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Água em sistema de refrigeração: essa é a 9ª parte do nosso Curso de Refrigeração Industrial, acesse o conteúdo antes de continuar a leitura: Parte 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07 e 08.
Vamos começar?
Remoção de água em sistema de refrigeração
A questão da água em sistemas de amônia é única em comparação com sistemas fluorados e sistemas de CO².
As estruturas moleculares da amônia e da água são semelhantes, ambas são pequenas e polares e, como resultado, amônia e água são completamente solúveis.
Devido a semelhança da amônia com as moléculas de água, não existe um filtro secador eficiente para amônia.
Além disso, por causa da alta solubilidade de água na amônia, a água livre é difícil de extrair da solução.
Água e amônia vão então coexistir e atuar como uma espécie de refrigerante zeotrópico cuja relação pressão e temperatura saturada não é mais a mesma que a amônia anidra.
Esses são os fatores que explicam por que os sistemas de amônia raramente são projetados como sistemas de expansão direta.
Por um lado a amônia liquida é difícil de vaporizar completamente quando a água está presente, o que levará ao golpe de liquido, por outro lado, como uma válvula de expansão termostática pode funcionar corretamente quando a relação de pressão e temperatura saturada muda?
Os sistemas de circulação de líquido bombeado podem evitar os danos potenciais da água aos compressores.
Com apenas gás entrando na linha de sucção, evita-se o golpe de líquido.
Enquanto não houver muita água no liquido, o gás quase não conterá água, ou terá um percentual abaixo do máximo recomendado que é 0,3%, o que poderia efetivamente evitar a poluições do óleo pela água.
Embora os sistemas de circulação de líquido bombeado evitem efetivamente danos aos compressores, eles ainda retêm os outros aspectos negativos da água que podem ficar desapercebidos.
COP do sistema é reduzido
Quando há água, a relação de pressão e temperatura saturada do refrigerante será assim diferente da amônia pura. Especificamente o refrigerante irá evaporar então em uma temperatura mais alta para uma determinada pressão.
Isso diminuirá a capacidade de refrigeração do sistema e aumentará o consumo de energia.
Corrosão
A amônia torna-se corrosiva com a presença de água e começa a corroer a tubulação, válvulas, vasos e outros.
Problemas de compressor
Se a água for levada para os compressores, por exemplo, devido a separadores de líquido ineficientes, isso também levará a problemas de óleo e corrosão para compressores.
Portanto, para manter o sistema em operação eficiente e sem problemas, recomenda-se detectar a água regularmente. Também que se use algum método de remoção de água quando encontrar-se o conteúdo de água acima do nível aceitável.
Existem algumas formas então de lidar com água no sistema de refrigeração, dentre elas destacamos as duas principais.
Purga de alguns evaporadores
Este procedimento é correto para alguns sistemas que se acionam por gravidade sem degelo por gás quente.
Nesses sistemas então, a água permanece no líquido quando a amônia vaporiza e de acumula nos evaporadores.
Retificador de água
Parte da amônia contaminada é drenada para o retificador, onde é aquecida, com a vaporização da amônia e a drenagem da água. Esta é a única maneira de remover água para sistemas de circulação de liquido bombeado.
A água sempre terminará em vasos, de onde apenas o gás refrigerante evaporado saíra, por exemplo, separador de baixa pressão ou economizers frechados.
Procedimento para remoção de água
Energize então as válvulas solenoide ICFE para amônia contaminada e a ICS com piloto EVM.
A amônia contaminada é drenada assim para o vaso retificador.
A válvula flutuante SV4 fechará quando o nível de líquido no recipiente atingir o nível definido.
Energize a válvula solenoide ICFE para o liquido condensado de alta pressão.
Alimenta-se o líquido condensado dentro do recipiente e começa a aquecer a amônia contaminada.
A amônia começa a evaporar e o líquido contaminado permanece no recipiente.
Quando a amônia evapora dessa forma no recipiente e o nível do líquido cai, a válvula flutuante SV4 se abre e drena mais amônia contaminada para o recipiente.
Depois de um certo tempo, com base na experiência prática, pode-se iniciar a preparar para a drenagem de líquido contaminado.
Desenergize a válvula solenoide ICF de alimentação de amônia contaminada.
Depois de um certo tempo, toda a amônia terá evaporado e apenas deixa-se o líquido contaminado no recipiente. Para drenar o líquido contaminado do vaso, deve-se aumentar a pressão dentro do vaso para uma pressão acima de zero graus. Isso é feito desenergizando a válvula solenoide ICM com piloto EVM.
Agora, controla-se a pressão dentro do vaso pela ICS com o piloto CVP.
A solução de água e amônia deve ser drenada cuidadosamente com um sistema próprio de drenagem.
Por questão de segurança, instala-se a válvula de alivio BSV no vaso para evitar o aumento excessivo de pressão.