Eliminar el agua en los circuitos frigoríficos


 

Todos los equipos que utilizan el agua como fluido intercambiador de calor, bien sea en la condensación y especialmente en la evaporación, tienen un RIESGO alto de que entre agua dentro del sistema frigorífico y por tanto inundar en ese caso el sistema frigorífico.

 

Sacar el agua del interior del sistema, es una labor difícil ya que el aceite se encuentra siempre encima de cualquier contenido de agua por razones de densidad de los líquidos (agua y aceite).

Se precisa por tanto, sacar primero el aceite y posteriormente proceder al secado de la humedad que permanece en el sistema.

De todo ello, vamos a contemplar en este artículo, el PROCEDIMIENTO conveniente para eliminar el agua del sistema frigorífico y dejarlo SECO completamente de todas las sustancias que son ENEMIGOS de cualquier sistema frigorífico.

Procedimiento de extracción del agua en equipos frigoríficos con refrigerantes halocarbonados

Se procede a sacar primero el aceite contenido del sistema frigorífico con el sistema Fri3Oil System.

Al intentar sacar el aceite, y por arrastre de los fluidos contenidos dentro del sistema, saldrá también gran cantidad de esa agua. Una vez resuelta la salida del aceite, siempre permanecerá dentro del sistema algunas cantidades de agua en estado líquido, en forma de “gotitas”, pero ahora no tendrán encima de ellas el aceite que evite su evaporación y que por supuesto se debe eliminar con dos alternativas:

  • Por dentro del circuito, conectando un ventilador de aire caliente desde la descarga del compresor hasta la salida al exterior por el cárter del mismo. Esta corriente de aire caliente podrá, después de un tiempo adecuado, secar el interior del sistema, ya que no dispone de aceite encima de las “gotitas” de agua que impidan su evaporación porque el aceite tiene un punto de ebullición mucho mas alto que el del agua.
  • La segunda opción será hacer vacío del sistema frigorífico y entre tanto calentarlo desde fuera (p.e. con calentadores/decapadores, donde se presuma que pueda haber alguna gota de agua, con el objetivo de bajar el punto de ebullición del agua que todavía permanece dentro del sistema y que pueda así cambiar de estado y ser arrastrado en vapor mediante ese vacío, habiendose evaporado con el propio calor aportado por los calentadores/decapadores.

Una vez que se estime que el sistema está seco de agua, se procede a inyectar nitrógeno seco desde la descarga del compresor hasta la salida por el cárter. En dicha salida, se coloca un papel limpio para comprobar si el nitrógeno lleva algo de humedad, o si por el contrario sale seco. El nitrógeno sedco toma Tª del sistema frigorífico que está caliente y es capaz de albergar mas cantidad de agua específica en su seno.

Esta operación habrá que repetirla de 2 a 4 veces dependiendo del tamaño del equipo y de la cantidad de agua que haya existido dentro del sistema cuando se produjo el problema.

Procedimiento para sacar el aceite.

Este procedimiento ya es conocido por todos los usuarios del sistema Fri3Oil System.

Antes de proceder a la ejecución del sistema que indicamos a continuación, se deberá soplar con nitrógeno seco desde la descarga del compresor hasta su salida por el cárter del mismo, para tratar de sacar toda el agua y parte del aceite contenido que esté situada por encima de los rebosaderos de los sifones del sistema frigorífico. Posteriormente, se realizará la limpieza de acuerdo con lo requerido con el sistema Fri3Oil System.

Se trata de utilizar el sistema para la extracción del aceite utilizando como fluido base en la limpieza cualquier refrigerante que sea miscible/soluble con el aceite que hay en el interior del sistema frigorífico a limpiar y colocando un REA (recipiente exterior de aceite), de forma que esté intermedio entre el equipo a limpiar y la máquina base Fri3Oil System.

De este modo, las primeras bocanadas de aceite y agua, que vienen empujadas por diferencia de presión, caerán en el REA (que denominamos intermedio), y allí se quedarán la mayor parte del agua del sistema.

Existe ya un alto número de profesionales que utilizan esta técnica desde hace varios años, lo que ha perfilado el procedimiento con bastante experiencia.

El refrigerante extraerá por miscibilidad y solubilidad todo el aceite y gran parte del agua y otras sustancias que haya en el circuito frigorífico, por diferencia de presión.

Una vez eliminada la mayor parte del agua, se podrá usar Fri3Oil System en modo automático, para que lo ciclos se realicen de forma automática y sea fácil la extracción total del aceite. El objetivo aquí es conseguir evaporar el refrigerante por encima de 0ºC y evitar así la formación de hielo en la válvula de expansión electrónica de Fri3Oil System

Las conexiones de cómo realizar este procedimiento se indican en el siguiente esquema

Procedimiento para sacar el aceite

NOTA ACLARACIÓN DEL ESQUEMA

  1. REA PERMANENTE:
    Es una extensión del separador de líquido, debe situarse geométricamente más abajo que la máquina base Fri3Oil System, conectándose:
    (L) a la sonda líquido vertical
    (V) a la toma de vapor.
     
  2. BOTELLA PULMÓN:
    Debe conectarse:
    (L) a la sonda de la botella con toma de líquido.
    (V) a la toma de vapor de la botella.
    La botella pulmón de contener la cantidad de refrigerante preciso, para que llene los sifones de la propia instalación y salga líquido por la parte más baja, siempre en el mismo sentido de la instalación frigorífica.
    Si después de introducir el refrigerante contenido en la botella pulmón no ha salido el líquido por la parte más baja, es probable que falte producto o exista algún elemento que impida la circulación. Quiere decir que hemos elegido un circuito demasiado grande o que existe ese tapón. Se toma otra botella pulmón y se sigue inyectando refrigerante hasta que salga líquido y para la próxima ocasión se elige un recorrido más corto.
     
