28/10/2013 COMPRESORES RECIPROCANTES A PISTON LINEA “C ” Revisión 02. Raúl Gutiérrez E. Octubre -2013 Referencias y Bibliografía AE4-1329 R2 ; NOV 2010; Compresores Reciprocantes Herméticos AE4-1298 R5; SEP 2012; Media Temperatura Extendida CS AE4-1307 ; SEP 2012; CF U. Condensadoras de Baja Temperatura www.emersonclimate.com/espanol Slide 2 1 28/10/2013 Introducción En estos módulos aprenderá sobre los beneficios, características y variantes existentes, entre los modelos de las distintas familias de compresores tipo reciprocantes herméticos fabricados por Copeland™ Temas a tratar: Aplicaciones Y Condiciones de prueba ARI Nomenclaturas de la familia “C” Rangos de Aplicación Diagnóstico y prevención de fallas www.emersonclimate.com/espanol Slide 3 Nomenclatura CR, CS y CF Todos los modelos en placa de compresor siguen el siguiente formato: Los primeros 7 dígitos al inició identifican la familia, la aplicación, la capacidad y carga de aceite. Un guión separa los siguientes 3 dígitos para el código eléctrico otro guión y los últimos 3 dígitos para las opciones y variantes de suministro (BOM; Del Inglés “Bill Of Material”) Multiplicador de la capacidad: K = 1000 TIPO DE PROTECCIÓN: F= Intrínseca Interna- 1 protector Opciones y variantes: (BOM) Consulte a su representante Emerson Climate Technologies CS18K6 E-TF5-XXX Capacidad nominal Btuh Condiciones de Prueba ARI Aplicación: R = Alta y Media Temperatura S = Media y Media Extendida F = Baja Temperatura Familia: C (Herméticos Reciprocantes) Aceite tipo: E = Poliól-Ester = Aceite Mineral Variación del Modelo Letra Q ó Número 6 ó 7 Potencial de Alimentación: 60 Hz 50 Hz C = 208/230-3 200/220-3 D = 460-3 380/420-3 J = 265-1 200/240-1 V = 208/230-1 200/220-1 5 = 200/230-3 200/240-3 MOTOR DEVANADO: P = Monofásico – Marcha Capacitiva T = Trifásico – Tres Conductores Slide 4 2 28/10/2013 Aplicaciones y condiciones de prueba ARI ; CR; CS Y CF www.emersonclimate.com/espanol Condiciones de Prueba Bajo Normas ARI Te °F [°C] Tc °F [°C] T grt °F [°C] T liq °F [°C] Aire Acondicionado 45 [7,2] 130 [54,4] 65 [18,3] 115 [46,1] Refrigeración Alta 45 [7,2] 130 [54,4] 65 [18,3] 130 [54,4] Refrigeración Media 20 [-6,2] 120 [48,9] 65 [18,3] 120 [48,9] Ref. Media Extendida -10 [-23,3] 120 [48,9] 40 [ 4,4 ] 120 [48,9] Refrigeración Baja -25 [-31,7] 105 [40,6] 65 [18,3] 105 [40,6] Slide 5 Temperatura de Condensación en °C www.emersonclimate.com/espanol Rangos operacionales familia “C” CS_K6 R-22 R-507 R-404a R-134a CF_K6E R-404a y RR-507 CR_K6 CR_KQ CR_N,P,T R-22 y R R--407c Temperatura de Evaporación en °C www.emersonclimate.com/espanol Slide 6 3 28/10/2013 ¿Qué es el radio de compresión? Respuesta. Es la razón entre la presión de succión y la de descarga Se interpreta como EL ESFUERZO mecánico que el compresor tiene al realizar su trabajo Para un sistema de Media Temperatura Ejemplo. Para palear (comprimir) la carga de arena (refrigerante) el operario (compresor) hace un esfuerzo mediano relativo de 3 a 1 3 metros de altura Se dice 3 a 1 Se escribe 3:1 ¿Qué es el radio de compresión? 