Manual Tecnico Emerson

Gua de ayuda Tcnica 2007

Vlvulas de Expansin Termosttica- Vlvulas Solenoide - Protectores de Sistema - Reguladores - Reglas Bsicas de las Buenas Prcticas - Gua de Deteccin y Arreglo de Fallas

TABLA DE CONTENIDOS

Vlvulas de Expansin Termosttica 3

Vlvulas Solenoide 31

Protectores del Sistema 43

Reguladores 51

Reglas Bsicas para una Buena Prctica 59

Gua de Deteccin y Arreglo de Fallas 63

Vlvulas deExpansin Termosttica

GUIA DE AYUDA TECNICA2006

La vlvula de expansin termosttica es un dispositivo de precisin diseado para regular la proporcin deflujo de refrigerante lquido al evaporador en la proporcin exacta a la proporcin de evaporacin del lquidorefrigerante en el evaporador.

Por ejemplo, cuando el evaporador est operando con134a a una temperatura de 40F o a una presin de 35psig y el gas refrigerante que sale del evaporador en laposicin del bulbo remoto es de 45F, existe una condicinde 5F de sobrecalentamiento. Como el bulbo remoto y launidad de potencia estn cargados con el mismo refrigeranteque el usado en el sistema (R-134a), su presin (P1) seguirsus caractersticas de presin-temperatura de saturacin.Con el lquido en el bulbo remoto a 45F, la presin dentrodel bulbo remoto y elelemento de poder ser de 40 psigactuando en una direccin de apertura. Debajo deldiafragma y actuando en una direccin de cierre estn lapresin del evaporador (P2) de 35 psig y la presin delresorte (P3) para un ajuste de sobrecalentamiento de 10Fde 5 psig (35+5=40), llegando a un total de 40 psig. Lavlvula est equilibrada, 40 psig por encima del diafragmay 40 psig por debajo del diafragma.

La cantidad de gas refrigerante que sale del evaporadorse puede regular ya que la TXV responde a los siguientesparmetros: (1) la temperatura del gas refrigerante quesale del evaporador y (2) la presin en el evaporador.

Este flujo controlado evita el retorno de lquido refrigeranteal compresor. La TXV controla el flujo de gas manteniendoun sobrecalentamiento predeterminado.

Las tres fuerzas que gobiernan las operaciones de la TXVson: (1) la presin del elemento de potencia y del bulboremoto (P1), (2) la presin del evaporador (P2) y (3) lapresin equivalente del resorte de sobrecalentamiento(P3). Ver Fig. 1.

en la parte inferior del diafragma, que actan en la direccinde cierre: (1) la fuerza de la presin del evaporador (P2) y(2) la fuerza delrte de sobrecalentamiento. En la primeracondicin, la vlvula asumir una posicin de control establecuando estas fuerzas estn equilibradas. (Ver figura 1A)(es decir, cuando P1= P2 + P3). En el prximo paso, latemperatura del gas refrigerante en la salida del evaporador(posicin del bulbo remoto) aumenta por encima de latemperatura de saturacin que le corresponde a la presindel evaporador al entrar en sobrecalentamiento. (P1 esmayor que P2+P3) y causa que la aguja de la vlvula semueva en una direccin de apertura. Opuestamente, amedida que disminuye la temperatura del gas refrigeranteque sale del evaporador, la presin en el bulbo remoto yelemento de poder tambin disminuye y la presincombinada del evaporador y del resorte causan que laaguja de la vlvula se mueva en una direccin de cierre(P1 es menor que P2+P3).

Aqu nos ocuparemos de las TXV de tipo de salida nicay las discutiremos dentro de dos categoras: (1) La vlvulacon ecualizador interno y (2) el uso del accesorio delecualizador externo.

ECUALIZADOR INTERNO

Se presentan tres condiciones en la operacin de estavlvula: (1) las fuerzas equilibradas, (2) un aumento en elsobrecalentamiento y (3) una disminucin en elsobrecalentamiento. El bulbo remoto y el elemento depotencia conforman un sistema cerrado (ensamble depoder) y, en las siguientes consideraciones, supondremosque el bulbo remoto y el elemento de potencia estncargados con el mismo refrigerante que el del sistema.

La presin del bulbo remoto y del elemento de potencia(P1), que corresponde a la presin de saturacin de latemperatura del gas refrigerante que sale de evaporador,mueve la aguja de la vlvula en la direccin de apertura.

En oposicin a esta fuerza de apertura hay dos fuerzas

VALVULAS DE EXPANSION TERMOSTATICAGUIA DE AYUDA TECNICA

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Los cambios en la carga, que aumentan elsobrecalentamiento , causarn que la aguja de la TXV semueva en una direccin de apertura. Contrariamente, unacarga que haga bajar el sobrecalentamiento har que laaguja de la TXV se mueva en una direccin de cierre.(Fig. 1)

AJUSTE DE VLVULAS EN FBRICA

El ajuste de sobrecalentamiento en fbrica de las TXV sehace con la aguja de la vlvula comenzando a alejarsedel asiento. Al aumento de sobrecalentamiento necesariopara hacer que la aguja est lista para moverse se le llamasobrecalentamiento esttico.

Las Vlvulas de Expansin Termosttica estn diseadasde manera de que resulte necesario un aumento en elsobrecalentamiento del gas refrigerante que sale delevaporador, usualmente por encima del ajuste desobrecalentamiento esttico de fbrica, para que la agujade la vlvula se abra a su posicin asignada.

Este sobrecalentamiento adicional es conocido comogradiente. Por ejemplo, si el sobrecalentamiento estticode fbrica es de 6F, el sobrecalentamiento operativo a lacarrera o la posicin de la aguja asignados (asignacinde carga completa de la vlvula) ser de unsobrecalentamiento de 10F a 14F. (Ver Fig. 2)

evaporador, ya que se requiere una mayor superficie delevaporador para producir el sobrecalentamiento necesariopara operar la TXV.

Entonces resulta tambin obvio que un cambio mnimoen el sobrecalentamiento para abrir la vlvula es de vitalimportancia, ya que suministra ahorros tanto en los costosiniciales del evaporador como en el costo operativo.

La operacin de la TXV considerada hasta el momentopertenece al tipo de vlvula de ecualizador interno.

La presin del evaporador en la salida de la vlvula esadmitida internamente y se le permite que aplique su fuerzadebajo del diafragma.

ECUALIZADOR EXTERNO

Cuando la cada de presin en todo el evaporador es dealguna consecuencia; por ejemplo, en general, una cadade presin equivalente a 3F en el rango de aireacondicionado, 2F en el rango de temperatura comercialy de 1F en el rango de temperatura baja, mantendr a laTXV en una posicin relativamente restringida y reducirla capacidad del sistema, a menos que se use una TXVcon un ecualizador externo. El evaporador debe serdiseado o seleccionado y aplicado segn las condicionesoperativas y la TXV seleccionada.

Por ejemplo, un evaporador es alimentado por una TXVcon un ecualizador interno, en donde se producen cadasde presin considerables de 10 psig (Ver Fig. 3). La presinen el punto C es de 27 psig, 10 psi por de la salida de

Los fabricantes usualmente suministran el tipo ajustablede TXV con un ajuste de sobrecalentamiento esttico defbrica de 6F a 10F, a menos que el cliente lo especifiquede manera diferente.

Al usar las TXV no ajustables, es importante que seanpedidas con el ajuste de sobrecalentamiento de fbricacorrecto. Para las lneas de produccin de los fabricantes,se recomienda que se use una TXV ajustable en unlaboratorio de pruebas de modelos piloto, para determinarel ajuste de sobrecalentamiento de fbrica correcto antesde pedir el tipo no ajustable de TXV.

Si el sobrecalentamiento operativo aumentainnecesariamente, disminuye la capacidad del debajo

la vlvula, punto A. Sin embargo, la presin de 37 psigen el punto A es la presin que acta en la parte inferiordel diafragma en direccin de cierre. Con el resorte de lavlvula ajustado a una compresin equivalente a 10F desobrecalentamiento o a una presin de 9.7 psig, la presinrequerida por encima del diafragma para equilibrar lasfuerzas es de (37 + 9.7) 46.7 psig. Esta presin correspondea la temperatura de saturacin de 50F. Resulta evidente


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(*) Este cambio en el sobrecalentamiento operativo de 10F a 12F es causado por el cambio en las caractersticas de presin-temperatura del R-12 a la presin de succin menor a 27 psig.

Cuando, en las mismas condiciones, existe una cada depresin en un sistema con una TXV con dispositivo deecualizacin externa (ver fig. 4), la misma cada de presinseguir existiendo en el evaporador; sin embargo, la presindebajo del diafragma es ahora la misma que la presinen el final del evaporador, punto C, 27 psig.

La presin requerida por encima del diafragma para obtenerequilibrio es de 27 + 9.7 36.7 pisg. Esta presin (36.7

que la temperatura del refrigerante en el punto C debeser de 50F para que la vlvula est en equilibrio. Comola presin en este punto es de slo 27 psig y la temperaturade saturacin correspondiente de 28F, se requiere unsobrecalentamiento de 50F menos 28F ( 22F) paraabrir la vlvula. Este aumento en sobrecalentamiento, de10F a 22F, hace que resulte necesario el uso de mssuperficie del evaporador para producir este gas refrigerantea un sobrecalentamiento ms alto. Por tanto, se reduce lacantidad de superficie de evaporador disponible para laabsorcin de calor latente de evaporizacin de losrefrigerantes, el evaporador es privado de suministro an-tes de que se alcance el sobrecalentamiento requerido.

Como la cada de presin en el evaporador, que causaesta condicin de sobrecalentamiento , aumenta conla carga debido a la friccin, est efecto de restriccino privacin se incrementa cuando la demanda sobrela capacidad de la TXV es la mayor.

Para compensar la cada de presin excesiva en elevaporador, la TXV debe ser del tipo de ecualizacinexterna, con la lnea del ecualizador conectado ya seaal evaporador en un punto ms all de la mayor cadade presin, o bien en la lnea de succin en un puntoen el lado del compresor de la posicin del bulbo remoto.

En general y como regla aproximativa, la lnea delecualizador debe estar conectada a la lnea de succinen la salida del evaporador. Si se usa una TXV detipo de ecualizacin externa, con la lnea conectada ala lnea de succin, la verdadera presin de la salidadel evaporador es aplicada debajo del diafragma dela TXV. La presin operativa en el diafragma de lavlvula ahora queda liberada de cualquier efecto dela cada de presin en el evaporador, y la TXVresponder al sobrecalentamiento del gas refrigeranteque sale del evaporador.

psig) corresponde a una temperatura de saturacin de40F y el sobrecalentamiento requerido ahora es de (40Fmenos 28F) 12F.

El uso de un ecualizador externo ha reducido elsobrecalentamiento de 22F a 12F (*). De esta manera,la capacidad de un sistema, contando con un evaporadorcon una considerable cada de presin, se incrementarcon el uso de una TXV con ecualizador externo, encomparacin con el uso de una vlvula con ecualizacininterna.

Cuando la cada de presin en el evaporador excede loslmites definidos previamente, o cuando se usa undistribuidor de refrigerante en la entrada del evaporador,la TXV debe tener un dispositivo de ecualizacin externapara que tenga su mejor rendimiento.

