Compresores Semiherméticos Copeland
KH PC2003 Latin America 1
Compr ompresores esores Se Semiherméticos miherméticos
E/L/K/H
4D
2D
6D
3D
8D
Compr ompresores esores Se Semiherméticos miherméticos
E/L/K/H
4D
2D
6D
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8D
Línea de Comp Compresores resores os ompresor es Semihermétic Semiherméticos Semiherméti cos
Potencial Pote ncial Nominal en HP HP
Los compresores Semi Semi Herméticos Herméticos Recipro Recipro cantes, refrigerados por refrigerante conforman la familia de produc tos Copeland denominada Copelametic®. La línea línea se extiende desde los 2 Hp hasta los 60Hp. El diseño del plato de válvulas diferencia dos tipos de modelos (Discus (Discus ® y Convencionales o “ Reed” Reed” ). Los compr esores de dos y tres cilin dros poseen una sola bancada. bancada. Los de 4, 6, 6, y 8 cilin dros cuentan con una bancada cada dos ci lindr os. Los mo tores eléctricos s on de 4 polos y giran a 1.44 1.440rpm 0rpm en 50Hz 50Hz o a 1.720rpm 1.720rpm en 60Hz
Flujo Interno de Gas
El gas refrigerante proveniente de la línea de succión en estado de vapor, junto con el aceite lubr icante, ingresan a través de la válvula de servicio y del filtro de succión al compartimento del motor. Allí, la velocidad del gas decrece, el aceite se separa, cayendo al fon do del compartim ento, para luego alcanzar el cárter a través de la válvula anti-retorno. El vapor refrigerante pasa a través de las ranuras del Estator refrigerándolo. Luego, alcanzará el cuerpo del compresor a través de pasajes internos p ara llegar a los puertos de suc ción en los pl atos de válvulas.
Flujo Interno de Gas Gas (cont.) (cont.)
En este corte parcial del comp resor, el mot or ha sido q uitado del costado derecho para poder most rar el pasaje interno po r dond e los gases de la succión van rumb o a los puertos de succ ión, después de refrigerar el Estator. Pueden verse, además, los buj es central y t rasero c on s us r espectivas ranuras de lubri cación (obsérvese detenidamente la orientación de las mismas y l a ubicación relativa de los buj es además de su diseño). También puede apreciarse la cabeza de la válvul a de venteo de cárter
.
Flujo Interno de Gas Gas (cont.) (cont.)
En este otro cort e parcial pueden apreciarse los ci lind ros en la parte superior y el flujo del gas de succión , desde el pasaje interno qu e conecta con el compartimento del motor a la izquierda de la imagen, cambiando de direcció n hacia arriba para ingresar a través de los do s pasajes que lo ll evarán a los puertos de suc ción del plato de válvulas. Puede apreciarse también la extensión d el tubo de la válvula de venteo de cárter.
Platos de Válvulas Convencional
Este es un plato de válvulas Convencion al, empleado en compr esores de 4 y 6 cili ndros . La junta muestra la separación del comp artimento de alta del de baja presión, en la cabeza de cilind ros. El fluj o del gas refrigerante ingresa por debajo del plato, a través del orif icio grande azul. Cambia de dirección e ingresa a los cilind ros por l os orif icios más pequeños del mismo co lor. El gas será comprimi do por lo s pisto nes y v encerá la resistencia de las válvulas de descarga, debajo de los puentes limi tadores. El gas de la descarga volverá a cambiar de dirección para abandonar el compresor p or el puerto d e descarga pint ado de rojo en la figura.
Lubricación
Este tipo de compr esor posee Bomb a de Aceite de Desplazamiento Positivo. Esta Bomba es idéntica para todos l os modelos. Bombea aceite independientemente del sentido d e rotación y es impulsada por el cigüeñal, mediante una flecha impuls ora conectada a una ranura en el extremo del mism o. El aceite es tom ado desde el fondo del cárter a través del filt ro e impul sado por ranuras para lubri car el buje en la cubierta de la bomba, para pasar luego a la ranura interna del cigüeñal. Desde allí lubricará los i nterstic ios d e los b ujes de cada biela, hasta alcanzar el buj e princ ipal en el centro del cuerpo del compresor. El aceite sobrante, que abandona cada buje, es levantado por salpicado al girar el cigüeñal. El gas en estado de vapor transport a pequeñas got as de aceite (“ spray” ) que lubric arán las paredes de cilindros y los pernos de pistón.
Lubricación (cont.)
