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Compresores HA/HG en la refrigeración industrial, por Enrique Cinacchi de la empresa Frioar de Argentina
DESCRIPCION DEL SISTEMA HA: Hermetic Air-Cooled Compresor semihermético, en el que el motor se encuentra fuera del flujo del gas de aspiración. El motor es refrigerado mediante ventiladores extemos y flujo de aire definido, gracias a ellos, en la parte de la compresión también se produce un nivel de temperatura relativamente bajo. Se alcanza un máximo de seguridad incluso si a pesar de la segura protección, el motor se Ilegara a quemar, se impediría la contaminación, del circuito de frío gracias a un sistema de seguridad que lleva instalado. El sector de aplicaciones del HA está preferentemente en la ultracongelación y la refrigeración normal, pero también se puede utilizar en el campo de la climatización haciéndolo funcionar con refrigerantes de sustitución, como por ejemplo el R 134a.
HG: Hermetic Gas-Cooled Compresor semihermetico, enfriado por el gas de aspiración, esta destinado especialmente para bajas relaciones de presión siendo adecuado para las aplicaciones de climatización y refrigeración normal. Para satisfacer la requerida facilidad de reparación y mantenimiento, el HG también se construyo en dos partes (las carcasas del motor y del compresor están separadas). La carcasa del motor está embridada con la parte del compresor, de esta manera el motor se puede cambiar in situ CONSIDERACIONES ENERGETICAS Tal como se ha citado al comienzo, durante la fase de planificación ya se le dio gran importancia a la rentabilidad. Para poder lograr también en el sector de la refrigeración a bajas temperaturas una potencia frigorífica lo mas elevada posible, se tuvo que evitar la refrigeración del motor mediante el gas de aspiración. Como consecuencia del mayor volumen específico, producido por el calentamiento del gas de aspiración, se reduce el flujo de masa y con ello también la potencia frigorífica que se puede alcanzar. Se renuncio a los sistemas de postinyeccion tanto por el punto de vista energético, como por la fiabilidad y la seguridad de su funcionamiento. Por ello consecuentemente se utilizo para la refrigeración del motor la refrigeración por aire definida, la cual influye, además, positivamente sobre la parte del compresor, bajando su nivel de temperatura. De esta manera, a temperatura de evaporación más bajas, se produce una considerable ventaja de potencia a favor de la variante HA refrigerada por aire, la cual aumenta al disminuir la temperatura de evaporacion. Esta ventaja energética también se hace visible en la comparación del índice de potencia frigorifica. El pequeño aumento de la potencia absorbida, debido al ventilador exterior, ya se ha tenido en cuenta y está incluido. Por el contrario, en la zona de la temperatura de evaporación más elevada se puede lograr una eficiente refrigeración del motor mediante el gas de aspiración, especialmente en donde existen grandes flujos de masas de refrigerante. Por ello se realizó la refrigeración por gas de aspiración en la serie constructiva HG, para este campo de aplicaciones. En este caso, debido a las menores relaciones de presión, no se producen limitaciones del campo de aplicación que sean consecuencia de temperaturas finales de compresión demasiado elevadas. CONSIDERACIONES TERMODINÁMICA Durante el proceso de compresión, el refrigerante es Ilevado a un nivel de presión y temperatura más elevado. La temperatura final de compresión que así se produce depende de diversos criterios (refrigerante, presiones de evaporación y condensación, temperatura de aspiración del refrigerante, calor de rozamiento.....). En los compresores refrigerados por gas de aspiración la temperatura final de compresión alcanza un nivel más elevado, a causa de la temperatura de aspiración, más elevada, debida a la refrigeración del motor. Si se emplea por ejemplo R-22 como refrigerante, dependiendo de las condiciones de funcionamiento, se alcanzan rápidamente temperaturas criticas. En este caso no se debería sobrepasar el valor límite de los 140°C, ya que por encima de esta temperatura hay que contar con la carbonización del aceite. Este ha sido uno de los motivos, y no el menor, por el que la industria química fue requerida a desarrollar sustitutos del R-502, con los cuales el nivel de temperatura se mantenga por debajo del limite crítico en todo el campo de aplicación. La evolución de la temperatura final de compresión en el semihermético HA refrigerado por aire, se mantiene muy por debajo de la temperatura crítica Iímite de 140°C, incluso cuando se utiliza R-22 (ningún calentamiento por el calor del motor). El que la temperatura final de compresión inclusa descienda al disminuir la temperatura de evaporación, hay que atribuirlo a la eficiente refrigeración por aire, gracias a la cual el gas (especialmente cuando se trata de flujos de masa menores) ya resulta influido positivamente durante el proceso de compresión. Por ello esta forma constructiva de compresor no necesita ningún tipo de refrigeración adicionales, ni siquiera cuando se aplica en la ultracongelación. Se puede prescindir de la postinyección incluso cuando se utiliza refrigerantes alternativos, como por ejemplo el R-404A. Para la correcta aplicación de cualquier compresor, solicite la información técnica especifica al fabricante del mismo .
Gentileza
de Danfoss Argentina por Thomas Hagenlocher
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Autor y Webmaster: Javier R.
Cinacchi
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