Tuberías, Tuberías, válvulas y accesorios en refrigeración
Los componentes que conforman un sistema de refrigeración son los que le dan la capacidad de funcionar debidamente con sus respectivos ciclos, así mismo los componentes secundarios de los sistemas de refrigeración logran complementar las funciones de los componentes que conforman el ciclo, este es el caso de los temas a mostrar. Dichos componentes completan las acciones de los componentes principales y conectan los sistemas de cada uno de componentes con el siguiente, así como regular sus características y complementar o incrementar la producción e una acción. Tuberías
En los los cicl ciclos os de refr refrig iger erac ació ión n por por comp compre resi sión ón de vapo vaporr los los flui fluido doss son son transportados de un equipo a otro mediante conexiones que reciben el nombre de tuberías. Dichas tuberías son muy importantes para el buen funcionamiento de todos los componentes presentes, ya que si una de ellas fallara el proceso dejaría de ser continuo y se plantearían distintos problemas de funcionamiento. uan uando do un sist sistem ema a de refri refrige gera raci ción ón cuen cuenta ta con con comp compon onen ente tess de !lti !ltima ma generación no significa que tendr" m"xima eficiencia, pues si el dise#o de la tubería es inadecuado, se estar" en una posición de ri esgo. El dise dise#o #o de la red red de tube tuberí rías as debe debe cont contem empl plar ar,, en prim primer er luga lugarr, lo concerniente a la caída de presión y el retorno del aceite del sistema, sin dejar a un lado el aspecto económico de la tubería y del gas, los cuales no pueden ser despreciados, pues el objetivo del dise#o es la eficiencia en todos los aspectos del proyecto.
Nomenclatura de las tuberías
Debido a la gran cantidad de tuberías que se encuentran en la planta, es necesaria una nomenclatura que permita reconocer de manera f"cil y r"pida cada tubería. $ara ello se usar" un código est"ndar que consta de cinco grupos bien diferenciados el cual describe una característica específica de la tubería. Los distintos grupos se muestran a continuación% D&'('$D.)' $' &L El primer grupo, D& se refiere al di"metro nominal de la tubería en pulgadas. $ara el c"lculo del di"metro es necesario conocer el "rea de sección que se calcula como el cociente entre el caudal volum*trico en dicho tramo y la velocidad típica del fluido. La velocidad del fluido viene determinada seg!n el tipo de fluido que tenemos. En general si el fluido es un gas la velocidad típica se encuentra entre +' - ms, por lo contrario si el fluido es un líquido la velocidad típica tiene valores entre +./ y 0./ ms. En nuestro caso los valores fijados para el c"lculo de la velocidad son 0 ms para los gases y 0 ms para líquidos. $or las tuberías en las que circulan gases y líquidos se calcularan por separado las "reas de cada fluido teniendo en cuenta la fracción molar que circula por la tubería y se sumaran dando como valor final el "rea total de dicha tubería. 1 continuación se muestra la tabla utili2ada para aproximar el di"metro calculado con los valores est"ndares de fabricación.
3rupo 0 El segundo grupo indica el material con la que est" hecha la tubería. El material se escoge teniendo en cuenta las características del fluido. Es muy importante la buena elección del material para evitar la corrosión y mantener un buen estado de las tuberías y los equipos.
3rupo La primera cifra de este grupo 4$D5 hace referencia a la presión nominal 4o de dise#o5, la segunda 4)5 hace referencia al tipo de unión que se usa en la tubería. La presión nominal es un par"metro que aporta el fabricante y hace referencia a la presión m"xima que podr" soportar la tubería. Es requisito indispensable para mantener la seguridad en la planta que la presión nominal sea superior a la presión de operación. 1dem"s va relacionado con el espesor de la tubería, ya que como m"s presión tenga que soportar la tubería mayor ser" el espesor de esta.
3rupo 6 Este grupo indica el fluido que circula por el interior de la tubería. 1 continuación se muestra la tabla de todos los componentes de la planta.