El diagrama usado en esta Seccin hasta el momento hamostrado las TXV de tipo de salida simple. Aunque unevaporador de circuitos mltiples, en si mismo, pueda notener una cada de presin excesiva, el dispositivo usadopara obtener la distribucin de lquido introducir una cadade presin que limitar la accin de una TXV sin ecualizadorexterno, ya que el distribuidor se instala entre la salida dela vlvula y la entrada del evaporador (Ver Fig. 5).


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POSICIN DEL ECUALIZADOR EXTERNO

Como se indic anteriormente, la lnea del ecualizadorexterno debe estar instalada por encima del punto de mayorcada de presin. Ya que puede resultar difcil determinareste punto, se puede tomar la regla general de conectarla lnea del ecualizador a la lnea de succin en la salidadel evaporador en el lado del compresor de la posicindel bulbo remoto (Ver Fig. 4 y 5). Cuando se conecta elecualizador externo a una lnea horizontal, siempre hagala conexin en la parte superior de la lnea para evitarestancamientos de aceite en la lnea del ecualizador.

En un sistema de evaporadores mltiples que incluya doso ms evaporadores alimentados, cada uno de ellos, poruna TXV separada, las lneas del ecualizacin externadeben estar ubicadas de manera que estn liberadas delefecto del cambio de presin en los evaporadoresalimentados por otras TXV. En ningn momento las lneasde ecualizacin deben estar unidas en una lnea comn ala lnea de succin principal.

Si las lneas de succin individuales desde las salidas delos evaporadores separados a la lnea de succin comnson cortas, entonces instale las lneas de ecualizacinexterna en los cabezales de succin de cada evaporador,o de la forma descrita en el prrafo anterior.

Cuando se sabe que la cada de presin en el evaporadorest dentro de los lmites definidos en la pgina 5, espermisible instalar la conexin del ecualizador externo enuno de los codos de retorno a mitad de camino delevaporador. Tal posicin del ecualizador suministrar uncontrol ms delicado de la vlvula, particularmente cuandola TXV se usa en conjunto con un Regulador de Presinde Evaporador. Sin embargo, en todos los casos en quese instale cualquier tipo de vlvula de control en la lneade succin, la lnea de ecualizacin externa para la TXVdebe estar conectada en el lado del evaporador de talvlvula o regulador de control.

SOBRECALENTAMIENTO

Se dice que un vapor entra en sobrecalentamiento cadavez que su temperatura es mayor que la temperatura desaturacin que corresponde a su presin. La cantidad desobrecalentamiento es igual a la cantidad de aumento detemperatura por encima de la temperatura de saturacina la presin existente. Por ejemplo, un evaporador derefrigeracin est operando con Refrigerante 134a a unapresin de succin de 35 psig (Ver fig. 6). La temperaturade saturacin del Refrigerante 134-a a 35 psig es de 40F.Siempre que haya lquido a esta presin, la temperaturadel refrigerante se mantendr a 40F a medida que seevapora o hierve en el evaporador.

Bajo ninguna circunstancia tapone la conexin delecualizador externo en una TXV, ya que no funcionar.Si la TXV viene equipada con un accesorio deecualizacin externa, se debe conectar la lnea delecualizador externo.

A medida que el refrigerante pasa por la bobina, el lquidohierve y se convierte en vapor, produciendo una disminucinen la cantidad de lquido presente. Todos los lquidosfinalmente se evaporan en el punto B porque se haabsorbido suficiente calor de la atmsfera circundante paracambiar el lquido refrigerante a vapor. El gas refrigerantecontina pasando por la bobina y se mantiene a la mismapresin (35 psig). Sin embargo, su temperatura aumentadebido a la absorcin continua de calor de la atmsferacircundante. Cuando el gas refrigerante llega al final delevaporador (Ver punto C), su temperatura es de 50F.Este gas refrigerante entra ahora en sobrecalentamientoy la cantidad de supercalor es de 10F (50F menos 40F).

El grado de sobrecalentamiento en que entre el gasrefrigerante depende de (1) la cantidad de refrigeranteque la TXV est alimentando al evaporador y (2) lacarga de calor a la que se exponga el evaporador.


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AJUSTE DEL SOBRECALENTAMIENTO

La funcin de una TXV es controlar el sobrecalentamientodel gas de succin que sale del evaporador segn el ajustede la vlvula.

Se puede decir que una TXV que est realizando estafuncin dentro de lmites razonables, est operando demanera satisfactoria.

El buen control del sobrecalentamiento es el criterio delrendimiento de la TXV. Es importante que esta funcinsea medida de la manera ms precisa posible o, en ausenciade precisin, tener conciencia de la magnitud y la direccinde cualquier error que aparezca.

El sobrecalentamiento ha sido definido anteriormente comoel aumento de temperatura del gas refrigerante por encimade la temperatura de saturacin a la presin existente.En base a esta definicin, para contar con una determinacinprecisa del sobrecalentamiento, resulta necesario conocerel aumento de la presin y de la temperatura del gas desuccin refrigerante que pasan por el bulbo de la TXV. Deesta manera, al medir el sobrecalentamiento, la prcticarecomendada es instalar un manmetro calibrado en unaconexin del medidor en la salida del evaporador. Si nohubiese una conexin de medicin, el uso de una T instaladaen la lnea de ecualizacin externa de la TXV puede resultarigualmente eficaz.

Se puede usar un termmetro de bolsillo de tipo derefrigeracin con agarradera de bulbo apropiada o, anms eficazmente, se puede usar un potencimetro(termmetro elctrico) de tipo de servicio con termocuplas(guas de conexin y sondas).

El elemento de temperatura de su Medidor de Temperaturadebe estar encintado a la lnea de succin en el punto dela posicin del bulbo remoto y debe estar aislado contrala temperatura ambiente. Los elementos de temperaturade este tipo, al igual que los termmetros, darn una lecturapromedio de la lnea de succin y la temperatura ambientesi no estn aislados. Suponiendo el uso de un manmetroy un medidor de temperatura precisos, este mtodosuministrar lecturas de sobrecalentamientosuficientemente precisas para cualquier propsito prctico.

FACTORES A CONSIDERAR EN LA ELECCINDE LAS VLVULAS

La medida correcta de la TXV queda determinada porel requisito de btu/h o la carga de toneladas, la cadade presin en la vlvula y la temperatura del evaporador.No se debe suponer que la cada de presin en la

vlvula es igual a la diferencia entre las presiones dedescarga y de succin en el compresor. Esta suposicinllevar a vlvulas de medidas incorrectas.La presinde la salida de la TXV ser mayor que la presin desuccin indicada en el compresor, debido a las prdidaspor friccin en todo el cabezal de distribucin, tubosdel evaporador, lneas de succin y vlvulas manuales.

La presin en la entrada de la TXV ser menor que lapresin de descarga indicada en el compresor, debidoa prdidas por friccin creadas por el largo de la lneade lquido y la posible elevacin vertical. La nicaexcepcin es con vlvulas ubicadas considerablementepor debajo del receptor y el aumento en el cabezalesttico resulta ms que suficiente para contrarrestarlas prdidas por friccin. La lnea de lquido debe teneruna medida correcta, dando suficiente consideracina su largo, ms el largo equivalente adicional de lneadebido al uso de accesorios y vlvulas manuales.Cuando es necesario el ascenso vertical en la lneade lquido, se debe incluir una cada de presin adicional,por la prdida en cabezal esttico.

La cada de presin en la TXV ser igual a la diferenciaentre las presiones de descarga y succin en elcompresor, menos las cadas de presin en la lneade lquido, a travs del distribuidor, evaporador y lneade succin. Se deben consultar las tablas ASHRAEpara determinar las cadas de presin en las lneasde lquido y de succin.

Como la capacidad y el rendimiento de la TXV se basanen el ingreso estable de lquido a la vlvula, se debeconsiderar cuidadosamente el total de cada de presinen la lnea de lquido para determinar si hay suficientesubenfriamiento del refrigerante lquido para evitar laformacin de gas instantneo. Si el subenfriamientodel refrigerante lquido del condensador no es eladecuado, se debe usar un conmutadorde calor,subenfriador de lquido o algn otro medio para obtenersuficiente subenfriamiento del refrigerante lquido, paraasegurar un ingreso estable de lquido en la TXV entodo momento!

Emerson Climate Technologies ha preparado tablasde capacidad extendida para ser usadas considerandolas condiciones anteriores. Estos cuadros extendidosse pueden encontrar en la seccin de catlogo decada tipo de TXV de Emerson. Por tanto, siempre quesea posible, seleccione las TXV para condicionesoperativas, ms que por las capacidades nominalesde la vlvula.


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En instalaciones donde no haya disponible una conexinpara manmetro y la vlvula est ecualizada internamente,hay dos posibles mtodos alternativos. Los dos mtodosson solamente aproximativos y definitivamente no serecomienda su uso.

1. El primero es el mtodo de dos temperaturas, que utilizala diferencia de temperatura entre la entrada y la salidadel evaporador como sobrecalentamiento. Este mtodopresenta errores con un equivalente de temperatura de lacada de presin entre los dos puntos de temperatura.

Cuando la cada de presin entre la entrada y la salidadel evaporador es de 1 psi o menos, el mtodo de dostemperaturas dar resultados bastante precisos. Sin em-bargo, la cada de presin del evaporador usualmente esdesconocida y vara con la carga. Por este motivo, el mtodode dos temperaturas no es confiable para obtener lecturasabsolutas de sobrecalentamiento . Se debe notar que elerror en el mtodo de dos temperaturas es negativo ysiempre indica un sobrecalentamiento menor a la cifrareal.

2. El otro mtodo comnmente usado para controlarsobrecalentamiento implica la toma de la temperatura enla salida del evaporador y el uso de la presin de succindel compresor como la presin de saturacin del evaporador.

El error aqu aparece obviamente por la cada de presinen la lnea de succin entre la salida del evaporador y elmedidor de succin del compresor.

En los equipos armados y en las instalacionescercanamente conectadas, la cada de presin y el errorresultante son usualmente pequeos. Sin embargo, ensistemas de gran construccin o sistemas con largosrecorridos de las lneas de succin, pueden surgirdiscrepancias considerables.

Dado que los estimados de la cada de presin en la lneade succin usualmente no son lo suficientemente precisoscomo para dar una visin verdadera del sobrecalentamiento,no se puede confiar en este mtodo para obtener valoresabsolutos. Es de notar que el error en esta instancia siempreser positivo y que el sobrecalentamiento resultante sermayor que el valor real.

Reiterando lo anterior, el nico mtodo para verificar elsobrecalentamiento que pueda dar un valor absoluto implicauna lectura de presin y de temperatura en la salida delevaporador.

MTODOS INCORRECTOS COMUNES DE LECTURA DE SOBRECALENTAMIENTO

Los otros mtodos utilizados darn un sobrecalentamientoficticio que puede resultar engaoso al usarlo en el anlisisdel rendimiento de la TXV.

Con el anlisis de las limitaciones de estos mtodosaproximativos y la direccin del error, resulta a menudoposible determinar que la causa del problema en cuestinse debe al uso de mtodos inadecuados deinstrumentacin y no precisamente a cualquier malfuncionamiento de la vlvula.