  3. FILTRO:
    El filtro es elemento imprescindible que tiene la misión de quedarse con las partes sólidas que saca el sistema de la instalación frigorífica a limpiar que tiene más de 300 micras de tamaño físico y que podrían crear problemas dentro de la máquina base Fri3Oil System, como son tapón en la válvula de expansión o depósitos de suciedad en las válvulas solenoides.
     
  4. REA INTERMEDIO:
    Físicamente es idéntico al REA PERMANENTE, tiene la misión de albergar la mayor parte de los residuos del sistema a limpiar, especialmente del agua, (y aceite+ácido) para evitar que entre el agua a la válvula de expansión, ya que, con esas mezclas de refrigerante, agua, aceite, etc., se provoca una baja presión en la línea de aspiración muy por debajo de 0ºC y por tanto, las gotas de agua se congelan en la válvula de expansión y la bloquean (aunque es fácil de deshacer calentándola con una pistola de aire caliente).
    Para conseguir ese efecto vamos a describir cómo se desarrolla la limpieza desde el principio.

PASOS PREVIOS ANTES DE ARRANCAR LA MÁQUINA BASE:

  • Conectar manguera (I)-(B) y el resto de las mangueras como indica el esquema adjunto.
  • Hacer vacío del sistema frigorífico a limpiar, purga de mangueras, sin obuses, abrir solenoide de líquido, calentar el bulbo de la válvula de expansión, etc.
  • Entrar en la pantalla táctil para el funcionamiento manual.
  • Inyectar refrigerante líquido (sin funcionamiento de la máquina base) con la válvula 25, así hasta equilibrar la presión. Hay que esperar además un poco de tiempo, hasta conseguir el efecto de la “DECANTACIÓN DE DENSIDADES” para que quede abajo refrigerante líquido, encima el agua y encima el aceite, separándose las fases definitivamente (mínimo 15 minutos).
  • Arrancar la MAQUINA BASE, haciendo circular el refrigerante por la línea (I) →(B) →(C) →(D) →(E)→(J)→(H)→(K)→(A).
    * Por tanto, la válvula (F) debe estar cerrada y todas las demás abiertas.
    * En este proceso sólo aspiramos vapor a través de la válvula (J) del REA Intermedio y por tanto es conveniente pulsar la válvula de bypass para que ese vapor no tenga pérdida de carga y recalentamiento del vapor que llega a la máquina base.
    * En este momento lo primero que llega al REA Intermedio es una mezcla de refrigerante+agua+aceite, etc, espumado, que no deja subir la presión de baja, pero no entra el agua a la válvula expansión. El proceso debe continuar hasta que se observa la espuma por la mirilla superior del REA, lo que significará que está entrando gran cantidad de refrigerante líquido.
    * Entonces, se abre la válvula (F) y se cierra la (H) y la (E). El refrigerante circulara en líquido hacia la maquina base por el camino: (I) →(B) →(C) →(D) →(F) → (G) →(K) →(A)
    El controlador hará modular la válvula de expansión y cuando lo haga 3 veces, se corta la inyección de la válvula 25 en la pantalla táctil hasta conseguir que elimine todo el líquido y quede sólo vapor.
    * Mientras llega el vapor en el REA Intermedio se decantan los líquidos, permitiendo realizar la operación de nuevo.
  • Repetir, por tanto:
    * Cerrar la válvula (F)
    * Abrir (E) y (H) y repetir el proceso.
  • Si se observa que hay refrigerante líquido en el REA Intermedio, se cierra la válvula (D) y (J), y se aspira el líquido antes de que tome agua, y después se sigue el proceso por el camino que interese.
  • Si se pretende sacar el agua y el aceite del REA Intermedio, basta con cerrar la válvula E1 y la del REA Intermedio, y por ahí se extrae a un recipiente de recogida de residuos (este recipiente no debe ser cerrado herméticamente, por su contenido de moléculas de refrigerante en el seno del agua y el aceite.
  • Una vez realizadas 2 ó 3 ó 4 operaciones descritas, la línea de baja se aproxima a 0ºC de Tª de evaporación (caso del R-22, 4BAR).

A partir de entonces se prescinde del REA Intermediario y se cierran definitivamente las válvulas (E) y (H) y se abren todas las demás para hacer circular el refrigerante por (I) →(B) →(C) →(D) →(F) →(G) →(K) →(A).

Realizar 1 ó 2 ciclos con acceso manual, hasta asegurarse presiones de trabajo de régimen. Entonces se procede al sistema automático hasta que por la mirilla de Control (MC) se observa que no viene aceite y el proceso ha finalizado.

En este momento se debe realizar un secado adicional con vacío calentamiento y rotura con Nitrógeno Seco, de 2 a 4 veces, tal como descrito en el párrafo nº 2 de éste articulo, y el proceso total habrá finalizado. Recordamos que si el compresor está bien, habrá que re-arrancarlo progresivamente para evitar el gripado ya que queda completamente seco.

Conclusión.

Hemos indicado dentro de este artículo algunas pinceladas de cómo resolver el problema con soluciones bien experimentadas, pero para la comprensión completa se precisa realizar un curso de adiestramiento de propio sistema Fri3Oil System y prácticas adicionales de cómo extraer el agua cuando se ha introducido en el sistema.

Realizado en Almería en abril de 2012
Fernando Gutiérrez Antolín
Ingeniero Técnico Industrial
Autor de Fri3Oil System

Agradecimientos a Fernando Gutiérrez de Fri3 OilSystem por el artículo.