3rupo / Los tres primeros n!meros indican en que "rea se encuentra el equipo y los dos !ltimos dígitos el n!mero de tubería de dicha "rea.
Válvulas
7na v"lvula se puede definir como un aparato mec"nico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación 4paso5 de líquidos o gases mediante una pie2a movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o m"s orificios o conductos. Las v"lvulas son unos de los instrumentos de control m"s esenciales en la industria. Debido a su dise#o y materiales, las v"lvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los m"s simples hasta los m"s corrosivos o tóxicos. 8us tama#os van desde una fracción de pulgada hasta unos 9m o m"s de di"metro. Lo mismo ocurre en las presiones, ya que podemos encontrar v"lvulas para presiones de vacío hasta alta presión. En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto: en otras, las fugas o escurrimientos no tienen tanta importancia. Las v"lvulas de control constan b"sicamente de dos partes que son% la parte motri2 o actuador y el cuerpo.
Tipos de válvulas
;"lvulas de todo o nada 8on el tipo de v"lvulas que permiten o impiden el paso del fluido por el interior de la tubería, pero no son capaces de regular el caudal. 8on dispositivos que impiden por completo la circulación del fluido cuando se encuentran cerradas y ofrecen resistencia mínima al paso del fluido cuando se encuentran abiertas. • • • •
;"lvulas de mariposa ;"lvulas de globo ;"lvulas de bola ;"lvulas de diafragma
;"lvulas reguladoras Este tipo de v"lvulas son de las m"s usadas en la industria todo y presentar unas p*rdidas de carga mayores que las de las v"lvulas de todo o nada. Este tipo de v"lvulas se usan para regular el caudal del fluido mediante su grado de apertura. Las v"lvulas de regulación usadas en este proyecto se describen a continuación% • • •
;"lvulas de aguja ;"lvulas de retención ;"lvulas limitadoras de presión
Las maquinas que funcionan por ciclos de compresión de vapor tienen un componente cuyo funcionamiento depende de una v"lvula de expansión. De estas existen un grupo en especial utili2a para llevar a cabo el ciclo de refrigeración por compresión de vapor. ;"lvulas de expansión Es un tipo de dispositivo de expansión 4un elemento de las m"quinas frigoríficas por compresión5 en el cual la expansión es regulable manual o autom"ticamente. Ejemplos% (anual: en la que la regulación se reali2a mediante un tornillo. En este tipo de v"lvulas el sobrecalentamiento no depende de la temperatura de evaporación del refrigerante en su estado gaseoso, sino que, es fijo.
;"lvulas de paso 8u función principal es controlar el flujo de líquido y la presión. Las v"lvulas de paso instaladas en un sistema, deben estar totalmente abiertas o totalmente cerradas. 8e utili2an para aislar componentes en el sistema.
;"lvulas de retención Este tipo de v"lvulas se utili2an en los sistemas de refrigeración, para evitar que refrigerante 4en forma líquida o gaseosa5 y el aceite fluyan en sentido contrario. Estas v"lvulas sólo permiten el flujo de refrigerante y aceite en un sólo sentido. Las hay de muchas formas y tama#os, para aplicaciones desde refrigeración dom*stica hasta industrial, incluyendo aire acondicionado y bombas de calor.
;"lvulas de servicio En los sistemas de refrigeración, los t*cnicos de servicio deben estar familiari2ados con las v"lvulas manuales de servicio. Estas v"lvulas le permiten sellar partes del sistema mientras conectan manómetros, se carga o descarga refrigerante o aceite, se mete un vacío, etc. Existen varios tipos de v"lvulas de servicio. Dichas v"lvulas pueden tener volantes en sus v"stagos, pero la mayoría requieren de una llave para girarlos. Los v"stagos de las v"lvulas son hechos de acero o de latón, mientras que el cuerpo est" hecho de latón o fierro forjado. $or lo general, son del tipo empacado. Las v"lvulas de servicio pueden ser de dos tipos% v"lvulas de servicio para compresor, o v"lvulas de servicio para tanque recibidor.