3m En un sistema de Media Temperatura el radio de compresión de diseño Oscila entre tres y cuatro a uno R-404a 214 psig @ 34°C Tc y +26°Cae ΔT = 15°R (7 °K) 3:1 214 ÷ 67 = 3.19 67 psig @ -2°C Te y +4°Cai ΔT = 12°R (6 °K) Cámara de Bebidas A +4 °C de Temperatura Interior 4 28/10/2013 ¿Qué es el radio de compresión? 5m En un sistema de Media Extendida el radio de compresión de diseño oscila entre cuatro y cinco a uno R-404a 214 psig @ 34°C Tc y +26°Cae ΔT = 16°R (8 °K) 5:1 214 ÷ 44 = 4.87 44 psig @ -12°C Te y +4°Cai ΔT = 12°R (6 °K) Cámara de Bebidas A +4 °C de Temperatura Interior ¿Qué es el radio de compresión? En un sistema de Baja Temperatura el radio de compresión de diseño oscila entre diez y ocho y veinte a uno R-404a 20 m 214 psig @ 34°C Tc y +26°Cae ΔT = 16°R (8 °K) 18:1 214 ÷ 12 = 17.83 12 psig @ -32°C Te y +4°Cai ΔT = 12°R (6 °K) Cámara de Bebidas A +4 °C de Temperatura Interior 5 28/10/2013 Modelos CR Solo RR-22 Aceite Mineral www.emersonclimate.com/espanol TABLA 1.- COMPRESORES LINEA “CR” PARA AIRE ACONDICIONADO Y REFRIGERACIÓN EN ALTA Y MEDIA TEMPERTURA CON ACEITE MINERAL SOLO PARA R-22 SUMINISTRO CONEXIONES MODELOS* REFRIGERANTES APROBADOS ELECTRICO HP F A C M G PFV TF5 TFD Tubo R-Lock R-22 Btuh C R 16 K 6 X NA NA 525 595 A 1.3 16,300 C R 18 K 6 X X X 525 595 A 1.5 18,000 C R 20 K 6 X X X 525 595 A 1.7 19,600 C R 22 K 6 X X X 525 595 A 1.8 22,000 C R 24 K 6 X X X 525 595 A 2.0 24,500 C R 28 K 6 X X X 525 595 A 2.3 28,200 C R 32 K 6 X X X 525 595 A 2.5 32,000 C R 34 K 6 X X X 525 595 A 2.7 34,000 C R 35 K 6 X X X 525 595 A 2.8 35,000 C R 38 K 6 X X X 525 595 A 3.1 38,000 C R 42 K 6 X X X 525 595 A 3.3 41,700 C R 47 K Q X X X 555 595 A 4.0 47,500 C R 53 K Q X X X 555 595 A 4.5 53,000 C R 60 K 5 X X X 525 595 A 5.0 57,200 CRP5-0450 NA X NA 556 595 A 4.5 57,000 CRNQ-0500 X X X 556 595 A 5.0 61,500 NOTAS: *FACMGO (F = Familia; A = Aplicación; C= Capacidad en Btuh; M= Multiplicar x 1000; G = Generación; O= Aceite) PRUEBA ARI 45/120/65/120 °F X Disponible; A = Aprobado, NA = No Aplica (1) Para aplicar con refrigerantes HCFC la designación del modelo cambia, adicionando una “E” después del K6 ejemplo CR18K6E-PFV-525. (2) Un compresor diseñado para CFC, R-22 no es igual que uno para HCFC, R-407c. Cambia internamente en su construcción, No basta cambiar el aceite. NA = No Aplica. Slide 11 Modelos CR con POE RR-22 y 407c TABLA 1.- COMPRESORES LINEA “CR” PARA AIRE ACONDICIONADO Y REFRIGERACIÓN EN ALTA Y MEDIA TEMPERTURA CON ACEITE POLIOL-ESTER www.emersonclimate.com/espanol MODELOS* Tipo de SUMINISTRO ELECTRICO REFRIGERANTES APROBADOS CONEXIONES HP Btuh F A C M G Aceite PFV TF5 TFD Tubo R-Lock 22 407c C R 16 K 6 E X NA NA 525 595 A A 1.3 16,300 C R 18 K 6 E X X X 525 595 A A 1.5 18,000 C R 20 K 6 E X X X 525 595 A A 1.7 19,600 C R 22 K 6 E X X X 525 595 A A 1.8 22,000 C R 24 K 6 E X X X 525 595 A A 2.0 24,500 C R 28 K 6 E X X X 525 595 A A 2.3 28,200 C R 32 K 6 E X X X 525 595 A A 2.5 32,000 C R 34 K 6 E X X X 525 595 A A 2.7 34,000 C R 35 K 6 E X X X 525 595 A A 2.8 35,000 C R 38 K 6 E X X X 525 595 A A 3.1 38,000 