Curso de refrigeração industrial – Parte 10

Ar em sistema de refrigeração: essa é a 10ª parte do nosso Curso de Refrigeração Industrial.
Acesse o conteúdo antes de continuar a leitura: Parte 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08 e 09.

Para ver mais conteúdos como esse, acesse nossos Cursos Certificados Vaportec.

Vamos começar?

Purga de ar em sistema de refrigeração

Os sistemas de refrigeração podem ficar contaminados.
Isso leva a uma redução significativa na eficiência ou possivelmente a falta de capacidade.
Água, óleo e ar em sistemas de refrigeração são os contaminantes mais comuns que deve-se tratar para o funcionamento adequado.

Referir-se a contaminação como ar é uma generalização.
Ela cobre uma série de gases que têm em comum o fato de que as temperaturas e pressões que existem em um condensador. Eles não podem condensar em sua forma líquida.
O termo utilizado é gases não condensáveis ou gases NC.

Os gases não condensáveis geralmente permanecem do lado de alta pressão onde, em quantidades suficientes podem bloquear a superfície do condensador.
Assim, a maioria dos gases é mais pesada do que o gás de amônia na pressão e temperatura de condensação.
Por causa disso, eles se concentram no topo das superfícies liquidas.
Esses locais são os locais apropriados para tentar coletar os gases não condensáveis do sistema de refrigeração.

O gás da descarga do compressor é resfriado até a saturação pelo resfriamento fora da serpentina.

O refrigerante é condensado pelo resfriamento.

Os gases não condensáveis se acumularão e permanecerão razoavelmente estacionários, ou seja, parados.
O líquido condensado passa por esta seção cheia de ar em sistema de refrigeração.
Onde o resfriamento que ainda existe na parte externa da serpentina sub resfriará o líquido refrigerante.

Na parte da seção cheia de líquido, a seção é preenchida com líquido refrigerante.
Ele é acumulado no condensador, geralmente como resultado de tubulação incorreta do condensador.

Em um condensador com tubulação correta, esta seção não deve estar presente.
Mas, observe que a superfície do líquido estará em algum lugar fora do condensador.
Então, o ar acabará se acumulando o suficiente para bloquear alguma superfície do condensador, resultando da mesma forma em um sub resfriamento como dito anteriormente.

A maioria das pessoas pode pensar que o sub resfriamento é bom porque diminui o flashing para pressões mais baixas e ajuda a evitar o flash gás antes da válvula de expansão.

É verdade, estes benefícios estão presentes.

Mas, o sub resfriamento criado no condensador usa superfície que poderia ter usado para manter a pressão de condensação baixa.

Portanto, o sub resfriamento excessivo de um condensador não é uma coisa boa.

Com o aumento da pressão de condensação, o compressor precisa trabalhar mais para comprimir o gás refrigerante e a eficiência do sistema cai.
Como regra geral, o trabalho do compressor aumenta entre 3 e 4% a cada grau que a temperatura de condensação aumenta.

Em um condensador com funcionamento adequado o líquido refrigerante é ligeiramente sub resfriado, normalmente entre 1 e 1,5 graus.
Portanto, se um sub resfriamento maior do que esse for observado, então um ou ambos os problemas apresentados anteriormente estão presentes.
A tubulação incorreta pode ser observada do lado de fora.
Se estiver correta um grande sub resfriamento significa que gases não condensáveis estão presentes na instalação.

Como os gases não condensáveis se acumulam acima das superfícies de líquido, o local apropriado para coletá-los depende do controle do condensador.

O condensador 2 condensa o gás de descarga do compressor 1 e a válvula flutuante 3 o passa de volta par ao lado de baixa pressão.
Como a superfície do líquido está na própria válvula, este é o local apropriado para coletar os gases não condensáveis. Assim, um purgador de ar 4 é conectado a válvula flutuante através de uma válvula solenoide 5.
Qualquer líquido de amônia criado no purgador é passado para o lado de baixa pressão através de uma pequena válvula flutuante 6.

Observe que a maioria das válvulas flutuantes tem um pequeno desvio porque a experiência mostrou que sem ele a válvula flutuante pode parar de funcionar.
Isso se deve ao acumulo de gases não condensáveis na válvula flutuante, evitando que a superfície do líquido suba para abrir a válvula.