Otro error que puede aparecer durante la deteccin yarreglo de fallas en zonas montaosas (como Denver,Colorado o Salt Lake City, Utah), es la baja presinmanomtrica comparada con las lecturas al nivel del mar.Use una tabla de Presin-Temperatura que tenga laslecturas correctas, como la tabla de bolsillo de correccinde 5.000 pies de Emerson Climate Technologies y FlowControls.


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POSICIN DEL BULBO REMOTO

Como el rendimiento del evaporador depende en granmedida de un buen control de la TXV, y el buen control dela vlvula depende de la respuesta a cambios detemperatura del gas refrigerante que sale del evaporador,se debe tener mucho cuidado con los tipos de bulbosremotos y sus posiciones. Por lo general, el bulbo remotoexterno satisface los requisitos de la mayora de lasinstalaciones. Debe estar sujeto con abrazaderas a la lneade succin cerca de la salida del evaporador sobre untramo horizontal. Si se usa ms de una Vlvula de ExpansinTrmica en evaporadores adyacentes o en una seccinde evaporadores, asegrese de que el bulbo remoto decada vlvula est aplicado a la lnea de succin delevaporador alimentado por esa vlvula.

Limpie la lnea de succin minuciosamente antes de sujetarel bulbo en su lugar. Cuando se usa una lnea de succinde acero, se recomienda pintar la lnea con pintura dealuminio para minimizar corrosiones futuras y fallas encontactos del bulbo remoto con la lnea.

En lneas de menos de 7/8" de dimetro externo, el bulboremoto debe estar instalado encima de la lnea. Condimetros externos de 7/8" o ms, el bulbo remoto debeser instalado en la posicin aproximada de las 4 horas olas 8 horas (Ver Fig. 8).

Es necesario proteger el bulbo remoto del efecto de unchorro de aire, luego de que est sujeto a la lnea, use unmaterial que no absorba agua con temperaturas deevaporador de ms de 32F. Por debajo de los 32F, sesugiere el uso del corcho o de un material similar selladocontra la humedad para evitar la formacin de hielo en laposicin del bulbo remoto.

APLICACIN

En general, para el mejor rendimiento del evaporador, laTXV debe aplicarse lo ms cerca que sea posible delevaporador y en una posicin en donde resulte accesiblepara los ajustes y el servicio. En los casos de distribuidoresde tipo centrfugo y con cada de presin, aplique las vlvulaslo ms cerca posible del distribuidor. (Ver. Fig. 7)

Las vlvulas Serie T [con la excepcin de los tipos concarga de gas W-(MOP), G-(MOP) o GS-(MOP)] se puedeninstalar en cualquier ubicacin en el sistema. Los tiposcon carga de gas deben siempre estar instaladas de maneraque el ensamble de poder est siempre ms caliente queel bulbo remoto. No se debe permitir que la tubera delbulbo remoto toque una superficie ms fra que la de laposicin del bulbo remoto. Si la tubera del ensamble depoder o del bulbo remoto se enfra ms que el bulbo remoto,la carga de vapor se condensar en el punto ms fro y elbulbo remoto perder el control.


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TERMOPOZO DEL BULBO REMOTO

Cuando resulte deseable aumentar la sensibilidad del bulboremoto, puede ser necesario el uso de un termopozodebulbo remoto. Esto es particularmente verdadero parainstalaciones de acople corto y para instalaciones con lneasde succin grandes (2 1/8" o ms). Se deben usartermopozos de bulbo remoto en los siguientes casos: (1)cuando se desean sobrecalentamientos muy bajos y (2)cuando el calor convertido de una sala clida puedainfluenciar al bulbo remoto. (Ver Fig. 9).

Las grandes fluctuaciones de sobrecalentamientosobrecalentamiento en el gas de succin son usualmenteel resultado de lquido atrapado en la posicin del bulboremoto. An en lneas de succin correctamente diseadas,a veces resulta necesario mover el bulbo remoto unaspocas pulgadas de la posicin original para obtener lamejor actuacin de la vlvula.

En evaporadores de circuitos mltiples alimentados poruna vlvula, coloque el bulbo remoto lejos de la salida desuccin inmediata en un punto en donde el gas de succinde varios circuitos paralelos tenga la oportunidad demezclarse en el cabezal de succin. Asegrese de ajustarbien las agarraderas de manera que el bulbo remoto tengaun buen contacto con la lnea de succin. NUNCAAPLIQUE CALOR CERCA DE LA POSICIN DEL BULBOREMOTO SIN ANTES RETIRAR EL BULBO REMOTO!

OSCILACIN

La oscilacin de las TXV se puede definir como lasobrealimentacin y falta de suministro alternativo de flujode refrigerante al evaporador. Se la puede reconocer porlos cambios cclicos extremos tanto en el supercalor comoen el gas refrigerante que sale del evaporador y de lapresin del evaporador o de succin.

Oscilacin es una funcin del diseo del evaporador, ellargo y dimetro de la tubera en cada circuito, la cargapor circuito, la velocidad de refrigerante en cada circuito,diferencia de temperatura (TD) bajo la cual se opera alevaporador, las disposiciones de la tubera de succin yla aplicacin del bulbo remoto de la Vlvula de ExpansinTrmica. La oscilacin se puede minimizar o eliminarcon la redisposicin correcta de la tubera de succin, lareubicacin del bulbo y el uso del bulbo remotorecomendado y la carga de la unidad de potencia para laTXV.

Bajo ninguna circunstancia coloque ningn tipo de bulboremoto en una posicin en donde la lnea de succin hagasifn (Ver Fig 10). Si el refrigerante lquido se junta en elpunto de la posicin del bulbo remoto, la operacin de laVlvula de Expansin Trmica ser errtica y posiblementese pensar que la vlvula est defectuosa.


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OPERACIN A CAPACIDAD REDUCIDA

La TXV convencional es un regulador autocontenidooperado directamente que no tiene ninguno de los factoresincorporados de anticipacin o compensacin. Como tal,es susceptible a la Oscilacin por causas que sonpeculiares al diseo de la vlvula y al diseo del sistemaen que se aplique.

La velocidad ideal de flujo de la TXV requiere una vlvulacon un balance dinmico perfecto, capaz de dar respuestainstantnea frente a cualquier cambio en la proporcin deevaporacin (anticipacin) y con medios para evitar quela vlvula sobrepase el punto de control debido a la inercia(compensacin). Con estas caractersticas, una TXV estaraen fase con la demanda del sistema en todo momento yla Oscilacin no se producira.

Una TXV convencional no tiene ningn factor incorporadode anticipacin o compensacin. Esto significa que habruna demora entre la demanda y la respuesta, junto con latendencia de sobrepasarse el punto de control. De estamanera, la TXV convencional puede salirse de fase conel sistema y Oscilar. Suponiendo que se produce unaumento en la carga, causando que aumente el supercalordel gas de succin. El intervalo de tiempo entre el instanteen que el bulbo remoto sensa el aumento y hace que lachaveta de la vlvula se mueva a la direccin de aperturapermite que le sobrecalentamiento del gas aumente anms.

En respuesta al sobrecalentamiento en aumento durantela demora, la vlvula se ha movido ms an en la direccinde apertura, sobrepasado el punto de control y ha admitidoms refrigerante en el evaporador del que puede serevaporado por la carga.

Durante la demora entre el instante en que el bulbo remotosensa el retorno de refrigerante lquido y la vlvula re-sponde movindose en la direccin de cierre, la vlvulacontina sobrealimentando al evaporador. De esta manera,cuando la vlvula se mueve en la direccin de cierre, volvera sobrepasar el punto de control y permanecer en unaposicin estrangulada hasta que la mayor parte delrefrigerante lquido haya salido del evaporador.

La demora antes de que la vlvula se mueva en la direccinde apertura permite que el sobrecalentamiento del gasde succin vuelva a subir por encima del punto de con-trol. Este ciclo, que se propaga a s mismo, continarepitindose.

La experiencia ha demostrado que una Vlvula deExpansin Termosttica est ms propensa a la Oscilacin

en condiciones de carga baja cuando la aguja est cercadel asiento de la vlvula. En general, a esto se lo consideraproducido por un desequilibrio entre las fuerzas que operanen la vlvula.

Adems de las tres fuerzas principales que operan la Vlvulade Expansin Termosttica, la diferencia de presin en elpuerto de la vlvula acta contra el rea del puerto y,dependiendo de la construccin de la vlvula, tiende aforzar la vlvula a abrirse o cerrarse.

Al operar con la aguja cerca del asiento, ocurrir lo siguiente:

Con la vlvula cerrada, tendremos presin de lquido enel lado de entrada de la aguja y presin de evaporador enla salida.

Cuando la vlvula comienza a abrirse, permitiendo quetenga lugar el flujo, la velocidad en la garganta de la vlvulacausar un punto de menor presin en la garganta,aumentando la diferencia de presin en la chaveta y elasiento.

El aumento repentino de diferencial de presin que actaen el rea del puerto tender a forzar la aguja de la vlvulanuevamente hacia el asiento. Cuando la vlvula vuelve aabrirse, se produce el mismo tipo de accin y la agujarebota del asiento con una frecuencia rpida. Este tipo defenmeno se encuentra frecuentemente con las TXV msgrandes de puerto nico, ya que la fuerza producida porel diferencial de presin se magnifica por la mayor readel puerto.

Hemos visto que una TXV puede Oscilar debido a lafalta de caractersticas de anticipacin y compensacin ya un desequilibrio en el balance de fuerzas en el bordeinferior de su carrera.

Sabemos por algunas experiencias que una TXV, cuandoes seleccionada y aplicada inteligentemente, superar estosfactores y operar virtualmente sin Oscilacin en un rangode carga bastante amplio.

Las TXV de puerto nico generalmente operansatisfactoriamente a alrededor del 50% debajo de lacapacidad nominal, aunque esto depende del diseo delevaporador, la tubera de refrigerante, la medida y el largodel evaporador y de los cambios rpidos en la carga.

Nada har que una TXV oscile ms rpidamente que unaalimentacin despareja de los circuitos paralelos por undistribuidor o que una carga de aire despareja en los circuitosdel evaporador.


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VLVULAS TERMOSTTICAS BALANCEADAS DEPUERTO DOBLE

Hemos visto anteriormente que el patrn de flujo de lasTXV con puerto nico puede causar dificultades encondiciones de carga baja. A mayor rea del puerto(mayores tonelajes) mayor ser la tendencia de la vlvulaa oscilar. Algunos tipos de TXV de Emerson han sidodiseados con dos puertos o con puerto doble. La entradaest diseada de manera que pueda crear un contraflujocontra las vlvulas de dos puertos balanceadas y aseliminar cualquier desequilibrio en los dos puertos. (VerFig.11)

El flujo que pasa a travs del puerto superior ingresa porlos orificios radiales superiores de la unidad del asientode la celda, se mueve ascendentemente y a lo largo delasiento superior, desciende a travs del pasaje internodel molinete y sale por los orificios en la parte inferior delmolinete. La cada de presin en este puerto ejerce unafuerza en una direccin de cierre (ascendente).

El flujo que pasa a travs del puerto inferior ingresa porlos orificios radiales inferiores de la unidad del asiento dela celda, se mueve descendentemente a travs del puertoformado por el asiento de la vlvula y el molinete de lavlvula. El lquido a alta presin acta descendentementeen el molinete y la cada de presin en el molinete y elasiento ejerce una fuerza en direccin de apertura.

