LABORATORIO DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO PRUEBAS MECÁNICAS Y ELÉCTRICAS LABORATORIO Nº 4
INTEGRANTES: Castro Castillo Lenni Delgado Pérez Alex Eiser Rodríguez Valles Breyner Teran Chancafe Nixon DOCENTE: Carlos Aguilar Narvaez ESPECIALIDAD: Tecnología Mecánica Eléctrica Fecha de realización: 03/06/14 Fecha de presentación: 08/06/14
Índice
1. OBJETIVOS ..............................................................................................................................
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2. FUNDAMENTO TEÒRICO ....................................................................................................
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3. EQUIPO y MATERIALES ......................................................................................................
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4. PROCEDIMIENTO .................................................................................................................. 7 5. RESULTADOS ........................................................................................................................
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6. CUESTIONARIO ...................................................................................................................
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7. RECOMENDACIONES .........................................................................................................
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8. CONCLUSIONES ..................................................................................................................
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9.
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................
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10. ANEXOS ..............................................................................................................................
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1. OBJETIVOS
Evaluar el compresor mediante pruebas eléctricas y mecánicas. Evaluar los componentes eléctricos del compresor.
2. FUNDAMENTO TEÒRICO Compresores Los compresores son los dispositivos encargados de hacer pasar el fluido frigorígeno desde la presión de evaporación, correspondiente a las condiciones del foco frío, a la presión de condensación del foco caliente, por lo que hay que hacer un aporte exterior de trabajo.
Fig. 1. Aplicación de Baja Temperatura de un Compresor.
Los compresores sellados herméticamente utilizan condensadores de arranque para el motor para ayudarles a desarrollar un toque extra necesario para comenzar a funcionar bajo la presencia de una carga. Los condensadores de arranque de los motores pueden fallar por muchas razones, siendo la edad y el calor las dos causas más grandes.
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Fig. 2. Cuerpo del Compresor
En un circuito cerrado a la larga prevalece una condición de equilibrio. Para ampliar más este concepto tenemos que ver si el compresor aspira vapor más rápidamente, que el que se puede formar en el evaporador, la presión descenderá y con esto la temperatura en el evaporador. Por el contrario, si la carga en el evaporador se eleva, el refrigerante se evaporará más rápidamente lo que producirá una mayor presión y por esto una mayor temperatura en el evaporador. El refrigerante sale del evaporador, o bien como vapor saturado o ligeramente recalentado y entra en el compresor donde es comprimido. Ver figuras 3 y 4.
Fig. 3. Circulación de Gas.
Fig. 4. Sistema de Descarga.
El tipo de compresor depende del tipo de fluido frigorígeno utilizado. En las máquinas de desplazamiento positivo se aplica una fuerza exterior para obligar a un cierto volumen de gas o vapor a desplazarse desde el recinto a baja presión hasta el recinto a alta presión. En las máquinas centrífugas el movimiento de un rotor en el seno del gas o vapor comunica a éste un incremento de energía cinética, que posteriormente se traduce en un incremento de presión al pasar el fluido por un conducto de sección variable que actúa como difusor.
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Fig. 5. Partes internas del Compresor
EL RELÉ es el elemento de encargado de mantener al devanado de arranque en circuito durante el arranque y para luego desconectarlo.
Fig. 6. Relé de Arranque y Paro del Compresor.
Un elemento de seguridad muy importante es EL PROTECTOR TÉRMICO, que al detectar un sobrecalentamiento este abrirá el circuito.
Fig. 7. Protector Térmico Contra Sobre Corrientes.
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Fig. 8. Conexión Eléctrica.
El condensador y evaporador son intercambiadores de calor, y pueden llevar asociado un ventilador para forzar el paso de aire a través de ellos, para lograr completar nuestro ciclo de refrigeración. Ver figura 8. La compresión se realiza igual que en un motor de explosión, esto es por el movimiento de un pistón. El compresor necesita una energía y produce un trabajo. Este trabajo es transferido al vapor refrigerante y se le llama trabajo de compresión.
Fig. 9. Sistema de Compresión.
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CLASIFICACIÓN DE LOS COMPRESORES EN FUNCIÓN DEL MONTAJE HERMÉTICOS
No desmontables, motor eléctrico y compresor en la misma carcasa.
Mínimas fugas de refrigerante. Motor eléctrico refrigerado por el gas de admisión. Mejor funcionamiento del motor. Compatibilidad refrigerante - devanados.
SEMIHERMÉTICOS (HERMÉTICO ACCESIBLE)
Igual que el hermético pero desmontable para reparación.
ABIERTOS
Motor y compresor montados por separado.
Motor separado del circuito frigorífico muy usado con el amoniaco. (Corrosión del amoniaco al cobre). Dificultad de mantenimiento de las juntas: Fugas, desgaste, menos rendimiento mecánico.