1ccesorios Los accesorios son un conjunto de pie2as moldeadas o mecani2adas que se unen a las tuberías o equipos del proceso para asegurar la correcta unión y distribución. Los accesorios se clasifican en distintos grupos seg!n la función que desempe#an en el circuito. Las características a tener en cuenta son% di"metro nominal, material de fabricación, resistencia, espesor i dimensión del accesorio. Los accesorios m"s utili2ados en las plantas industriales son% >
> ru2 4=5% 1ccesorio con forma de cru2, para unir cuatro pasos: tambi*n llamado racor en cru2, < con salida lateral, < de cuatro pasos. > odo 45% 1ccesorio de tubería que tiene una curva a = grados, empleada para desviar la dirección recta de la misma. > ?iltros 4?5% accesorios de seguridad que permiten retener y controlar la contaminación de posibles partículas no deseadas. Expansiones@educciones 4E@5% accesorios de forma cónica que permiten aumentar o disminuir el di"metro de las tuberías seg!n las necesidades de cada tramo. Aay 0 tipos de reducciones: las conc*ntricas y las exc*ntricas. En el primer caso el di"metro grande y el peque#o tal y como indica su nombre son conc*ntricos. En el segundo caso los di"metros son exc*ntricos. Este !ltimo tipo es muy utili2ado para evitar las bolsas de agua en las bombas 4con una reducción exc*ntrica ayudamos a que la bomba no pierda &$8A5. Nomenclatura
$ara facilitar el reconocimiento de cada accesorio, se asigna una nomenclatura est"ndar de cuatro dígitos a cada accesorio presente a la planta. ada digito hace referencia a una característica. El código se muestra a continuación% D&'('<'1 D&% Es el di"metro nominal del accesorio. Este di"metro tendr" que coincidir con el di"metro nominal de las tuberías al cual se une. > (% (aterial con el que est" hecho el accesorio. 3eneralmente el material de las tuberías coincide con el material de construcción del accesorio. > <% Bndica el tipo de accesorio que se utili2a. 1 continuación en la tabla 6./ se muestran los accesorios utili2ados en este proyecto%
> 1% hace referencia en el "rea de la planta donde se encuentran.
Listado de los accesorios 1 continuación se muestra la información que se encuentra en las hojas de especificación de los distintos accesorios presentes en la planta de producción. ' D&% especifica el di"metro nominal del accesorio en pulgadas. ' (aterial de fabricación del accesorio '
?iltro Deshidratador de Línea de 1ceite. ?unción% $roporcionar filtración y secado del aceite. En el 1ceite es donde mayormente se acumula la contaminación. Es un excelente auxiliar para la descontaminación
y
protección
de
los
sistemas
de
refrigeración. 1plicación% 8istemas de refrigeración en paralelo 4racs5, aunque en realidad es un accesorio que debieran llevar todos los sistemas de refrigeración con compresores herm*ticos y semi'herm*ticos que dispongan de una línea de retorno
de
aceite
al
compresor.
Locali2ación% En la línea de retorno de aceite entre el separador y el compresor. ;"lvula de @etención 4o chec5. ?unción% $ermite el flujo solo en un sentido, indicado por la flecha impresa en la v"lvula. 1plicación% Depende de cada necesidad. En el caso de la figura, servir" para que
cuando
la
unidad
condensadora est* parada, en un bajo ambiente exterior, el refrigerante que se condensa solo vaya hacia el tanque recibidor y no hacia el separador ya que si tal fuera el caso, habría líquido en el fondo del separador de aceite y al abrir la valvulita flotadora regresaría líquido al c"rter en ve2 de aceite. Locali2ación% en cualquier parte que se pueda requerir.
)ibliografía
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http%raagarcialuevanofernando.blogspot.mx0+++tipos'de'
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valvulas.html http%.forofrio.comindex.phpF
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optionGcomHcontentIvieGarticleIidG069%funcion'e'importancia'de https%ddd.uab.catpubtfg0+J+6K