Como el rea efectiva del puerto en los puertos de celdasuperior e inferior es casi la misma, el desequilibrio defuerzas neto en ellos es casi nulo.

Esta caracterstica hace posible que las unidades de celdade puerto doble modulen por un rango de carga muchoms amplio que lo que sera posible con el estilo antiguode vlvulas de puerto nico. Las vlvulas de flujo revers-ible suministran un control satisfactorio de las cargas demenos del 15% de la capacidad nominal de la vlvula. Surendimiento es superior a cualquier producto competitivodisponible. El rendimiento real en el campo ha probado lasuperioridad de las vlvulas TXV de dos puertos de Emersony su disponibilidad reduce la Oscilacin al mnimo.

CARGAS DE LA TXV

Por muchos aos o, ms precisamente, desde que EmersonClimate Technologies produjo la primera vlvula paraamonaco en 1925, el tema de la carga correcta en elelemento sensor trmico ha sido una importantepreocupacin. Se ha tratado con cargas de lquido, cargasde gas, cargas de lquido cruzado, cargas de vapor cruzado,cargas de alta temperatura, cargas de temperatura ultrabaja, cargas comerciales, etc., todas con un diverso gradode xito.

Si no fuese porque durante los ltimos aos Emerson haestado usando una carga nica del elemento de potenciaque cubre casi todos los tipos de aplicaciones en rangosde temperatura de -20F a +50F, resultara necesaria unaexplicacin para cada tipo de carga del elemento depotencia. Esta carga C est disponible para el R134a,R22, R404A, R507 y otros refrigerantes.


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M.O.P.

La Presin Operativa Mxima Mximum Operating Pres-sure- (tambin llamada Proteccin de Sobrecarga del MotorMotor Overload Protection-) es la capacidad de una TXVde cerrar, privar o completamente apagar si la presin desuccin se acercase a una condicin lmite predeterminadacomo peligrosamente alta. Una condicin que podra causarel recalentamiento de un compresor enfriado porrefrigerante, o cargar el crter con una presin de vapordemasiado densa.

Con la TXV en una posicin cerrada por el MOP, elcompresor tiene la oportunidad de ganar en la presinexcesiva de lado de baja y de disminuir la presin acondiciones operativas satisfactorias.

Al encontrarse por debajo del MOP, la TXV se reabrir yalimentar de manera estndar o hasta que lleguenuevamente el momento de una sobrecarga.

La carga C se puede suministrar con la caracterstica MOP,

LA CARGA C

A diferencia de algunas cargas anteriores; como la G,GA y Q, la carga directa C (sin MOP) no perder con-trol en condiciones de temperaturas ambientescruzadas. Esto quiere decir que, si el cuerpo de laTXV se enfra ms que el bulbo sensor, la carga degas migrar del bulbo al cabezal de la vlvula y, as,quedar inoperante.

La carga directa C no cruzar temperaturas ambienteen absoluto ni perder control como sucede en lascondiciones anteriores.

Las antiguas cargas de lquido (L) y de gas (G) podrancrear condiciones de sobrecalentamiento bajo alarrancar e incrementaran las condiciones desobrecalentamiento a medida que la unidad derefrigeracin baje en temperatura, lo que resulta en larealizacin de reajustes todo el tiempo.

Las cargas cruzadas (C y Z) usualmente crearancondiciones de alto sobrecalentamiento en el arranquey reduciran el supercalor a medida que la unidad bajala temperatura, con lo que nuevamente tendramosla necesidad de realizar ajustes a medida que se enfrala unidad. La carga directa C, en condiciones operativasentre -20F y +50F, raramente necesita reajustes luegode que haya establecido un supercalor satisfactorio.En realidad, la carga directa C, en la forma recibidade fbrica, no tendra que ser reseteada nunca en lamayora de los casos.

AVISO: La carga C con MOP se ver afectada encondiciones de temperaturas ambientes cruzadasextremas. Si fuesen a existir tales condiciones, instaleuna cinta trmica elctrica alrededor de la parte su-perior de la TXV.

Para una seleccin exacta de vlvulas (por ejemplo, tonelajede refrigerante, conexiones, estilo de ecualizador, largodel tubo capilar, ajuste y aplicacin adecuada, aireacondicionado, comercial, baja temperatura) refirase alcatlogo de Emerson.

DIRECCIN DEL FLUJO

Asegrese de que el flujo de refrigerante vaya en la direccinindicada por la flecha en el cuerpo de la vlvula.

SOLDADURA

Al soldar, retire lel ensamble de poder, la unidad de lacelda y todas las juntas. Mantenga el calor lejos de todaslas partes de la vlvula, excepto los rebordes del cuerpo.Use una aleacin de soldadura fuerte (brazing) o soldadurade baja temperatura. Tenga cuidado de retener toda lasoldadura en la conexin.

Para los tipos de cuerpo integrales (una pieza), asegresede usar muchos trapos hmedos o bloques de enfriamientoy de dirigir la llama lejos del cuerpo de la vlvula.

si fuese necesario para la proteccin del sistema. Estanecesidad surge en muy raras ocasiones en la refrigeracinmoderna, con la excepcin de condiciones como las quese producen inmediatamente despus deldescongelamiento o en compresores a gasolina como enlos camiones refrigerados.

CATLOGO DE TXV DE EMERSON


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AJUSTE DE LAS VLVULAS SERIE T

Para ajustar, retire el tapn sello en el lado de la vlvula ygire el vstago de ajuste. Girando el vstago hacia la derechase disminuye el flujo y se aumenta el sobrecalentamiento.

Girando el vstago hacia la izquierda se aumenta elflujo y se disminuye el sobrecalentamiento. Ajuste todaslas vlvulas serie T dos vueltas (1F) por vez. Ajustecada vlvula por separado y espere entre cada ajustepara observar los resultados. Siempre apriete cualquierconexin floja y vuela va colocar el tapn sello. Sedebe notar que el ajuste de sobrecalentamiento harcambiar el punto M.O.P. (Presin Operativa Mxima).

DATOS DE INSTALACIN Y SERVICIO

La serie T de vlvulas TXV de Emerson tiene tres partescomponentes. El Ensamble de Poder, la Unidad de la Celday el Cuerpo Brida. No hay partes operativas en el cuerpobrida. No es necesario en ningn caso romper lasconexiones de lnea para realizar servicio en la vlvula.Las TXV hermticas integrales de Emerson son unidadesensambladas que no pueden ser desarmadas en el campo;con la excepcin de que el colador puede ser retiradocon facilidad para la inspeccin y la limpieza, desconectandola vlvula de la lnea de lquido y retirando la conexinroscada de entrada.

SERVICIO

Para inspeccionar, limpiar o recambiar partes en los tiposdesarmables, retire los dos tornillos prisioneros, retire haciaarriba la unidad de potencia y retire la unidad de la celda.Asegrese de que las juntas se vuelvan a colocar en loslugares correctos al reensamblar la vlvula (Ver Figura12). Al ensamblar vlvulas de Ajuste Externo (TCL, TJL,TER, TIR o THR), asegrese de que los dos topes de launidad de la celda se ajusten en las ranuras suministradaspara ellos en la ensamble de poder(Ver Figura 13). Nofuerce el ensamblaje de la vlvula. Haga que la celdaencaje correctamente antes de ajustar el cuerpo brida.Refirase a los Consejos de Servicio de Emerson paraobtener el procedimiento detallado y recomendado parala deteccin y arreglo de fallas de un sistema derefrigeracin o aire acondicionado.


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NOMBRES DE CODIGO DE REFRIGERANTE

La Norma ARI 750-81 recomienda el siguientecdigo de colores de las TXV:

R12 AmarilloR-22 VerdeR-502 OrqudeaR-134a CelesteR410A RosaR404A Naranja

Temperatura Letra dede Bao Cdigo

+32F A+10F B

0F C-10F D-20F E

Fig. 15

VLVULAS SOLENOIDE DE PARADA DE LQUIDO

No se puede depender en las TXV para un apagado positivo,dado que se producen como un dispositivo de asientoajustado y que las superficies de asiento estn expuestasa la suciedad, humedad, corrosin y erosin. Adems, siel bulbo remoto est instalado en una posicin en dondesea influido, durante el ciclo en off, por temperaturasambientes ms altas que las del evaporador, la vlvulase abrir durante una parte del ciclo en off, y admitirlquido en el evaporador. Por estos motivos, la instalacinde una Vlvula Solenoide de Parada de Lquido antesde cualquier TXV es altamente recomendable.

FILTROS-SECADORES PARA LA PROTECCINDEL SISTEMA

Para proteger las partes operativas de precisin de lasvlvulas de control contra la suciedad y las virutas quepuedan daarlas y hacerlas inoperantes, y para protegertodo el sistema contra los efectos dainos de la humedad,barro y cidos, se debe instalar un filtro-secador en todoslos sistemas.

El FILTRO SECADOR EK DE EMERSON suministrala mayor proteccin posible disponible con una superioraccin de filtrado y el retirado de humedad, barros, cidoscorrosivos y ceras.

AJUSTE DEL INTERRUPTOR DE PRESIN

En las vlvulas con M.O.P., el Interruptor de Presin debeestar ajustado para que el compresor arranque a una presinmenor que la asignacin M.O.P. de la TXV.

AJUSTE DE FBRICA DELSOBRECALENTAMIENTO

A menos que se especifique lo contrario, todas las vlvulasestarn preajustadas en fbrica a una temperatura de baopredeterminada por el smbolo de la carga y / o la asignacinM.O.P. La temperatura de bao a la que se ha ajustado elsobrecalentamiento de la vlvula est codificadaalfabticamente en el bloque de sobrecalentamiento enla placa de asignacin de la vlvula, como se indica en laFig. 15.

Al pedir una vlvula para un recambio exacto, especifiquela letra del cdigo y el ajuste de sobrecalentamientodeseado. Al hacer pedidos para stock en general, no sernecesario especificar ni el sobrecalentamiento ni la letradel cdigo, ya que el ajuste estndar cubrir a la mayorade las aplicaciones y puede ser necesario solamente hacerpequeos ajustes del sobrecalentamiento en el campo.

As, una vlvula con un 10A estampado en el bloque desobrecalentamiento de la placa de asignacin, ha sidoajustada para un sobrecalentamiento esttico de 10F,con un bao de 32F. De la misma manera, una vlvulaestampada con un 10C ha sido ajustada para unsobrecalentamiento esttico con un bao de 0F.


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VXTALEDROLACREPUSEDETSUJA

edailimaFaluvlV selatoTsoriG

oriGroPCSedsodarG

22-R a431-R 705/A404-R A014-R

F02+ F02- F02+ F02+ F02- F04+

ELCT 23 8.0 5.1 0.1 5.0 0.1 A/N

FH 01 2.2 2.4 8.3 8.1 2.3 A/N

A 8 0.3 0.5 5.4 0.2 0.4 2

EART 01 2.2 2.4 8.3 8.1 2.3 A/N

araP.rolacrepusleriunimsidarapadreiuqzialaicahyrolacrepusleratnemuaarapahceredalaicahetsujaedogatsvleeriGtseetroserleeuqatsahadreiuqzialaicahetsujaedogatsvlerarigagah,odamixorpalanigiroacirbfedrolavlarevlov

datimalatseuponicceridalnerarigolagh,ogeuL.)"acartamrecah"aazeipmeoadarapanuaagell(odagracsedetnemlatot.ordauclenesodacidni"selatoTsoriG"soled


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REFERENCIA CRUZADA DE SMBOLOS DE CARGA DE REEMPLAZO DE TXV

Cargas de Bulbo Antiguas Vs. Cargas de Bulbo de Reemplazo Nuevas

NOTA: TODOS LOS OTROS SMBOLOS DE CARGA DEBEN SER REEMPLAZADOS POR UN MODELOIDNTICO O SEGN LO DECIDA EL DEPARTAMENTO TCNICO DE ALCO, QUE PODR REALIZARSUBSTITUCIONES DE INGENIERA DE UN TIPO EQUIVALENTE PARA SUMINISTRAR UNA OPERACIN YUN RENDIMIENTO EQUIVALENTES.