Lubricación : Válvulas de Venteo y Anti Retorno
Todos lo s com presores Copelametic® refrigerados por refrigerante están equipados con una válvula anti-retorno en el cárter que sólo permite un sentido de circ ulación del aceite y se cierra cuando el cárter se presuriza por alguna causa. Los co mpresores de este mismo tip o con 3, 4, 6, y 8 cilin dros, pueden estar equipados con u na o más válvulas de venteo de cárter.
Acción de la Válvula de Venteo d e Cárt er Cárter
Un corte longit udin al del compresor muestra el flujo del gas a través de los puertos de succión y de descarga del com presor y la válvula de venteo de cárter, atornill ada al cuerpo del comp resor. Este tipo d e compresores es denominado Convencional o “ Reed” (lámina), por el diseño del plato de válvulas (láminas o “ flappers” hacen las veces de válvulas, tanto en la succi ón co mo en la descarga). La válvula de venteo de cárter produc e una restricci ón al paso del gas desde el cárter al puerto de succi ón. Dicha restricció n genera una presión algunas libras por debajo de la presión de succi ón en el cárter, para permitir el flu jo de aceite desde el comparti mento del motor hacia éste, a través de la válvula anti-retorno.
Acción d e la Válvula de Venteo de Cárter
En el momento d el arranque se produce una caída en la presión d e succi ón que hace cerrar la válvula de venteo de cárter, al vencerse la resistencia del resorte. Esto g enera una restricción adicional, ya que el pasaje del gas en lugar de ser a través de seis agujeros, se efectúa por uno solo. Esta acción tiene dos propósitos:: 1. Impedir el paso de aceite y/o líquido refrig erante proveniente del cárter a los cilindros. 2. Suprimi r la reducci ón brus ca de presión en el cárter, que podría generar una evaporación vi olenta del gas refrig erante disu elto en el aceite.
Separador de Cárter en 4D*3 y 6D*3
Separador de Cárter
Bomba de Aceite
Todos l os c ompresores de l a línea Copelametic® Refrig erados por Refrigerante (salvo algun as excepciones m uy específicas), poseen una Bomba de Aceite de Desplazamiento Positi vo Reversibl e. El modelo es único , por lo que es compatible con la totalidad de la línea. Sólo debe tenerse cuidado al seleccionar la junta. Existen dos mo delos de junt a (uno para 2 y 3 cilindr os y otr o para modelos de 4 cili ndros en adelante).
Bomba de Aceite – Corte Lateral
Presión Diferencial de Aceite
Presión Presió n Neta de Aceite Presión de Descarga en la Bomba
-
Presión en el Cárter
=
Presión Neta de Aceite
20 - 60 PSID
-
Normal
10 PSID
-
Mínima
60 PSID
-
Válvul a de Ali vio Válvula Alivio
Net oil pr essure Pump outlet-crankcase=net Should be 40 psid We tend to us e this as a simple reminder for those that use vacuums that for every two in ches of vacuum they subt ract a negative one pound.
La Presión Presió n Neta de Aceite Ac eite Depende: Aceit e Depende:
i
Tamaño Tamaño del Compreso r
i
Temperatura Temperatura del Ac eite
i
Tolerancias en en los B ujes
La presión de aceite neta varía debido a: El tamaño: La mism a bomba de aceite aceite en todos (el (el ejemplo ejemplo 8 ci.l y 2 cil.) cil.) La presión po dría ser ser di ferente Temp. de Aceite: Si l a temperatura de aceite aceite es más caliente, caliente, psi mas bajo bajo Refrig Refrig erante erante en el aceite reduce la lub rici dad en las salidas inund adas adas Esto pod ría dañar dañar la vara de alumi alumi nio.
Contro les de Se Segur gur idad de Pre Presió sión n Presión de Aceite
Presost Pre sost ato Difere Diferencial ncial – De Detecta tecta la presión neta de la bomba – El retardo evita las fluctu aciones en el arranque arranque
Condición Copeland – Retardo Nomi nal Máximo = 120 120 seg – Corte Corte:: 9 + 2 psi – Re-inicio = 14 psi
Presostato Diferencial d e A Ac c ei eitt e
Obsérvese Obsérvese en en la figur a el el mont aje típico de un Presostato Diferencial. Diferencial. Las conexiones son de tipo c apilar, una al cárter cárter y la restante restante a la descarga de la Bomba de Aceite.