C R 42 K 6 E X X X 525 595 A A 3.3 41,700 C R 47 K Q E X X X 555 595 A A 4.0 47,500 C R 53 K Q E X X X 555 595 A A 4.5 53,000 C R 60 K 5 E X X X 525 595 A A 5.0 57,200 NOTAS: *FACMG (F = Familia; A = Aplicación; C= Capacidad en Btuh; M= Multiplicar x 1000; G = Generación) PRUEBA ARI 45/120/65/120 °F X Disponible; A = Aprobado, NA = No Aplica (1) Para aplicar con refrigerantes HCFC la designación del modelo cambia, adicionando una “E” después del K6 ejemplo CR18K6E-PFV-525. (2) Un compresor diseñado para CFC, R-22 no es igual que uno para HCFC, R-407c. Cambia internamente en su construcción, No basta cambiar el aceite. NA = No Aplica. Slide 12 6 28/10/2013 Modelos CS Media y Alta TABLA 1.- COMPRESORES LINEA “CS” PARA REFRIGERACIÓN EN ALTA Y MEDIA TEMPERTURA CON ACEITE POLIOL-ESTER MODELOS* www.emersonclimate.com/espanol Tipo de REFRIGERANTES APROBADOS CONEXIONES SUMINISTRO ELECTRICO 407c 404ª 507 HP Btuh C S 10 K 6 E X X X 525 595 A A A A 1.75 10,000 C S 12 K 6 E X X X 525 595 A A A A 1.75 12,000 C S 13 K 6 E X X X 525 595 A A A A 1.8 13,000 C S 14 K 6 E X X X 525 595 A A A A 2.0 14,500 C S 16 K 6 E X X X 525 595 A A A A 2.0 16,200 C S 17 K 6 E X X X 525 595 A A A A 2.5 17,000 C S 18 K 6 E X X X 525 595 A A A A 2.5 18,000 C S 20 K 6 E X X X 525 595 A A A A 2.8 20,000 C S 24 K 6 E X X X 525 595 A A A A 3.0 24,000 C S 27 K 6 E X X X 525 595 A A A A 3.5 27,000 C S 33 K Q E X X X 555 595 A A A A 3.5 33,000 F A C M G Aceite PFV TF5 TFD Tubo R-Lock 22 NOTAS: *FACMG (F = Familia; A = Aplicación; C= Capacidad en Btuh; M= Multiplicar x 1000; G = Generación) PRUEBA ARI 45/120/65/120 °F X Disponible; A = Aprobado, NA = No Aplica NA = No Aplica. Slide 13 Modelos CF Media Extendida y Baja TABLA 1.- COMPRESORES LINEA “CS” PARA REFRIGERACIÓN EN ALTA Y MEDIA TEMPERTURA CON ACEITE POLIOL-ESTER MODELOS* www.emersonclimate.com/espanol F A C Tipo de M G REFRIGERANTES APROBADOS CONEXIONES SUMINISTRO ELECTRICO Aceite PFV TF5 TFD Tubo R-Lock 407c 404ª 507 HP Btuh C F 04 K 6 E X X X 525 595 A A A 1.25 2,810 C F 06 K 6 E X X X 525 595 A A A 2.0 4,620 C F 09 K 6 E X X X 525 595 A A A 3.0 7,240 C F 12 K 6 E X X X 525 595 A A A 4.0 9,700 NOTAS: *FACMG (F = Familia; A = Aplicación; C= Capacidad en Btuh; M= Multiplicar x 1000; G = Generación) PRUEBA ARI 45/120/65/120 °F X Disponible; A = Aprobado, NA = No Aplica NA = No Aplica. Slide 14 7 28/10/2013 Opción Rotalock Incluida en todos los modelos CRCR-CS y CF con BOMBOM-595 Tubo de Proceso Codo a 90° hacia arriba 3/8 Ø Succión Recta a ¾ Ø Interno BOM-545 El conector de succión también se puede obtener por separado para 5/8” Ø con el número 998-0510-90 Receptáculo tradicional Con tapa plástica protectora PFV, TF5 Y TFD KIT ROTALOCK 998-0334-00 TAMBIEN SE PUEDE ORDENAR POR SEPARADO ½ Ø Interno Descarga a 90°arriba Resistencia de Cárter Por Separado Slide 15 Tolerancia eléctrica de +/+/- 10% Todos los motores están diseñados para operar con un rango de tolerancia a las variaciones de voltaje de ± 10% al nominal. Por ejemplo un compresor con un motor TF5 a 200-240 volts puede operar en rango de 182 