Sobrecalentamiento “Superheat”
El sobrecalentamiento se mide en lugar donde se sitúa
el bulbo en la tubería de succión del
compresor. Su valor se calcula como la diferencia entre la temperatura que se
mide el bulbo y la presión de evaporación/temperatura de evaporación en el
mismo lugar.
Esta parámetro se especifica en (K) o (ºC) y se emplea como señal reguladora de
inyección de líquido a través de la válvula de expansión. La mezcla de
líquido-vapor de refrigerante que
ingresa al evaporador debe haberse vaporizado por completo en algún punto antes
de llegar a la salida del evaporador. El bulbo sensor de la válvula
termostática se posiciona a cierta distancia de la salida del evaporador, en la
línea de succión del compresor.
En este tramo desde el punto donde se ha se ha completado la
vaporización y el lugar donde se ha instalado el bulbo, el vapor esta
sobrecalentado., lo que significa que su temperatura es superior a su
temperatura de saturación. Si bien este gradiente de sobrecalentamiento reduce
la capacidad del evaporador, es necesario para el funcionamiento reduce la
capacidad del evaporador, es necesario para el funcionamiento estable de la
válvula. De control del flujo.
Un sobrecalentamiento por encima de 8ºC se considera
anormal, en tanto que si es inferior a 5ºc es débil puesto que crea una
situación de riesgo para el compresor po la posible aparición de golpes de
líquido.
Normalmente esto sucede con una válvula mal regulada o mal
seleccionada.
El bulbo debe medir la temperatura del vapor de aspiración y
por lo tanto no debe situarse de manera que sea influenciado por fuentes extremas de calor o frio. Si el bulbo
se encuentra en ambiente con corrientes de air caliente se recomienda su
aislamiento.
Tampoco debe montarse después de un intercambiador de calor
o en las proximidades de componentes de circuito con grandes masas por cuanto
esto producirá señales falsas a la válvula de expansión.
La fuerza aplicada por resorte de regulación válvula puede
ajustarse mediante un tornillo a un valor que determina que diferencia entre la temperatura del bulbo
y temperatura del gas en el evaporador se abrirá la válvula. Este valor se denomina
sobrecalentamiento estático. Para el control de la válvula desde su apertura
hasta su valor nominal, es necesario un
nuevo aumento de la presión del bulbo (a presión de succión constante), o sea
un calentamiento adicional del bulbo (sobrecalentamiento) para controlar la
fuerza ascendente causada por la tensión del resorte.
Este sobrecalentamiento adicional se denomina
sobrecalentamiento de apertura. La suma de estos dos sobrecalentamientos se
denomina sobrecalentamiento de operación o total.
Montaje de la válvula de expansión y sujeción del bulbo
termostático de la válvula de expansión.
La válvula de
expansión se monta en la tubería de líquido delante del evaporador y su bulbo
se sujeta firmante con abrazaderas a la salida del evaporador lo as cerca
posible de este, en la sección horizontal del tubo de succión del compresor de tal manera que el contacto
físico entre bulbo y tubo sea óptico. La posición ideal puede ser cualquiera
que sea conveniente, excepto en la cara inferior del tubo sea óptimo.
La posición ideal pude ser cualquiera que sea
conveniente, excepto en la cara inferior del bulbo y tubo pues en caso de
presencia de aceite en la tubería la transferencia térmica en esta zona sería
peor. En el caso de válvulas con ecualización de presión externa, el punto de
conexión de la línea de ecualización en tubería de succión inmediatamente
después del bulbo (nunca entre este y evaporador) y ubicado en la cara superior
de dicho tubo.
Tal como se indicara anteriormente, él debe instalarse en la parte horizontal de la
tubería de aspiración, inmediatamente después del evaporador y no debe
instalarse en un colector de aspiración o en una tubería vertical después
vertical después de una trampa de aceita. Siempre debe montarse delante de
posibles bolsas de líquido.
El subenfriamiento se define como la diferencia entre la
temperatura del líquido y la presión del condensador/temperatura a la entrada
de la válvula de expansión, se mide en grados Kelvin (K) o en (ºC).
El subfriamiento del refrigerante es necesario para evitar
burbujas de vapor en el líquido a la entrada de la válvula. Las burbujas de
vapor merman la capacidad de la válvula y por consiguiente reducen el
suministro de líquido al evaporador. Un subenfriamiento del orden de 4˷5 K
normalmente suficiente.