NOTA: EN CASO DE RECAMBIOS EN EL CAMPO, SE PUEDE USAR HC PARA REEMPLAZAR AL HCA.

AIRE ACONDICIONADO REFRIGERACIN COMERCIAL BAJA TEMPERATURACARGA ANTIGUA REEMPLAZO CARGA ANTIGUA REEMPLAZO CARGA ANTIGUA REEMPLAZO

REFRIGERANTE R12/R134a

FC

F O FLFC

- -FC -

FZFW FW FWZ

FG55 FG35FW35

- -FW55 FW35 FW15

FW15/MW15FQ55 FQ35 FW15FGA

- -- -RA

FGS

FWS

FGS35 FGS35

FWS FWS FWSFWS FWS

FZ/MZ FZ/MZFX FX

REFRIGERANTE R22

HCH O HL

HC- -

HC -HZ

HW HCA HW HWZHG100

HC

HG65HW65

- -HW100 HW65 HW35

HW35HQ100 HQ65 HQ35HGA

- -- -

HLAHW85 HW85HGS

HWS

HGS65 HGS65

HWS HWS HWSHWS HWSHZ HZHX HX

REFRIGERANTE R502/R404A/R507

RC/SC/PCRL

RC/SC/PC- -

RW RW RWZ RZRW110 RW65 RW65 RW35 RW45/SW45

RWS RWS RWS RWSRWS RWSRZ RZ/SZ/PZ


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Fig 1. Forma en que la vlvula de expansin trmicacontrola el flujo de refrigerante

Servicio de Vlvulas de Expansin TermostticaCmo, Por Qu, Cundo!

Las Vlvulas de Expansin Termosttica (TXV) son partes crticas de una bomba de calor, sistema derefrigeracin o aire acondicionado. La medida, instalacin y ajuste correctos de las TXV hace una grandiferencia entre que el sistema funcione correctamente o regresar a revisarlo.

LA TXV MIDE EL FLUJO

La medicin del flujo de refrigerante al evaporador es lanica funcin de una TXV. El punto crtico es que debermedir ese flujo a la misma tasa en que est siendoevaporado por la carga de calor. Para hacer esto, mantienela bobina suministrada con la cantidad correcta derefrigerante para mantener el supercalor correcto del gasde succin que sale del evaporador.

SOBRECALENTAMIENTO: LA MEDICIN

La Figura 1 explica cmo funciona. En A, refrigerante lquidocaliente y a alta presin entra en la TXV. En B, lquido froy a alta presin, ms gas repentino, entra en el evaporador.En C, todo el refrigerante lquido ha sido evaporado por lacarga de calor (calor latente). Entre C y D, la temperaturadel vapor aumenta considerablemente ya que se aplicamas carga de calor (calor sensible). En este punto, el gasentra en sobrecalentamiento por encima de su temperaturade saturacin. En D, la temperatura de la lnea de succindel gas en sobrecalentamiento es monitoreada por el bulbosensor, que seala a la TXV que se abra o se cierrecorrespondientemente.

Fig 2. Medicin del sobrecalentamiento para un buenrendimiento de la vlvula

CMO MEDIR CON PRECISIN

Cmo el criterio para el rendimiento de la TXV es un buencontrol del sobrecalentamiento , resulta vital una medicinprecisa. Esto implica los cuatro pasos indicados en laFigura 2:

Paso A- Determine la presin de succin en la salida delevaporador con un calibre preciso. Si no hay conexin demedicin, se puede usar una T instalada en el ecualizadorexterno de la vlvula.

Paso B- Refirase a una tabla de temperatura-presinpara el refrigerante usado en el sistema, y determine latemperatura de saturacin en la presin de succinobservada.

Paso C- Mida la temperatura de la lnea de succin en laposicin del bulbo sensor remoto.

Esto puede conseguirse con un termmetro ajustable oun dispositivo elctrico similar a un medidor Annie oSimpson. Asegrese de que el punto elegido para lamedicin est limpio, para asegurar una lectura precisa.

Paso D- Reste la temperatura de saturacin determinadaen el Paso B de la temperatura del gas de succin medidaen el Paso C. La diferencia es el sobrecalentamientooperativo.


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Fig 3. Cmo colocar el bulbo remoto en relacin a la medida de la lnea de succin

SERVICIO, PASO UNO

Si la prueba indica que se requiere un ajuste de la vlvula,retire la corona del sello que cubre el vstago de ajuste.Haga girar el vstago hacia la derecha para disminuir elflujo de refrigerante a travs de la vlvula y aumentar elsobrecalentamiento; hgalo girar hacia la izquierda paraincrementar el flujo y disminuir el sobrecalentamiento.

CUNDO USAR UNA VLVULA

Algunos tcnicos de servicio parecen no estar muy segurosrespecto a cundo usar una vlvula de expansintermosttica con ecualizacin interna y cundo usar unacon ecualizacin externa.

Nuestra experiencia nos ha indicado que cuando la cadade presin en el evaporador llega a 3 psi en un sistemade aire acondicionado de 3 toneladas ( 3 hp) (rango detemperatura del evaporador de 30 a 50 F), o a 1 psi enun sistema de baja temperatura de 1 tonelada (temperaturadel evaporador de cero F o menos), se debe usar unavlvula ecualizada externamente.

Sobre esta base, una vlvula con ecualizacin externasera automticamente la seleccin para cualquier sistemade ms de 3 toneladas, al margen de su aplicacin.

MS REGLAS EMPRICAS

Siempre use una vlvula con ecualizacin externa cuandoel distribuidor de refrigerante est incorporado en el sistema.

Una buena retroalimentacin de temperatura a la TXV esvital para el control; por tanto, coloque el bulbo en dondepuede suministrar la mejor posible retroalimentacin.

DNDE COLOCAR EL BULBO

La Figura 3 indica la ubicacin ideal(horizontal) del bulbo en relacin a lamedida de la lnea de succin. Nuncacoloque el bulbo en la posicin de las6 horas porque puede sensar latemperatura del aceite que fluye atravs de la tubera, en lugar de latemperatura del refrigerante. Yasegrese de que el bulbo estcolocado en una lnea de succin condrenaje libre.

TXV de Emerson

SERIE T DE EMERSON: LA RESPUESTA SIMPLE

La eleccin de una TXV adecuada para un sistemaespecfico sigue siendo el primer paso para tener un buenservicio, y no llamadas para servicio.

La serie Desarmable (Take-A-Part), exclusiva deEmerson, sigue brindando las ms verstiles TXV delmercado y es la nica vlvula a la que usted puede hacerleel servicio en minutos y con una llave. Y, con su larga listade cabezales de potencia, celdas y cuerpos bridaintercambiables, usted puede mezclar y hacer coincidirdesde su stock ms de 1.200 combinaciones para que seajuste exactamente a su trabajo. Lo que sea, desde bombasde calor a unidades comerciales, desde a 100 toneladasde capacidad.

Asegrese e llevar unas cuantas vlvulas de expansintrmica Take-A-Part, de la serie T de Emerson, cadavez que vaya a hacer un servicio. Contacte a su MayoristaEmerson para obtener las especificaciones completas ypara ver la lnea completa de controles de precisin Emersonpara todos sus trabajos de refrigeracin y aireacondicionado.


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Fig 1. Relacin tpica presin/temperatura en una carga cruzada

Cargas de Vlvulas de Expansin Termosttica:Qu Hacen, y Cmo lo Hacen

La funcin bsica de una vlvula de expansin termosttica es controlar el supercalor. Pero hay diferentestipos de vlvulas trmicas y varios tipos de cargas para ellas. Cada una tiene su propio uso especfico; lacomprensin de la carga del elemento de potencia y cmo afecta la presin al diafragma de potencia esalgo bsico para un buen servicio.

TIPOS DE CARGA QUE SE PUEDEN ENCONTRAR

En la actualidad se usan comnmente varios tipos bsicosde cargas. Las ms comunes son: carga de lquido, cargade gas, carga cruzada de lquido, carga cruzada de gas ycarga de adsorcin.

Cualquier punto de temperatura MOP depende de la formaen que el bulbo fue cargado inicialmente y de dnde seva a usar. Todas las cargas de gas son susceptibles aprdidas de control por temperaturas ambientes cruzadasen donde el elemento de potencia est ms fro que elbulbo remoto. Tienen una capacidad de respuestainherentemente ms rpida, pero tienden a oscilarbuscando el nivel operativo correcto; por tanto, a menudose le agrega lastre al bulbo remoto para minimizar esatendencia. Como en el caso de las cargas de lquido, sepuede llenar el bulbo remoto con el mismo refrigeranteque el que se usa en el sistema. O bien, se puede llenarcon un refrigerante diferente, produciendo una cargacruzada de gas.

ACERCA DE LAS CARGAS DE LQUIDO

En este caso, el elemento de potencia contiene el mismorefrigerante que el usado en el sistema en donde se aplicala vlvula. En fbrica, se lo coloca en el bulbo remoto enestado lquido. El volumen se controla de manera que,dentro del rango de temperatura de diseo del elementode potencia, algo de lquido siempre queda en el bulbo.As, la presin del elemento de potencia es siempre lapresin de saturacin que corresponde a la temperaturadel bulbo remoto. Las cargas de lquido tienen tanto ventajascomo desventajas. stas incluyen: no estn sujetas aprdidas de control por temperaturas ambientes cruzadas;poco o ningn sobrecalentamiento en el arranque; elsupercalor aumenta a temperaturas de evaporadormenores, y disminucin de presin de succin lenta en elarranque.

CARGAS CRUZADAS DE LQUIDO

Cuando se usa una carga cruzada de lquido, el elementode potencia contiene un refrigerante lquido diferente aldel refrigerante del sistema. La curva de temperatura presinde la carga cruza la curva del refrigerante del sistema(por ello, carga cruzada).

Sus ventajas incluyen:

- Enfriado moderadamente lento.- Insensible a condiciones cruzadas de temperatura

ambiente.- Respuesta amortiguada a los cambios de temperatura

en la lnea de succin (minimiza la tendencia de la vlvulaa la oscilacin).

- Las caractersticas del sobrecalentamiento se puedenajustar a aplicaciones especiales.

CARGAS DE GAS Y DE GAS CRUZADAS

Como el gas se comprime, el uso de una carga de gas enlugar de una carga de lquido altera las caractersticasoperativas. A una temperatura predeterminada, el gas enel bulbo remoto entra en sobrecalentamiento , limitandola fuerza aplicada. Esto produce un sobrecalentamientoms alto en cargas de evaporador ms altas y se lodenomina efecto MOP (Maximum Operating Pressure:Presin Operativa Mxima).