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3. EQUIPO y HERRAMIENTAS. Equipos
Marca Embraco
Ilustración
Compresor hermético
Danfoss Compresor hermético
Multímetro digital
Pinza amperimètrica
Manifold
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4. PROCEDIMIENTO 4.1. Pruebas eléctricas.
Nº
ACTIVIDAD
1.
Desmontar el protector térmico y el relé de la conexión del compresor.
DESCRIPCI N DE LA ACTIVIDAD 1.1. Medir continuidad del protector térmico y relé.
FIGURA 1
2.
Medir continuidad
2.1. Medir continuidad en los terminales de salida del compresor (terminales de las bobinas).
FIGURA 2
7
RIESGO
Nº
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD
3.
Hacer un diagrama de instalación del protector térmico y relé del compresor.
3.1. Hacer seguimiento a las bobinas y sacar su diagrama de conexión del relé y el protector térmico.
FIGURA 3
4.
Instalación del protector y el relé.
4.1. Montar el relé en su posición de trabajo.
8
RIESGO
Nº
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD Figura 4
5.
Medir la corriente de arranque del compresor haciendo uso de la pinza amperimétrica.
5.1. Separar los cables y colocar la pinza amperimétrica en uno de los terminales de ingreso. 5.2. Energizar el compresor. 5.3. Medir la corriente en el momento del arranque.
FIGURA 5
6.
Apagar el compresor.
6.1. Desconectar la toma de energiá.
FIGURA 6
7.
Conectar el Manifold en la descarga
7.1. Conectar la manguera roja del Manifold en la descarga del compresor. 7.2. Encender el compresor hasta que el Manifold indique 50 psig.
FIGURA 7 8.
9
RIESGO
Nº 9.
ACTIVIDAD Apagar el compresor
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD 9.1. Desenergizar el compresor. 9.2. Cerrar la válvula de alta del Manifold. 9.3. Abrir lentamente la válvula del Manifold hasta que la presión se establezca en 30 psig.
FIGURA 8
Figura 9
FIGURA 10
10
RIESGO
N°
ACTIVIDAD
10. Medir el amperaje.
DESCRIPCI N DE LA ACTIVIDAD 9.1. Al paso de 3 minutos conectamos el compresor a la red eléctrica y medimos la corriente de arranque, teniendo en cuenta los parámetros anteriores. 9.2. Observar si el compresor arranca con normalidad.
Figura 11
11.
Arrancar el compresor sin el relé.
9.4. Retirar el relé del compresor. 9.5. Conectar alambres en los terminales de salida del compresor. 9.6. Hacer un puente en los puntos visibles S y M, conectarlo a la red. Con el otro alambre hacer contacto en la salida C.
FIGURA 12
11
RIESGO
1.2. Pruebas Mecánicas.
Nº
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD 1.1. Prender
1.
Prender el compresor hermético
el compresor teniendo cuidado que tanto la succión como la descarga no estén taponados. 1.2. Pedir al profesor guantes sintéticos. Una vez puesto los guantes, taponar con el dedo pulgar la descarga del compresor durante unos 5 segundos. Tratar de vencer la presión del compresor.
FIGURA 13
2.
Conectar la manguera de alta del Manifold (ROJA) en la descarga del compresor.
2.1. Conectar la manguera de alta del Manifold a la descarga del compresor. 2.2. Poner en servicio el compresor. 2.3. Cerrar la válvula de alta del Manifold hasta que haya marcado 150 psig y apagar el compresor. 2.4. Observar si la aguja del Manifold sube uniformemente. 2.5. Verificar que la presión del compresor permanezca constante durante 5 minutos. Si no permanece constante anotar la variación.
FIGURA 14
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RIESGO
Nº
ACTIVIDAD
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD
3.
Montar el Manifold en la entrada del compresor, medir con el manómetro de baja. (Azul)
3.1. Instalar el Manifold a la entrada del compresor, haciendo uso del manómetro de baja (AZUL). 3.2. Energizar el compresor hasta que el Manifold registre una presión de 28” Hg.
FIGURA 15
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RIESGO
5. RESULTADOS PRUEBA
CONTINUIDAD
TIERRA
OBSERVACIONES Motor 1
Motor 2
1-2 (ok) 2-3 (ok) 1-3 (ok)
1-2 (ok) 2-3 (ok) 1-3 (ok)
No hay continuidad con tierra
No hay continuidad con tierra
1.8 A
50 A
1.3 A
15 A
CORRIENTE ARRANQUE(sin carga) CORRIENTE TRABAJO (sin carga)
6. CUESTIONARIO a) ¿Qué indica que haya continuidad entre un borne y la carcasa? Este acontecimiento nos indica que el voltaje de las líneas está fugando hacia la carcasa, lo cual es muy peligroso para la persona que está operando como para el mismo equipo. Esto puede ocurrir cuando no hay una conexión de puesta a tierra, mal aislamiento del motor o cables deteriorados. b) ¿Qué indica que haya continuidad entre dos bornes? Nos indica la continuidad del bobinado. Es decir nos da la lectura de la resistencia del bobinado; esto nos indica que el funcionamiento es el adecuado. c) ¿Que podría afirmar si la presión de descarga no se mantiene durante 5 min? Si la presión de descarga no se mantiene podemos afirmar que la línea de compresión presenta fugas puede ser: la válvula de descarga y/o puntos susceptibles de pérdidas (juntas uniones de piezas, tapa de bornes, etc.)