Cargas de las válvulas de Expansión Termostáticas
Las válvulas de expansión
pueden venir con tres tipos de
carga:
Carga universal.
Carga MOP (Máximum Operación
Pressure).
Carga MOP con lastre.
Las válvulas de expansión con carga universal son
empleadas en la mayoría de instalaciones
de refrigeración en las que no se exige una limitación de presión y en las que
el bulbo puede llegar a tener una mayor temperatura que el bulbo puede llegar a
tener una mayor temperatura que el elemento, o en altas temperaturas de
evaporación/ alta presión de evaporación.
Estas válvulas tienen una carga liquida en el bulbo. La
cantidad de carga es tan grande que siempre quedará carga en el bulbo a pesar
de que el elemento se encuentre más frio o más caliente que el bulbo.
Las válvulas con cargas MOP se usan normalmente en unidades
de fábricas, donde se desea una limitación de la presión de aspiración en el
momento de puesta marcha, como por ejemplo en el sector de trasporte y en
instalaciones de aire acondicionado. Las válvulas de expansión con MOP tiene
una cantidad muy reducida de carga en el bulbo esto significa que la válvula o
el elemento tiene que tener una temperatura mayor que el bulbo.
En caso
contrario la carga puede emigrar del
bulbo esta en concordancia con la Máxima Presión Operativa y es la más alta
presión de aspiración/evaporación vaya aumentando, la válvula de expansión
comenzará a cerrarse, unos 0,3˷0,4 bar por debajo del punto MOP, y se cerrara
completamente cuando la presión de aspiración se igual al punto MOP.
Las válvulas de expansión con carga MOP con lastre se usan
preferentemente en instalaciones de aire acondicionado e intercambiadores
térmicos de placa que tienen una alta transmisión.
Con carga MOP con lastre se puede conseguir un menor
sobrecalentamiento, equivalente 2˷ 4 K (ºC) que con otros tipos de carga. El bulbo de la válvula de
expansión termostática contiene un material altamente poroso y de gran área
superficial en relación a su peso.
La carga MOP con lastre tiene un efecto amortiguador sobre
la regulación de la válvula de expansión. La válvula se abre despacio cuando la
temperatura del bulbo aumenta y cierra rápido cuando la temperatura del bulbo
aumenta y cierra rápido cuando la temperatura del bulbo disminuye.
Ajustes de la válvula de expansión termostática (TXV)
La válvula de expansión se suministra con un ajuste de
fábrica que normalmente es adecuado para la mayoría delos casos. Si fuese
necesario un ajuste personalizado emplee el tornillo de regulación provisto.
Haciendo girar el tornillo en sentido horario se aumenta el recalentamiento y
en sentido contrario se disminuye.
Un funcionamiento inestable del evaporador puede eliminarse
con el siguiente procedimiento: aumentar el recalentamiento girando el tornillo
en sentido horario hasta que el funcionamiento inestable desaparezca.
Seguidamente, girando en sentido contrario gradualmente
hasta que la inestabilidad aparezca para finalmente volver a girar en sentido
horario lo suficiente para eliminar la inestabilidad. Una oscilación de ±0,5ºC
en el sobrecalentamiento no debe considerarse funcionamiento inestable.
Un recalentamiento excesivo en el evaporador puede ser
provocado por falta de refrigerante. Una reducción de sobrecalentamiento se
puede conseguir haciendo girar gradualmente el tornillo de regulación en
sentido antihorario hasta que el funcionamiento inestable desaparezca. Desde
esta posición se gira en sentido contrario hasta que desaparezca la inestabilidad. Una oscilación ±0,5 ºC en
el sobrecalentamiento no debe considerarse funcionamiento inestable.
Si no puede encontrar un un punto d regulación en el cual el
evaporador no presente inestabilidad puede ser debido a que la capacidad de la
válvula sea demasiado grande, siendo necesario sustituirla por otra de menor
capacidad o si se trata de una válvula de orificio intercambiable, cambiar solamente
el orificio. En caso de que el sobrecalentamiento del evaporador sea excesivo
ello puede deberse a que la válvula sea demasiado pequeña, siendo necesaria su
sustitución o la sustitución del orificio por uno mayor, si se trata de una
válvula de orificio intercambiable.
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