Ventajas Discus
Compresor Discus
Discus 6D
Válvula de Descarga Discus ® “ Solid Puck” (Diseño Actual)
“ Center Post”
Lámina de Anular de Succión
Tecnología Discus
Tecnología Discus (cont.)
Tecnología Discus (cont.)
Tecnología Discus
Conceptos Importantes
A medida que aumenta la Relación de Compresión, la Eficiencia Volumétrica disminuye
A temperatura de condensación constante, la Relación de Compresión aumenta cuando la Presión de Succión disminuye
La disminución de la Eficiencia Volumétrica por efecto del Espacio Nocivo, afecta la Capacidad del compresor
Eficiencia Discus El diseño especial del Plato de Válvulas Discus® , aumenta la Capacidad hasta un 25% y ahorra hasta u n 16% de energía, fundamentalmente en aplicaciones a b aja temperatura, si s e lo compara con otras tecnologías a pistón de Igual d esplazamiento
Plato de Válvulas : Circulación de Gas
Nótese que toda la cabeza de cilindr os de un compr esor Discus® es el lado de alta presión. Esto hace que, por mayor disi pación de calor, dismi nuya notablemente la temperatura de operación de los cili ndros . El plato de válvulas es constr uido en tres capas, con un h ueco interno que permite el paso del gas de la succi ón por el interior del mi smo plato rumb o a los cil indro s, a través de válvulas anulares de succión.
Plato de Válvulas 3D “ Laser Reed”
Aq uí puede verse el antig uo di seño del plato de válvulas de los compresores Discus® de 3 cilindro s (3D “ Laser” ).
Plato de Válvulas 3D “ Delta Reed”
3D Lámina Flotante vs. 3D Delta Reed 0.022” Laser Reed
0.022” Delta Reed
Flujo de Gas Balanceado
Se eliminó el canal descarga en el nuevo cuerpo
Lámina sujeta al plato por remaches 20% más área de fluj o de gas
Existen dos probl emas cu ando se aplica POE con 404A 1. El aceite POE no es arrastrad de la mis ma forma que lo era con co n el MO. Esto causa desgaste entre la lámin a anular y el pin. 2. El aceite POE no deja ir tan fácilmente al refrigerante líquido. Esto genera un aumento d el riesgo de rot uras de lámina en arranques inundados. 3. Estos fenómenos han generado cambios de diseño desde Abril de 1999.
Delta Reed: Ubicación de la Junta
Lado de la Bomba
0.022” Delta Reed La junta esta sobre la lámina
Junta
Los pines que sujetaban la válvula de succión han sido eliminados.
4D-6D Lámina Flotante vs . Delta Reed Lámina Flotante
Delta Reed
Láminas Remachadas al Plato y Sujetas por la Junta
Tornillo de Sujeción
4D-6D Plato de Válvulas (Actual Vs Delta) Diseño Actual
Delta Reed Tornillos de Sujeción
Menos Restricciones al Flujo
Nomenclatura 4/6D Delta Reed
4X L X3 A A X 1 5 0 2 0X 0X D XH 3 X X6 X 0X- -TXSXKX - X
Protección Interna 2/3D
Tapa Removible
Terminales Espada
Estador
Protector
Como puede verse, son accesibles en caso de ser necesario su reemplazo o prueba en compresores Copelametic®, en lugar de reemplazar el com presor co mpleto en caso de falla. Los pr otectores internos de repuesto para este tipo de compresores, están disp onibl es y se venden como “ kits” en los distribuidores Copeland.
Protectores Internos - X F X Protegen co ntra: • Sobrecarga • Rotor Blo queado • Pérdida de Gas Refri gerante • Pérdida de Fase
Los protectores internos son designados con “ F” como segunda letra en la nomenclatura que define al motor para cada modelo de compr esor. Este tipo de protectores son sensibles a la temperatura y al consumo eléctrico a la vez y están en contacto físico dir ecto con el motor , lo que les permite detectar falta de enfriamiento del mismo debido a baja carga o pérdidas de gas refrig erante. Ofrecen una protección más completa al motor y son de tipo “ Line Brack” como los exteriores.
Protector Interno
Aq uí puede verse cóm o este tip o de protectores est á conectado internamente al motor (una conexión po r cada fase que se abrirán al mismo tiempo).
Los Protectores de Estado Sólido - X S X Protegen Contra: • Sobrecarga • Bajo Voltaje • Rotor Bl oqueado • Pérdi da de Refri gerante
Obsérvese el tipo de prot ección qu e ofrecen este tipo de prot ectores.