Nota: Las Cargas C y Z de Emerson son cargascruzadas de lquido.


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Fig 2. Qu sucede con una carga de absorcin

Fig 3. Rangos de operaticin tpicos de las cargas TXV mscomunes actualmente

CARGAS DE ADSORCIN

El ltimo tipo de carga es la de adsorcin.

En la adsorcin, los slidos retienen grandes cantidadesde gas, no al llevarlos al cuerpo del slido, como en laabsorcin, sino colectndolos y mantenindolos en lasuperficie del slido sin reaccin qumica.

El vapor penetra en las grietas y los surcos del slido,permitiendo una considerablemente mayor capacidad quela que sera posible con la absorcin.

La ventaja de una carga de adsorcin es que con unvolumen fijo, la cantidad de vapor adsorbido vara con latemperatura y el sistema. De manera que puede usarsepara aplicar presin operativa como una funcin de latemperatura.

Los adsorbentes tpicos incluyen: carbn, slice, alminaactivada.

DNDE USAR CADA TIPO

El cuadro a la derecha puede ayudar a hacer coincidir lacarga con la aplicacin

- Carga de adsorcin W aire acondicionado, refrigeracincomercial de temperatura media, enfriadores

- Cargas de lquido cruzadas C y Z refrigeracincomercial (temp. media y baja), refrigeracin en transporte,mquina de hielo

Otros tipos de cargas disponibles incluyen:

-Carga de lquido L mquinas de hielo, pilotos, vlvulasde inyeccin de lquido;

-Carga de gas G aire acondicionado (incluyendomviles), enfriadores de agua;

-Carga de gas cruzada B bombas de calor.

Si quisiera tener copias de este cuadro para su pared,solictelo a su Mayorista Emerson.

EMERSON SUMINISTRA LA CARGA CORRECTA

Dado que Emerson invent la vlvula de control modernaen 1925, nosotros hemos desarrollado nuevas cargas parasuministrar un control ms preciso. Se encuentrandisponibles diferentes Vlvulas de Expansin Termostticaespecficas de Emerson con una variedad de cargas,desarrolladas en nuestros propios laboratorios, cada unade ellas designada para una larga vida y un control precisoen aplicaciones especficas.

CONSULTE A SU MAYORISTA EMERSON

Cuando planifique recambiar una vlvula de expansin,consulte a su Mayorista Emerson respecto a la calidad dela Vlvula de Expansin Termosttica que mejor se ajustea su aplicacin.


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PRESIN DE SUCCIN BAJA CONSOBRECALENTAMIENTO ALTO

Generalmente, esto es causado por una restriccin delflujo a travs del evaporador. Si la misma vlvula deexpansin trmica est limitando el flujo, verifique lassiguientes causas probables:

1. La entrada de presin puede ser demasiado baja debidoa una elevacin vertical excesiva; o la lnea de lquidopuede ser demasiado pequea; o la temperatura decondensacin puede ser demasiado baja. Todas estastres posibilidades resultan en un diferencial de presininadecuado.

Solucin: Aumente la presin cabezal o reemplacela lnea de lquido con una de la medida apropiadaespecificada por el fabricante.

2. Puede haber gas en la lnea de lquido por la cada depresin, una carga insuficiente o gases no condensablesen el sistema. Utilice un vidrio visor o trate de escucharun silbido caracterstico en la vlvula de expansin.

Solucin: Dependiendo de la causa, agreguecarga al sistema o purgue lo que no sea condensable,limpie los coladores y reemplace los filtros secadores,compruebe que la medida de la lnea sea la apropiada, oaumente la presin cabezal, baje la temperatura (proveasubenfriado suficiente) para asegurar lquido estable enla entrada de la vlvula.

3. La vlvula puede estar restringida por una cada depresin en el evaporador.

Solucin: Cambie por una vlvula de expansintrmica Emerson con ecualizador externo.

4. El orificio de la vlvula puede estar obturado.Solucin: Si hielo (humedad) o cera lo obtura,

habr un aumento de presin repentina en la lnea desuccin luego que el sistema es apagado y se calienta oel cuerpo de la vlvula es calentado artificialmente. Los

Deteccin y Arreglo de Fallas en Vlvulas de Expansin Termosttica Parte 1:Causas de Presin de Succin

Cuando una vlvula de expansin termosttica no funciona, las causas pueden no estar en la vlvula misma.Muchos otros componentes del sistema de refrigeracin o aire acondicionado pueden afectarla, por lo quela clave es un diagnstico correcto del problema. Sin duda, no podemos cubrir todo el tema en un soloejemplar de Consejos Tcnicos.

Por tanto, comenzaremos con problemas que resultan en presin de succin baja.

Un segundo ejemplar de Consejos Tcnicos trata sobre los problemas que suministran presin de succinalta y fluctuante.

problemas de suciedad y humedad se remedian con unfiltro-secador Emerson EK. La acumulacin de cera oaceite usualmente se debe al uso de un tipo de aceiteequivocado. Reemplcelo por el aceite apropiado.

5. El ajuste del Supercalor puede estar ajustado demasiadoalto.

Solucin: Reajstelo de acuerdo a lasespecificaciones del fabricante, siguiendo las instruccionessuministradas con la vlvula.

6. El ensamble de poder de la vlvula puede haber perdidocarga o fallado.

Solucin: Recambie el ensamble de poder o lavlvula completa.

7. En una condicin de temperatura ambiente cruzada,un ensamble de poder con carga de gas o el capilar

Fig. 2 Fuerzas bsicas operando en la TXV


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Fig 3. Filtro-secador altamente eficaz de lnea deLquido EK de Emerson

PRESIN DE SUCCIN BAJA CON SUPERCALORBAJO

La presin baja y el supercalor bajo usualmente significanque el sistema tiene una pobre distribucin o una cargadel evaporador inadecuada. Busque las siguientes causasprobables:

1. Cuando la distribucin es pobre en el evaporador, ellquido puede tomar un atajo a travs de un paso favorecidoy estrangular la vlvula antes de que todos los pasos estnadecuadamente cargados.

Solucin: Sujete la unidad de potencia a una lneade succin de drenaje libre. Limpie la lnea antes de sujetarel bulbo en su lugar. Instale un distribuidor y equilibre ladistribucin de carga del evaporador.

2. El compresor puede ser demasiado grande o puedeestar funcionando demasiado rpido debido a una poleade medida equivocada.

Solucin: Provea control de capacidad delcompresor para medidas ms grandes; cambie a la poleapor una de medida apropiada.

3. El evaporador puede ser muy pequeo, demostradopor la formacin excesiva de hielo.

Solucin: Instale el evaporador de tamaoadecuado.

4. Flujo de aire bajo resultante de filtros obturados o deun motor de ventilador inoperante.

Solucin: Limpie o recambie el filtro. Revise lavelocidad del motor del ventilador y repare o recambie.

Existen tambin otras posibilidades pero, por lo general,usted encontrar que stos son los principales problemasasociados con una presin de succin baja.

del bulbo remoto pueden enfriarse ms que el bulbo sen-sor y el bulbo pierde control.

Solucin:a) Asle o provea calor artificial a la unidad de potencia;b) Recambie por una Vlvula Emerson con Carga Cruzadade Lquido

8. Los filtros de malla del sistema pueden estar obturadosSolucin: Limpie todos los filtros.

Alguna otra cosa y no la vlvula de expansin termosttica,puede llegar a causar una restriccin. Si as fuese, ustedusualmente encontrar escarcha o temperaturas ms bajasque lo normal en el punto de restriccin. Busque estascausas probables:

1. Los coladores o filtros-secadores pueden estar obturadoso ser demasiado pequeos.

Solucin: Recambie o limpie todos los coladoresy luego agregue un filtro-secador Emerson EK en el sistema.

2. Una vlvula solenoide puede estar funcionando mal otener fallas.

Solucin: En cualquier caso, recmbiela por unavlvula solenoide Emerson adecuada.

3. La vlvula de servicio en el receptor de lquido, unavlvula manual, o la vlvula de servicio de descarga/succinpodra ser demasiado pequea o no estar totalmente abierta.

Solucin: Repare o recambie la vlvula falladasi determina que no se puede abrir totalmente, y recambietodas las vlvulas de medidas menores a las necesariascon la unidad de medida correcta.

4. Distintos problemas pueden causar inconvenientes, comolas lneas obturadas, lneas de lquido y de succindemasiado pequeas.

La Solucin resultar obvia cuando hayadeterminado la causa.

PROTEJA EL SISTEMA

de la salida de la vlvula, punto A. Sin embargo, lapresin de 37 psig en el punto A es la presin queacta en la parte inferior del diafragma en direccinde cierre. Con el resorte de la vlvula ajustado a unacompresin equivalente a 10F de sobrecalentamientoo a una presin de 9.7 psig, la presin requerida porencima del diafragma para equilibrar las fuerzas es


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PRESIN DE SUCCIN ALTA CONSOBRECALENTAMIENTO ALTO

Por lo general, este problema es causado por un sistemadesequilibrado a causa de un evaporador demasiadogrande, un compresor muy pequeo y/o una carga altaen el evaporador. En todos los casos, la carga ser excesivaen relacin a las condiciones de diseo.

Solucin: El sistema debe ser equilibradoaumentando el tamao del compresor o desminuyendola medida del evaporador. Pruebe las capacidades delsistema con medidores adecuados. Su Mayorista Emersonlo puede ayudar suministrndole un cuadro que incluyelas relaciones de temperatura/presin adecuadas para losrefrigerantes ms populares.

Un segundo caso de presin de succin alta ysobrecalentamiento alto pueden ser las vlvulas delcompresor con fugas.

Solucin: Pruebe el compresor y recambie lasvlvulas o el compresor.

PRESIN DE SUCCIN ALTA CONSOBRECALENTAMIENTO BAJO

Varias condiciones de sistema pueden causar esteproblema. Busque entre estas causas posibles:

1. La medida del compresor puede ser pequea.Solucin: Pruebe la capacidad del sistema y

recambie con la medida especificada del compresor.

2. El ajuste del sobrecalentamiento de la vlvula puedeser demasiado bajo.

Solucin: Determine la presin de succin conun manmetro preciso. Determine la temperatura desaturacin en la presin de succin observada. Mida latemperatura del gas de succin en el bulbo remotocolocando un termopar en el bulbo. Luego, reste latemperatura de succin de la temperatura del bulbo remotopara determinar el sobrecalentamiento del gas. Siga las

direcciones del fabricante de la vlvula para ajustar elsobrecalentamiento a los valores adecuados.

3. Puede haber gas en la lnea de lquido (por cada depresin o por carga insuficiente) con una TXV de medidamuy grande.

Solucin: Recambie la TXV con una vlvula demedida correcta y luego corrija la causa del gas repentino(Ver Consejos Tcnicos en Causas de Presin de SuccinBaja).

4. La vlvula puede quedar abierta debido a materialesextraos en el asiento con el retorno (floodback) de lquido.

Solucin: Limpie o recambie las partes daadas.Luego instale un filtro secador Emerson EK para retirartodos los materiales extraos del sistema.

5. El diafragma o los fuelles en una TXV de presin constante(automtica) se pueden haber roto con el retorno (floodback)de lquido.