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d) ¿Y si la presión de succión es la que no se mantiene, que es lo que afirmaría? Hay problemas con la válvula de succión o la diferencia de presiones a disminuido debido a que el pistón no está trabajando adecuadamente y por lo tanto la válvula de succión no se abre completamente. e) ¿Cómo indicaría que el relee se encuentra en buenas condiciones? Conectando el electroimán del relé a la corriente, podemos verificar si existe contacto entre los bornes de salida (Esta experiencia se realiza sin carga), la otra manera es midiendo continuidad entre los bornes conociendo el circuito interior, podemos ver si la bobina está abierta o si existe contacto entre los bornes de salida antes de la alimentación del relé.
Entre los terminales S – M, no debe haber continuidad Entre los terminales M – 2, debe haber continuidad Entre los terminales S – 1, en una posición no debe haber continuidad, sin embargo si se le gira a la cara contraria si debe haber continuidad.
f) ¿Qué es protector térmico? ¿Cuáles son los tipos que existen? Es un dispositivo eléctrico con disco bimetálico que actúa por temperatura y corriente eléctrica con rearme automático o manual. Son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas, mayormente usados en motores eléctricos y compresores herméticos.
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Características Generales Modelos con rearme manual o automático. Sensibles a la corriente y temperatura. Disponibles en los tamaños: ¾” y 1” . Pueden ser proyectados específicamente para su motor Aplicados en un amplio rango de corriente. A prueba de polvo –en los montajes con tapa. Disponibles en varios montajes y conexiones. Asegura protección a plena carga bajo las peores condiciones.
g) ¿Qué es el capacitor? El capacitador es un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios. Los capacitores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos.
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h) ¿Cuál es la diferencia entre un capacitor de arranque y uno de trabajo? CAPACITOR DE ARRANQUE
CAPACITOR DE TRABAJO
Vencer la fuerza opositora que se presenta en ciertas condiciones de trabajo como pueden ser las presiones desiguales en un sistema de refrigeración.
Actúa sólo en el arranque.
Reforzar al motor, mejorar el factor de potencia, reducir el consumo de corriente y en consecuencia, disminuir la temperatura del motor. Queda conectado durante todo el funcionamiento del compresor.
i) Realice un esquema eléctrico donde conecte motor, protector térmico, relé, luz de cabina, termostato. Utilice colores para el diagrama.
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j) ¿Qué alambre utilizaría para el cableado? Para el cableado del compresor hermético 220V, 60Hz y con una carga de trabajo liviana, se recomienda utilizar un alambre AWG 14. k) Escribir el nombre de los componentes RELE TERMICO
RELE PTC
PROTECTOR TERMICO
CAPACITOR DE PARTIDA
CAPACITOR DE ARRANQUE
PINZA AMPERIMETRICA
MANIFOLD
TERMOSTATO
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7. RECOMENDACIONES
Aislar todos los cables y contactos que puedan estar energizados al momento de realizar las pruebas mecánicas y eléctricas a los compresores. Realizar las pruebas de continuidad a cada una de los componentes que conforman el sistema eléctrico de encendido del compresor. Para la realización de encendido de uno de los compresores sin relay se tuvo que tener mucho cuidado, puesto que se realizó puenteando la bobina de arranque dando un toque, siendo esta operación muy peligrosa. Se recomienda realizar la siguiente conexión para evitar algún accidente en el laboratorio.
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8. CONCLUSIONES
Siendo el compresor el elemento impulsor del sistema de refrigeración, es de vital importancia verificar el buen estado del mismo. Para poder tomar decisiones de reparación o reemplazo de componentes. Si se requiere de un mayor control en el funcionamiento del compresor es fundamental contar con el termostato ya que éste nos indica, cuando se tiene que apagar de acuerdo a la temperatura de la cámara de frío. Se hizo las pruebas mecánicas y eléctricas al compresor hermético obteniendo los parámetros de funcionamiento para luego ser evaluados y establecer si son correctos o no. La verificación e instalación de componentes externos al compresor son de mucha importancia, ya que de esta manera se trata de proteger tanto a la persona como al equipo.
9. BIBLIOGRAFIA
http://www.forofrio.com/index.php?option=com_content&view=article&id= 142:el-compresor%2..
http://www.fulltimers.com.ar/aire_autos/manual%20de%20refrigeracion.pd f
MANUAL DE INSTALACIÓN COMPRESORES FRACCIONARIOS BOHN Embraco.
INFORMATIVO TECNICO –INSTRUCCIONES COMPONENTES ELECTRICOS Embraco.
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DE
MONTAJE
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10. ANEXOS
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