Módulo de Protección Electró nica
Este es el nuevo mod elo de módulo electrón ico para compr esores Copelametic® de 4 cilindr os en adelante, con un mism o par de contacto s L 1 & L 2 para 115/120 & 230/240volt.
Nuevos Módulos y Sensores Kriwan
Kriwan Reemplaza a TI en Todos l os Modelos Semiherméticos
Kriwan & TI son Absolut amente Compatibles
Protección Electrónic a del Motor
Protección de Estado Sólid o, con sensores i nternos PTC calibrados – Disponibl e para compresor es de 4, 6 y 8 cili ndros – La resistencia del sensor varía entre 500 Ohms (frío) y 20.000 Ohms (caliente) – Cort e a 10.000 Ohm – Reset entre 2.700 a 4.500 Ohm
Corte por Baja Tensión – 120 VCA; corta a 85 ( + 5.5 v) - Reset 3 v más arriba – 208/240 VCA; corta a 170 (+ 10v) - Reset 3 v más arriba – Temporizador de 120 segundos
Obsérvense aquí algunas de las características de este tipo de sistemas de protección . Los c ambios en las resist encias de los PTC´s son detectados por un mó dulo electrón ico, encerrado en la caja de terminales del compr esor. El módul o electrónico agrega protección con tra bajas tensiones. El circu ito de comando se abre evitando que el contactor castañetee, lo que podría generar daños en alguno de los con tactos del m ismo. Es posible reemplazarlo en caso de fallas.
Bujes para Servicio Pesado
2
1
Superficie Rotante
1 Bronce
Película Lubricante
2 “ Teflon”
Obsérvense los bujes de aleación de “ Teflon®” y bronce tipo DU, presentes en compresores Discus®. El “ Teflon” impr egnado contr ibuye a la lubricación d el buje en condi ciones severas durante las puestas en marcha o cuando el aceite se encuentra dilu ido en refrigerante.
Refrigeración del Motor
Ventilación de Cárter
Válvula Anti-Retorno
En el dis eño del compresor Discus® está previsto q ue no todo el gas de retorno enfríe el m otor. Parte de él va directamente a los puertos de succión, sin refrigerar el motor. Esto permite disminuir el Sobrecalentamiento, aumentando l a eficiencia. En los compr esores de dos cil indro s, la válvula de venteo de cárter es reemplazada por un or ific io calibr ado que produce una restricció n al paso del gas con el propós ito de lograr que la presión del cárter sea algunas libr as menor que la de succi ón y asegurar así el f lujo de aceite desde el compartimento del motor hacia el cárter a través de la válvula anti-retorno .
Sentronic
Sensor Sentronic
Demand Cooling
Demand Demand Cooling: Cooling: Componentes
Demand Demand Cooling: Cooling: Funcionamiento
Finalidad – Controlar l a temperatura de descarga
Secuencia – Solenoi de abierta a 144°C – Cerrada a 139°C – Al arma a 154°C – Retardo de 1 minut o y saca fuera el co mpresor – Restablecimiento manual
R-22 Rango de Aplicación Extendid o Compresores Disc us
Cond Temp (°F) 130
Rango Inaceptable 120
Rango Ac ept abl e (20°F Tgr)
110
Rango Normal (65°F Tgr )
100
Rango Extendido (50°F Tgr )
90
80
70 -40
-30
-20
-10
0
10
20
Temperatura de Evaporación (°F)
30
40
50
Rango de Complet o para Demand Cooling Cond Temp (°F) 130
120
Rango d e Aplicación Demand Cooling (65°F Tgr )
110
100
90
80
-40
-30
-20
-10
0
10
20
Temp. de Evaporación (°F)
30
40
70 50
Inyección en Función de la Temperatura del Gas de Retorno
Demand Demand Cooling: Cooling: Conexión
Válvu las de Control d e Capacid ad
Control de la capacidad por Succión B loqueada – Compresores Convencionales y Discus de 4, 6 y 8 cilindros
Ventajas – Reducció n del cons umo de energía – Reducción del ciclado del compresor – Disminución de la corriente en el arranque
Aplicación en Compresores 8D
El contr ol de la capacidad por succi ón bl oqueada se emplea básicamente en compresores Semiherméticos Refrigerados por Refrigerante de 4, 6, 8 cilind ros. Bl oquear la succi ón es p recisamente, impedir el i ngreso de los g ases de la succión a una o más bancadas de cilindros . La figura muestra un compresor de 8 cilindros, con control de la capacidad por succi ón b loqueada en una de sus 4 bancadas, precisamente donde la so lenoide está inst alada. .