Solucin: Recambie la vlvula.

6. La lnea de ecualizacin externa de la vlvula puedeestar taponada o tapada.

Solucin: Limpie el ecualizador taponado, oreprelo. O bien, recambie completamente la vlvula conotra que tenga un ecualizador en buenas condiciones.

Fig 1. Vlvula de expansin Emerson para sistemas derefrigeracin pequeos

Deteccin y Arreglo de Fallas en Vlvulas de Expansin Termosttica Parte 2:Causas de Presin de Succin Alta

Al realizar la deteccin y arreglo de fallas en vlvulas de expansin termosttica que no funcionan, la clavepara corregir estos problemas es cmo diagnosticar el problema. La causa puede no estar en la vlvulamisma. Muchos otros componentes de un sistema de refrigeracin o aire acondicionado pueden afectar lavlvula y, por tanto, resulta imposible cubrir adecuadamente todo el tema en un solo ejemplar de ConsejosTcnicos.

En el Consejos Tcnicos anterior cubrimos los problemas que resultan de la Presin de Succin Baja. Esteejemplar de Consejos Tcnicos cubre la Presin de Succin Alta y Fluctuante.


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SELECCIN DE LA TXV ADECUADA

Todos los fabricantes ofrecen una variedadde vlvulas de expansin trmica que seajustan a las diversas condiciones queusted puede encontrar en el campo. Siusted tuviese alguna duda sobre la medidacorrecta, consulte a su Representante deEmerson. l podr aconsejarlo y ofrecerleuna informacin detallada sobre quvlvula Emerson seleccionar para cadaaplicacin.Fig 2. Esquema de un sistema de refrigeracin bsico

Fig 3. Tubera recomendada de las lneas desuccin a la tubera madre

7. Humedad en la lnea puede congelar la vlvula dejndolaabierta.

Solucin: Aplique trapos calientes en la vlvulapara derretir el hielo. Luego instale un filtro secador EmersonEK para tener un sistema sin humedad.

CAUSAS DE PRESIN DE SUCCIN FLUCTUANTE

La presin fluctuante es un indicador de una variedad decausas posibles:

1. El ajuste del sobrecalentamiento puede ser incorrecto.Solucin: Ajuste el sobrecalentamiento siguiendo

las indicaciones antemencionadas en el punto N 2 depresin de succin alta con sobrecalentamiento bajo.

2. La causa puede ser una lnea de succin con efectosifn.

Solucin: Instale un sifn P para permitir undesage libre en la lnea de succin.

3. Puede haber retorno de lquido (floodback) de refrigerantelquido debido a un distribuidor inadecuado, carga desparejadel evaporador o de un evaporador mal montado.

Solucin: Recambie el distribuidor fallado; instaleaccesorios de distribucin de carga de potencia adecuadospara equilibrar la velocidad del aire en forma pareja entodas las bobinas del evaporador; finalmente revise elmontaje del evaporador para suministrar el nguloadecuado.

4. Las lneas del ecualizador externo pueden estarconectadas a una misma fuente con ms de una TXV enel mismo sistema.

Solucin: Cada vlvula debe tener su propia lneade ecualizador separada que vaya a una posicin adecuadaen la salida del evaporador. Ver Figura 3 como ejemplo.

5. Diferencias radicales de presin en toda la TXVque pueden ser causadas por el ciclo excesivo delcondensador o ventilador.

Solucin: Revise las superficies de las bobinas;circuitos de control, sobrecargas de los termostatos, etc.,y repare o recambie cualquier parte defectuosa.

Existen otras posibilidades, pero stas son las mscomunes.


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Fig 1. Emerson TCLE 2HC,Una vlvula de expansin termosttica tpicaTABLAS DE CAPACIDAD EXTENDIDA

Todos los fabricantes de vlvulas tienen cuadros decapacidad extendida para ayudarlo a determinarexactamente qu vlvula es la mejor para cada aplicacin.

Para usarlos, usted necesita determinar cuatro puntosbsicos:

- Carga del sistema de refrigeracin;- Temperatura del lquido que entra a la vlvula;- Temperatura del evaporador saturada;- Cada de presin en la vlvula.

Aqu se explica cmo obtener la informacin que necesita:

1. Carga en el sistema de refrigeracin

Determine la medida del sistema en BTU o Toneladas(12.000 BTU/hr = 1 tonelada). Revise la literatura delfabricante del sistema, si la hubiese. Si no, busque laasignacin del compresor en su etiqueta, pero no trate dehacer coincidir su vlvula a esa asignacin, porque laasignacin del compresor puede variar, dependiendo dela temperatura deseada del espacio enfriado. Latemperatura de evaporador promedio para aireacondicionado es de 45F; para refrigeracin, de 15 a20F por debajo de la temperatura del producto ms froalmacenado. Se puede considerar a la capacidad delcompresor en refrigeracin como considerablemente menor

Cmo Seleccionar la TXV de la Capacidad Correcta Para el Trabajo

Supongamos que usted debe instalar una vlvula de expansin termosttica nueva en un sistema porquela vieja ya no sirve y usted no conoce la capacidad correcta de la vlvula.

Qu puede hacer? Si instala una demasiado grande obtendr un rendimiento errtico o un evaporadorinundado. Y si es demasiado pequea, obtendr una condicin de escaso rendimiento que puede resultaren fallas del compresor.

a la asignacin nominal en la etiqueta. Esto es slo unagua para obtener la asignacin verdadera de la vlvula.

2. Temperatura del lquido entrante a la vlvula

Con un ttermmetro de contacto, determine la temperaturadel lquido entrante a la vlvula. Las capacidades nominalesde la vlvula son establecidas a 100F, lquido sin vaporentrando a la vlvula. Si la temperatura del lquido entrantees mayor o menor, la correccin de factores en el cuadrode capacidad extendida lo ayudar a compensar.

3. Temperatura del evaporador

Si no la conoce, estime la temperatura del evaporadorsiguiendo las indicaciones del punto (1) antemencionado.Debe ser ms baja que la temperatura requerida en elespacio enfriado o no se producir la transferencia decalor.

4. Cada de presin en la vlvula

Determine la diferencia entre la presin del lado de entradacontra la del lado de salida de la vlvula, no la diferenciaentre la presin cabezal y la presin de succin, un errorcomn. Puede ser necesario estimar teniendo en cuentala cada de presin en los accesorios, vlvulas, secadores,distribuidores, etc.

NO CONFE EN LA ETIQUETAS

Las etiquetas en las cajas, vlvulas y compresores ledan una asignacin. Pero stas son asignacionesnominales basadas en un conjunto de condicionesespecficas, determinadas por ARI o ASHRAE y puedenser muy diferentes a las de su trabajo. Si las sigueciegamente terminar con costosos problemas.


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ESTE ES UN EJEMPLO

En la Figura 2, seleccionamos una vlvula TCL (E) 2FCde Emerson de 2 toneladas nominales operando a unapresin del evaporador de + 20 F, con una cada de presinde 175 libras dando un capacidad de 3.4 toneladas.Operando a una temperatura de lquido de 110F, lacapacidad de 3.4 toneladas pasa a ser de 3.2 toneladasal ser multiplicada por el factor de correccin 0,94. Eneste caso, una vlvula con asignacin nominal de 2toneladas tendr la capacidad para operar en un sistema

de 3 toneladas. En la misma situacin, una vlvula conasignacin nominal de 3 toneladas sera demasiado grande,suministrando 4.7 toneladas y, posiblemente, inundandoel evaporador.

Por tanto, cuando no sepa la medida exacta de la vlvula,tome unos minutos para seguir el escenario de posibilidadesy se ahorrar algunos costosos llamados de servicio.

Si quisiera tener un Cuadro de Capacidad Extendida paraayudarlo en su trabajo, consulte a su Mayorista Emerson.

Fig 2. Cuadro de Capacidad Extendida Tpico. TCL (E) 2FC indicado en la hilera sombreada

Fig. 3 Cuadro de factor de correccin tpico

Las Capacidades de la Vlvula se basan en un refrigerantelquido sin vapor a 100F entrando en la vlvula. Paradeterminar las capacidades para otras temperaturas derefrigerante lquido sin vapor entrando en la vlvula,multiplique la capacidad indicada en el cuadro anteriorpor el factor de correccin indicado a continuacin.

Factores de Correccin de Temperatura del Lquido

Tipo deRefrigerante

Temperatura del Lquido Refrigerante (F)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

R-12 1.60 1.54 1.48 1.42 1.36 1.30 1.24 1.18 1.12 1.06 1.00 .94 .88 .82 .75

R-134a 1.70 1.63 1.56 1.49 1.42 1.36 1.29 1.21 1.14 1.07 1.00 .93 .85 .78 .71

R-22 1.56 1.51 1.45 1.40 1.34 1.29 1.23 1.17 1.12 1.06 1.00 .94 .88 .82 .76

R-404-A 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 .90 .80 .70 .50


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Fig A: TXV tpica de Puerto Balanceado Emerson HF

Fig B: TXV estndar en una condicin de desequilibrio con la agujaforzada hacia la apertura

PUERTO BALANCEADO: SISTEMA BALANCEADO

Una solucin til al problema del desequilibrio es una ideaque ha estado dando vueltas por mucho tiempo (en realidad,30 aos), es la de las vlvulas de puerto balanceado (aveces llamadas vlvulas de puerto doble).

En efecto, las vlvulas de puerto balanceado equilibranel sistema operando a un sobrecalentamiento constanteen un amplio rango de variaciones de presin cabezal ycarga.

cambio en la presin de la entrada es denominadodesequilibrio. Esto resulta en una operacin errtica y envariaciones en el ajuste original de sobrecalentamiento.

El mismo fenmeno ocurre cuando la presin de salida(evaporador) vara con la variacin en las condiciones decarga, con los mismos resultados.

FUERZAS CANCELADAS

La diferencia en construccin en los dos tipos de vlvulahace una gran diferencia. En la vlvula de puertobalanceado, Fig. C, un pequeo eje conecta la aguja dela vlvula a la varilla de ajuste preciso encima de la aperturade lnea. Su rea es igual al rea efectiva del puerto.

Cuando se aplica una presin incrementada, hace presintanto en la aguja como en la varilla. Como est actuandoen dos reas iguales en direcciones opuestas, la cargade presin se cancela y la vlvula contina en su posicinde modulacin original.

Vlvulas de Puerto Balanceado: Viejas Soluciones a Nuevos Problemas

En las pocas en que la energa era barata, los ingenieros en refrigeracin normalmente sobreespecificabansus sistemas. Con frecuencia, las temperaturas de condensacin llegaban hasta los 100, usando muchams energa, pero permitiendo mucha parada para compensar un amplio rango de condiciones variablesde temperatura ambiente. Y todos quedaban satisfechos con los resultados. Pero los tiempos cambian.

Muchos de los sistemas actuales usan temperaturas de condensacin de base en el rango de 60 a 70. Sonmucho ms eficaces; suministran una mayor capacidad y duran ms.

Pero tambin se pueden desequilibrar mucho ms fcilmente, cambiando el sobrecalentamiento, la capacidady la eficiencia y hasta inundar el compresor.

CMO FUNCIONA

En una vlvula de expansin convencional, Fig. B, con ladireccin de flujo de manera que la presin de la entradase aplica debajo de la chaveta de la vlvula, a medidaque la presin aumenta la vlvula tiende a moverse enuna direccin de apertura.

