completo → El refrigerante líquido regresa al compresor → Retorna el refrigerante líquido.

3. Problemas con el evaporador y el ventilador

• Acumulación severa de escarcha en el evaporador
  Las heladas dificultan el intercambio de calor, evitando que el refrigerante absorba calor y se evapore.
• Mal funcionamiento del ventilador/flujo de aire insuficiente
  Un flujo de aire deficiente reduce la eficiencia de la transferencia de calor → Evaporación incompleta → Retorno de refrigerante.

4. Fluctuaciones de temperatura (Especialmente en almacenamiento en frío)

• Arranques y paradas frecuentes o fluctuaciones significativas de temperatura → Ajustes frecuentes de la válvula de expansión → Retraso o mal funcionamiento del control → Suministro de refrigerante no controlado → Retorno de refrigerante.

2. Problema de arranque líquido

Descripción del fenómeno

• Al arrancar un compresor enfriado por gas de retorno, El aceite lubricante en el cárter hace espuma violentamente., a veces incluso salpicando desde el puerto de escape.

Causa principal

• Durante el apagado, Se produce migración de refrigerante.: Debido a diferencias de presión y temperatura., El vapor de refrigerante en el evaporador migra lentamente al cárter del compresor más frío y se disuelve en el aceite lubricante..
• Durante el inicio, la presión del cárter cae bruscamente → el refrigerante disuelto hierve rápidamente (evaporación instantánea) → el aceite lubricante hace espuma → la bomba de aceite aspira aire o la espuma entra en el cilindro → fallo de lubricación y riesgo de golpe de líquido.

3. Problemas de devolución de petróleo

El aceite lubricante debe circular de regreso al compresor con el refrigerante.; de lo contrario, provocará escasez de aceite y desgaste en el compresor.

1. Diseño de curva de retorno de aceite

• Cuando El compresor está más alto que el evaporador. (p.ej., en unidades de azotea), Se debe instalar un codo de retorno de aceite en el tubo de retorno vertical..
• Las curvas de retorno de aceite deben ser compacto y razonablemente espaciado (normalmente uno cada 6 metros) para evitar formar un “piscina de aceite” que atrapa el aceite lubricante.

2. Carga baja

• En cargas bajas, el caudal de refrigerante disminuye → la capacidad de transporte de aceite disminuye → el aceite se acumula en las tuberías o en el evaporador.
• Solución: Utilice un doble contrahuella; con cargas bajas, Sólo se debe utilizar el tubo ascendente más pequeño para mantener un caudal suficiente para el retorno del aceite..

3. Frecuencia de arranque y parada del compresor

• Paradas frecuentes
  → El petróleo no regresa a tiempo antes del cierre → acumulación de petróleo → escasez de petróleo a largo plazo.
• Se debe establecer un tiempo mínimo de funcionamiento., Deben evitarse los arranques y paradas de ciclo corto., y un separador de aceite o calentador del cárter Se puede añadir como medida auxiliar..

4. Relación entre la temperatura de evaporación, Temperatura del gas de retorno, y presión del gas de retorno

Efecto de la temperatura de evaporación:

• Aumentar la temperatura de evaporación.
  → Aumenta la densidad del refrigerante → Aumenta el caudal másico → Aumenta la carga del compresor y la potencia del motor.
• Disminución de la temperatura de evaporación.
  → Disminuye el caudal másico → Reduce la carga del motor, pero disminuye significativamente el COP, y provoca un fuerte aumento en la temperatura de descarga.

Temperatura del gas de retorno:

• Debe ser ligeramente superior a la temperatura de evaporación. (generalmente se mantiene a 5 ~ 8 ℃ de sobrecalentamiento).
• Demasiado bajo → Riesgo de retorno líquido; Demasiado alto → Aumento del volumen específico de succión → Disminución de la capacidad de enfriamiento y aumento de la temperatura de descarga.

5. Temperatura de escape, Presión de escape, y volumen de escape

Razones de la temperatura de escape excesiva

1. Alta temperatura del gas de retorno
   → Alta temperatura del propio gas de admisión..
2. Sobrecalentamiento del motor
   A cambio compresores de refrigeración de gas., El refrigerante se lleva el calor a medida que fluye a través de los devanados del motor.; si no hay suficiente gas de retorno, el motor se sobrecalentará.
3. Alta relación de compresión
   Presión de condensación / Presión de evaporación → Gran aumento de temperatura durante la compresión.
4. Alta presión de condensación
   → Mala disipación de calor, exceso de refrigerante, aire mezclado en el sistema, etc..
5. Alto índice adiabático del refrigerante
   (p.ej., R22 > R134a) → Aumento de temperatura aún mayor durante la compresión.

• El refrigerante no pasa a través de los devanados del motor → No “calentamiento del motor” efecto, pero la temperatura del escape todavía se ve afectada por la relación de compresión, condiciones de condensación, etc..

Presión de escape excesiva

• Principalmente causado por presión de condensación excesivamente alta:
  • Condensador obstruido, mal funcionamiento del ventilador, temperatura ambiente alta;
  • Carga excesiva de refrigerante;
  • Presencia de gases no condensables (p.ej., aire) en el sistema.
• Un volumen de escape insuficiente está estrechamente relacionado con la resistencia de admisión:
  • Tubo de admisión excesivamente largo o diámetro de tubo demasiado pequeño → gran caída de presión → presión de admisión reducida → volumen de admisión real reducido → volumen de escape reducido.

6. Golpe de líquido

• Medidas básicas: Asegurar
  El gas de admisión tiene un cierto grado de sobrecalentamiento. (generalmente 5~10℃).
• Método de ajuste:
  Controle el suministro de líquido ajustando la apertura de la válvula de expansión para garantizar que el gas de salida del evaporador esté sobrecalentado..
• Punto de equilibrio:
  El sobrecalentamiento no debe ser demasiado alto. (reduciendo la eficiencia) ni demasiado bajo (riesgo de reflujo de líquido).

7. Precauciones para agregar refrigerante

• Refrigerante insuficiente:
  Helada prematura en la válvula de expansión., filtrar, y entrada del evaporador (debido a una presión excesivamente baja y una caída repentina de la temperatura después de la estrangulación).
  Sobrecalentamiento anormalmente alto en el gas de retorno.

• Refrigerante excesivo:
  Frío (o incluso congelarse) en el tubo de retorno del compresor → Indica que el refrigerante líquido ha regresado a las proximidades del compresor.
  No hay sobrecalentamiento en la salida del evaporador, o incluso arrastre de líquido.

Este artículo analiza las causas y contramedidas para problemas comunes en los sistemas de refrigeración., como retorno de líquido, puesta en marcha que transporta líquido, pobre retorno de aceite, y escape anormal, desde la perspectiva del control de operación y mantenimiento, como referencia.