Control de la Capacidad Succión Bloqueada
Puerro de Presión de Succión
Sello
Cámara de Succión del Cabezal del Compresor Pistón Descargador Puerto de Presión de Descarga Resorte Puerto de Succión del Plato de Válvulas
Operación Normal, Válvula Solenoide sin Energía, Operación a Plena Capacidad
Aq uí puede verse un cor te longitu di nal del di spos it ivo d e cont rol d e capacidad op erando sobre el p lato de válvulas y la bancada de cili ndros . En la posi ción norm al, sin descargar, la solenoide está sin energía y la válvula pilo to se encuentra en la posició n inferior . El pistó n del descargador es expuesto entonc es a la presión de succ ión a través del ori fici o presente en la cabeza de cilind ros. Por lo tanto, la parte superior e inferior del cili ndro estará expuesta a la mism a presión.El resorte ayuda a mantener el pistón arriba y el compresor opera a plena capacidad.
Control de la Capacidad Succión Bloqueada
Cámara de Succión del Cabezal del Compresor
Pistón Descargador Puerto de Presión de Descarga Resorte Puerto de Succión del Plato de Válvulas Válvulas
Operación Descargada, Válvula Solenoide con Energía, Puerto de Succión Bloqueado
Cuando l a válvul a solenoide recibe energía, el pil oto s e levanta , exponiendo al pi stón del descargador a la presión de alta, a través del puerto de descarga. La diferencia de presión entre la succión y la descarga empuja al pistón d escargador, obstr uyendo el puerto d e succi ón en el plato de válvulas. El compresor ahora opera descargado.
Control de la Capacidad Succión Bloqueada - Discus
Aq uí puede verse un compr esor Copeland de la línea Discu s®, con cabezal descargador. El pistó n descargador está encerrado en un bolsi llo i nterno y asienta sobre la parte inferior del plato de válvulas durante la operación d escargada.
Ubicación del Contro l de la Capacidad 4D / 4R – Caja de Terminales 6D*1 / 6R – Bancada Izquierda o Derecha 6D*3 – Caja de Termi nales o Central
Lea en la cabeza de cilidros!!
Modulo ad 3D
Solamente los compresores de la línea Discus® 3D emplean Moduload® como dis posit ivo de control de la capacidad. Para entender su funci onamiento, es necesario recordar q ue el incremento en el vol umen del espacio nociv o en un com presor penaliza su capacidad debid o al efecto de re-expansión . Modul oad® emplea ese princ ipio , incrementando el volum en de re-expansión, haciendo que las válvulas de su cción se abran más tarde durante la carrera de expansión.
Modulo ad 3D
Aq uí puede verse la cámara del pi st ón descargador en cor te, el pi st ón descargador y el resorte.
Modulo ad 3D - Operación
Operación a Plena Carga
En la operación a plena carga, la válvula solenoide no recibe energía. En esta posic ión, el pistón descargador es sometido a presión de descarga, empu jándolo hacia el fondo de la cámara. La válvula de descarga Discus ® también es empujada hacia abajo, mi nimi zando el espacio noc ivo. El compresor operará entonces, tan eficientemente como l o hace cualquier otr o modelo Discu s® STD.
Modulo ad 3D - Operación
Operación a Carga Parcial
Cuando se requiere modul ar la capacidad a carga parcial, la solenoid e recibe energía y el pilot o bl oquea el pu erto de descarga y habilita el de succió n. La presi ón de alta almacenada en la cámara por encima del pistó n descargador, flui rá por el puerto de succi ón. Ahor a, con presión de succi ón encima del pistón d escargador, el resorte lo empujará hacia arriba, generando un v olum en de re-expansión sobre la cabeza del cili ndro. Durante la carrera de expansión, el pist ón deberá hacer descender la presión del gas de la descarga almacenado en el volu men de re-expansión generado, lo sufi ciente, para lograr que la válvula de succi ón se abra. Este retraso en la apertura de la válvul a de succió n, más el gas residual presente y re-expandid o dentro del cili ndro, li mitarán la entrada de gases frescos de la succi ón en volum en, generando u na consecuente disminu ción de la capacidad. Esta disminu ción de la capacidad estará en func ión d el aumento d el Radio de Compresión.
Calefactores Calefactores de Cárter Cárter
Calefactor
Camisa
Fusibles • Ap li cab le en to da l a línea, excepto en comvpresores con Cárter Profundo