Contrariamente, cuando la presin de la entrada cae, lavlvula tiende a moverse en una direccin de cierre. Estecambio en la posicin de la aguja de la vlvula con un


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Fig C. TXV de Puerto balanceado, fuerzas equilibradas

APLICACIONES

Parecera entonces, que una TXV de puerto balanceadoen un remedio total para el sistema. Pero si bien sta lepermitir al sistema operar en un rango de presin cabezaly variaciones de carga un poco ms amplio, las vlvulasdeben no obstante ser seleccionadas correctamente paraasegurar un rendimiento adecuado del sistema.

Normalmente, la TXV estndar de medida correctafuncionar bien en el sistema para el que fue diseada.

Cuando es de la medida correcta, mantendr al sistemaoperando a una alta eficacia, con una buena economa.

Si su zona tiene una tendencia hacia cambios rpidos yamplios de temperatura (30 o ms en 24 horas), ustedpodra considerar a las TXV de puerto balanceado paraalgunos de los sistemas problemticos.

LNEA HF DE EMERSON

En ese momento, consulte a su Mayorista Emerson sobrela lnea Emerson HF de vlvulas de puerto balanceado.l podr darle las especificaciones completas ycomplementar sus necesidades con la calidad Emerson.

VENTAJAS / BENEFICIOS

- Las TXV serie HF mejoran la operacin y la estabilidadde la vlvula bajo condiciones variables del sistema como:presiones cabezales altas y bajas; grados desubenfriamiento altos y bajos; amplio rango de cadas depresin en la vlvula; y cargas de evaporador variables.

- Las caractersticas de rango de carga ms amplias delas vlvulas HF pueden resultar en la necesidad de menosmodelos para cubrir el rango normal de los requisitos dela refrigeracin comercial.

- El elemento de potencia de medida H ms grandesuministra un ms fcil y consistente control de la vlvula.

- El elemento de potencia recambiable ofrece flexibilidaden el ajuste de los requisitos de carga con el refrigerantedel sistema.

CARACTERSTICAS DE LA SERIE HF

- Capacidades de 1/8 a 13 toneladas para R-404A/R-502.

- Cuerpo de latn de barra de stock.- Ensablaje de poder recambiable.- Ecualizador interno / externo.- Construccin del sello interno probada en el campo.- Cargas de bulbo a medida para rangos especficos

de temperatura.- Intercambiable con otras TXV de refrigeracin

comercial.


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Vlvulas Solenoide

GUIA DE AYUDA TECNICA2006

GUIA DE AYUDA TECNICA

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La Figuras 1A y 1B muestran un esquema simple de una vlvula solenoide en funcionamientoAnatoma de la Solenoide

Anatoma del Solenoide

QU SON LAS VLVULAS SOLENOIDE?

Una vlvula solenoide consiste en dos partes diferentespero que actan de manera integral, un solenoide y unavlvula.

El solenoide no es otra cosa que un alambre elctricoenrollado en un espiral alrededor de la superficie de unaforma cilndrica usualmente de una seccin cruzada cir-cular. Cuando una corriente elctrica es enviada a travsdel bobinado, ste acta como un electroimn. El campode fuerza que se crea en el centro del solenoide es lafuerza motriz para abrir la vlvula. En su interior se encuentraun mbolo de acero magntico mvil que es atrado haciael centro de la bobina cuando se energiza.

La vlvula contiene un orificio por el cual pasan los fluidoscuando est abierta. Una aguja o varilla est asentadasobre o en el orificio y se adosa directamente a la parteinferior del mbolo.

Cuando la bobina es energizada, el mbolo es forzadohacia el centro de la bobina levantando as la aguja de lavlvula, llevndola fuera del orificio y permitiendo el flujo.

Introduccin

En la mayora de las aplicaciones de refrigeracin, es necesario arrancar o detener el flujo en un circuitorefrigerante a fin de controlar automticamente el flujo de fluidos en el sistema. Para este propsito, engeneral se utiliza una vlvula solenoide operada elctricamente. Su funcin bsica es la misma que la deuna vlvula de cierre operada manualmente pero, al ser de funcionamiento solenoide, puede estar posicionadaen lugares remotos y puede ser convenientemente controlada por medio de interruptores elctricos simples.Las vlvulas solenoides pueden ser operadas por un interruptor termostato, interruptores de flotador,interruptores de presin baja, interruptores de presin alta o cualquier otro dispositivo que ponga enfuncionamiento o interrumpa un circuito elctrico, siendo el interruptor termosttico el dispositivo mscomn usado en sistemas refrigerantes.

Cuando la bobina est desenergizada, el peso del mbolo,y en algunos diseos un resorte, provoca la cada del mismoy cierra el orificio, deteniendo de este modo el flujo a travsde la vlvula.

VALVULAS SOLENOIDEGUIA DE AYUDA TECNICA

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Fig 3

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DELSOLENOIDE

Los solenoides son operados por accin directa o a piloto.La aplicacin determina la necesidad por uno de los dostipos mencionados. La vlvula de accin directa se usaen vlvulas con capacidades bajas y tamaos de puertopequeos. El tipo de operacin a piloto es utilizado envlvulas ms grandes, eliminando de este modo lanecesidad de bobinas y mbolos ms grandes.

1. ACCIN DIRECTA

En la vlvula del tipo de accin directa, como se viera enoperacin de la Vlvula Solenoide, el mbolo es conectadomecnicamente a la vlvula de aguja. Cuando la bobinaes energizada, el mbolo que saca a la aguja fuera delorificio se eleva en el centro de la bobina. Este tipo devlvula operar desde el diferencial de presin cero a sudiferencial de presin mximo asignado, al margen de lapresin de lnea.

La vlvula del tipo de accin directa se usa solamente encircuitos de capacidad pequea debido al tamao de labobina aumentada que se requerira para contrarrestarel diferencial de presin alto de las capacidades grandes.La bobina requerida ser grande, cara y no adecuadapara circuitos de capacidad muy grande. A fin de superareste problema en circuitos muy grandes se utilizan vlvulassolenoides operadas a piloto.

2. VLVULA OPERADA A PILOTO

Las vlvulas solenoides operadas a piloto usan unacombinacin de la bobina solenoide y la presin de lneapara operar. En este tipo de vlvula el mbolo se adosa auna vlvula de aguja cubriendo un orificio del piloto envez del puerto principal. La presin de lnea sostiene unpistn independiente o diafragma cerrado en el puertoprincipal. Ver figuras 2a y 2b. Cuando la bobina esenergizada, el mbolo es llevado al centro de la bobina,abriendo el orificio del piloto. Una vez que el puerto delpiloto se abre, permite el sangrado de la presin de lalnea que se encuentra sobre el diafragma, hacia el ladoinferior o la salida de la vlvula, aliviando as la presinsobre la parte superior del diafragma. La presin de entradaentonces empuja el diafragma hacia arriba y fuera delpuerto de la vlvula principal y lo mantiene all permitiendoel flujo completo del fluido. Cuando la bobina esdesenergizada, el mbolo cae y cierra el orificio del piloto.La presin comienza a incrementarse encima del diafragma

por medio de un orificio de sangrado en el diafragma delpistn hasta que el diafragma mismo, ms el peso deldiafragma y el resorte, provocan que se cierre sobre elpuerto principal de la vlvula. Este tipo de vlvula solenoiderequiere una diferencia de presin mnima entre la entraday la salida a fin de operar.

TIPOS DE SOLENOIDES

Hasta el momento hemos explicado cmo opera una vlvulasolenoide. Ahora discutiremos los numerosos tipos devlvulas y sus aplicaciones respectivas. Los tres tiposprincipales de vlvulas son las vlvulas de 2-vas, 3-vasy 4-vas.

VLVULAS DE 2 VAS

La vlvula de 2-vas es el tipo ms comn de vlvulasolenoide. Controla el flujo del fluido en una lnea. Tieneuna conexin de entrada y una de salida. Esta vlvulapuede ser del tipo de operacin a piloto o de accin directade la vlvula, dependiendo de la necesidad. Cuando labobina est desenergizada, la vlvula de 2-vas estnormalmente cerrada. Aunque cerradas normalmente sealo ms ampliamente usado, las vlvulas de dos vas estnfabricadas para estar abiertas normalmente cuando labobina est desenergizada, Ver Figura 3 como ejemplode una vlvula de 2-vas.


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SELECCIN DE VLVULA SOLENOIDE

La seleccin de una Vlvula Solenoide para una aplicacinde control particular requiere la siguiente informacin:

1. Fluido a ser controlado2. Capacidad requerida3. Diferencial de presin operativa mximo

(MOPD: Maximum Operating Pressure Differential)4. Caractersticas elctricas5. Presin de trabajo mxima requerida

(MWP: Maximum Working Pressure)

Las capacidades de las Vlvulas Solenoides para serviciode refrigerante lquido o gas de succin normal son dadasen toneladas de refrigeracin a algunas cadas de presinnominal y condiciones estndar. Los catlogos de losfabricantes proveen cuadros extendidos a fin de cubrircasi todas las condiciones operativas para refrigerantescomunes. Siga las recomendaciones de tamao delfabricante. No seleccione una vlvula basado en eltamao de la lnea. Las vlvulas operadas a pilotorequieren de una cada de presin para operar, por lo queseleccionar una vlvula de tamao mayor resultar enque la vlvula no se abrir. Las vlvulas de tamao mspequeo resultarn en cadas de presin excesiva.

La vlvula solenoide seleccionada debe tener unaclasificacin de MOPD igual a o mayor que el diferencialposible mximo contra el cual la vlvula debe abrirse. ElMOPD, o Diferencial de Presin Operativa Mximo,

Diferencial de Presin Operativa Mnimo

considera tanto las presiones de la vlvula de salida comola de entrada. Si una vlvula tiene una presin de entradade 500 psi y una presin de salida de 250, y una clasificacinindicada de MOPD de 300 psi, la misma podr operar yaque la diferencia de presin (500-250) es menor que laclasificacin indicada de MOPD de 300. Si la diferenciade presin es mayor que el MOPD, la vlvula no se abrir.

Tambin es importante considerar la presin de trabajomxima requerida para una operacin segura y apropiada.Una vlvula solenoide no debera ser usada para unaaplicacin cuando la presin sea mayor que la presin detrabajo mxima. Las vlvulas solenoide estn designadaspara un tipo de fluido dado a fin de que los materiales deconstruccin sean compatibles con el fluido. Metalesferrosos o de acero y aluminio se usan en vlvulassolenoides para servicio de amonaco. Se pueden utilizarmateriales especiales para el asiento y sintticos para elservicio de temperatura alta o de temperatura ultrabaja.Se requieren materiales especiales para fluidos corrosivos.Tambin es importante prestar especial atencin a lascaractersticas elctricas. Se debe especificar el voltaje ylos Hertz requeridos para asegurar una seleccin adecuada.Las vlvulas para servicio de CC a menudo tienen unaconstruccin interna diferente que las vlvulas paraaplicaciones de CA, as que es importante estudiar lainformacin del catlogo del fabricante cuidadosamente.


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INSTALACIN

Las Vlvulas Solenoides que tengan un mbolo o diafragmacargado a resorte se pueden instalar y operar en cualquierposicin; sin embargo, la vlvula soleno

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