a 264 volts y uno con motor nominal PFV marcado 200-220 opera entre 182 a 242 Volts Códigos Eléctricos: PFV = 200-220V/1Ø/ 60Hz. TF5 = 200-240V/3Ø/60Hz TFD = 460V/3Ø/ 60Hz Slide 16 8 28/10/2013 Familia “CR_KQ” Optima para RR-22 y RR-407c Capacidades Frigoríficas en 47,000 Y 53,000 Btuh CR47KQ y CR53KQ Códigos Eléctricos: PFV = 200-220V/1Ø/ 60Hz. TF5 = 200-240V/3Ø/60Hz TFD = 460V/3Ø/ 60Hz R-22 BOM-555 Y 556 Slide 17 CR [T, P Y N] Servicio de Aire Acondicionado Capacidades Frigoríficas desde 54,500 a 61,500 Btuh MODELO Cap. Btuh* Motor XXX CRTQ-0450-XXX-BOM 54,500 PFV = 200-220V/1Ø/50-60Hz. CRPQ-0450-XXX-BOM 57,500 TF5 = 200-240V/3Ø/50-60Hz. CRNQ-0500-XXX-BOM 61,500 *Condiciones de prueba ARI para Aire Acondicionado 45/130/65/15 °F BOM 970 556 595 BOM (Opciones) 970 (Servicio) 970 (Servicio) 556, 595 y 970 R-22 DESCRIPCION Tubos a Soldar ½” en Descarga y 7/8” en Succión, Tubo de Servicio en 3/8”; Incluye Resistencia de Cárter y Gomas de Montaje, Empaque Ind. Tubos a Soldar ½” en Descarga y 7/8” en Succión, Tubo de Servicio en 3/8”; Incluye Resistencia de Cárter y Gomas de Montaje, En tarima Tubos con Conexión Rotalock 1-14 en descarga y 1 ¼ en Succión. Mirilla de Aceite, y Kit de Montaje, en Tarima. Slide 18 9 28/10/2013 Fallas más comunes en compresores Identificación y Diagnostico de causas Slide 19 Desbalance entre fasesfases- Voltaje 1.- Voltaje Promedio = (217+209+226)/3 = 217volts 217volts 209volts 226volts 2.- Desviación Máxima =220 V – 217V = 3 volts 3.- % Desequilibrio = (100 x 3)/217 = 1.38%. 4.- % de Incremento en la Temperatura Estimado en una fase, según NEMA = 2 x (1.38%)² = 3.8% [4%] MOTOR CUIDADO:: El incremento de la corriente bajo carga, a CUIDADO velocidad normal de funcionamiento, podrá ser entre 4 y 10 veces el valor del % de Desequilibrio, dependiendo de la carga 10 28/10/2013 Fundamentos de ElectricidadElectricidad-Analogía El Potencial ó Voltaje Flujo en L/seg = A los Amper 115 V Seria como la Presión con la que llega el chorro) Ejemplo (115 kg/cm2) Emerson Confidential Page 201021 June Sales Meeting 21 Potenciales de suministro L1 110 V 110 V L2 L3 Monofásico a 220V Emerson Confidential 22 Trifásico a 220V ó 460V Page 201022 June Sales Meeting 11 28/10/2013 Falla por Contactor Dañado FALTA DE FASE Emerson Confidential 23 Page 201023 June Sales Meeting Falla por Contactor Contactor y/ó Ciclos cortos de paro y arranque La falta de una fase, provoca que las otras dos fases traten de mover la carga de la que no esta trabajando. Esto sobre calienta el aislamiento por exceso del flujo de corriente, hasta finalmente fallar en corto circuito. Selección adecuada de un buen contactorSlide es la clave, 24 consulte a su representante Emerson 12 28/10/2013 Vigilar las temperaturas de Retorno 15 cm 10 °C Temperaturas Recomendadas en Centígrados °C Evaporación Referencia CR CS CF Retorno Mínima Descarga Máxima Condensació n Máxima 0 20 120 60 -6 18 120 60 -10 13 120 60 -15 10 120 50 -35 5 120 50 Temperaturas de retorno menores a recomendada Resultan en daño al compresor Slide 25 Determinación del