Consequentemente o by-pass permite que os gases não condensáveis passem para o lado de baixa pressão.
Onde será comprimido novamente pelo compressor, levando assim à perda de capacidade e uso desnecessário de energia elétrica.

---

Válvula flutuante de baixa pressão

Explicamos sobre isso e muito mais em nossos Cursos Vaportec.

As instalações de válvula flutuante de baixa pressão usam uma válvula flutuante ou uma combinação de sensor de nível e válvula para controlar o nível no lado de baixa pressão.
Como tal, qualquer variação de volume relacionada a mudanças de pressão, temperatura ou capacidade deve ser acomodada então no lado de alta pressão. Usamos um receptor para isso.

O gás de descarga do compressor 1 é condensado no condensador 2.

Depois é conduzido para o reservatório 3 para armazenamento temporário antes de ser conduzido para o lado de baixa pressão através de uma válvula de expansão 4.
Para permitir o movimento livre da superfície do líquido no receptor a pressão é equalizada através da linha de equalização 5.

No entanto, isso causa um curto-circuito no condensador e para garantir o funcionamento adequado do condensador é preciso instalar a coluna de nível 6 com altura suficiente para permitir um acúmulo de líquido. E assim compensar a perda de pressão no condensador.
O nível de líquido na coluna é mais alto que o nível do receptor.

Em um sistema de válvula flutuante de baixa pressão como o esboço, os gases não condensáveis podem se acumular em dois locais diferentes, no topo do líquido no tubo da coluna e no topo do líquido no receptor.

Consequentemente os locais apropriados para purgar os gases não condensáveis são esses dois locais.

Por isso, conecta-se então o purgador de ar 7 a esses dois locais por meio de duas válvulas solenoide 8.
O líquido criado no purgador de ar pode-se enviar, então para o lado de baixa pressão através de uma válvula flutuante dedicada 10.

Observe que é importante que apenas uma válvula solenoide nos pontos de purga seja aberta por vez para evitar curto-circuito no sistema.

No exemplo acima, a pressão no receptor é equalizada para a linha de descarga.
Mas, a pressão na saída do condensador é mais baixa por causa da perda de pressão do próprio condensador.

Se os dois solenoides 8 forem abertas ao mesmo tempo pode ocorrer uma queda acentuada de pressão.
O resultado será o funcionamento inadequado do condensador.

Além disso, é importante garantir que o líquido não se acumule no purgador de ar em sistema de refrigeração.
O próprio purgador de ar cria líquido de amônia por condensação, mas a instalação errada pode levar líquido para o purgador de ar.

Deve-se evitar os dois últimos por meio de instalação adequada e da válvula de drenagem 10 deve ser suficiente para remover todo o líquido que se cria.
Se o purgador de ar estiver cheio de amônia liquida, isso pode levar o controla a purgar amônia liquida ao invés de ar sem a presença de amônia, criando desperdício e ineficiência.

Purgador de ar inteligente Danfoss IPS-8

O Danfoss Intelligent Purging System, ou apenas IPS8 é uma unidade de purga autônoma projetada para remover automaticamente gases não condensáveis de até 8 pontos de um sistema de refrigeração industrial.
Diminuindo assim, o consumo de energia de todo o sistema e melhorando muito a expectativa de vida útil do sistema como um todo.
O IPS8 é então um sistema que utiliza gás R452A autônomo e se controla eletronicamente.
Funcionando independente da planta principal de amônia.

Isso permite uma instalação fácil com interrupção muito limitada da planta.

Além disso, todos os parâmetros são convenientemente pré-programados com exceção da quantidade de pontos de purga, reduzindo o tempo comissionamento para poucos minutos.
A unidade funciona automaticamente em ciclos de 24 horas.
A conectividade modbus garante que possa conectar o IPS8 diretamente ao supervisória da planta.
Onde se monitoram todos os alarmes.

Quer saber mais sobre conteúdos assim?

Temos diversos Cursos da Vaportec que podem ajudar você a crescer na sua carreira.
São profissionais experientes na área que montaram materiais de qualidade.
Clique aqui para se cadastrar nossa plataforma.

Aliás, você também pode continuar seus estudos lendo nosso e-book sobre as Válvulas ICM Danfoss para refrigeração.
Clique aqui para baixar, gratuitamente.

Estamos à disposição.
Um abraço

Youtube | Instagram | LinkedIn | Facebook | Blog