sobrecalentamiento al retorno del compresor Temp En Retorno 5.0°C R-22 28.3 psig→ -10.0°C Sobrecalentamiento = 15°K 5.0 °C 15 cm El Sobrecalentamiento del refrigerante que esta ingresando al compresor mínimo recomendado Slidees 2610°K, máximo 35°K 13 28/10/2013 Ajuste del Sobrecalentamiento en VTE No confundir con el ajuste de Sobrecalentamiento en Válvulas Válvula Termostática de Expansión 14 28/10/2013 Construcción de una válvula TE Fuerzas de Balance en una VTE Presión Líquido 15 28/10/2013 Causas de Excesivo Retorno 1. Baja carga térmica • Evaporador bloqueado o Puertas abiertas o sellos rotos o Motores ventiladores quemados o desconectados o Aspas mal instaladas girando al revés o Mal funcionamiento del deshielo 2. Variación brusca de la carga térmica • Mercancía obstruyendo el flujo de aire • Aceite atrapado en el evaporador • Apertura de puertas para recarga de mercancía 3. Válvula de Expansión Incorrecta ó mal instalada ó mal ajustada Factores que provocan Migración de Refrigerante • Deshielos por resistencias sin protectores del retorno • Tiempo de paro largos y sin resistencias de Cárter • Exceso de carga de refrigerante SISTEMA SIN PROTECTORES SISTEMA CON PROTECTORES Calefactor de Carter Acumulador En sistemas con mas de 2.5 Kg de Refrigerante es necesario el acumulador Slide 32 16 28/10/2013 Arranque Inundado Calefactor dañado ó mal conectado El calefactor debe conectar cuando el compresor Está parado y desconectar cuando esta encendido CALEFACTORES DE CÁRTER Falla de suministro por sistema de lubricación La Cantidad de Aceite que Regresa Debe ser Igual a la Cantidad de Aceite que Sale del Compresor Filtro Emerson Confidential Conocer y dar mantenimiento adecuado34 al sistema de lubricación es2010 la34 clave Page June Sales Meeting 17 28/10/2013 Recalentamiento mecánico ACEITE + CALOR = CARBÓN + CERAS + ÁCIDOS Temperaturas arriba de 148 °C degradan el aceite ALTA RELACION DE COMPRESION Alta presión de Descarga • • • • • • Condensador bloqueado/ sucio Recirculación de aire caliente Falla de los ventiladores Sobrecargado de refrigerante Gases No condensables Condensador sub-dimensionado Baja presión de Succión • • • • • • Pérdida de refrigerante Filtros obstruidos Componentes mal dimensionados Válvula de expansión mal regulada Evaporadores bloqueado Motores quemados LIMITES DE TEMPERATURA MÁXIMA RECOMENDADA PARA MEDIR EN LA DESCARGA DEL COMPRESOR 125 a más °C = Falla Segura 116 a 125°C = Riesgo de Falla 90 a 115°C = Operación Segura 15 cm Hay una diferencia aproximada de 30°C contra el puerto descarga entonces : 115 + 30 = 145 °C (límite máximo de seguridad) El aceite empieza a degradarse a 148 °C 18 28/10/2013 Contaminantes del sistema El Aceite es el recolector de todos los contaminantes del Sistema de Refrigeración. Requiere estar en óptimas condiciones: limpieza, neutralidad, viscosidad, rigidez dieléctrica. Para mantener sus propiedades físicas y químicas originales, debe ser sometido a filtración y secado continuo. Sólidos Rebabas Ceras Lodos Barnices Humedad y Aire Carbonización Óxidos de cobre Óxido de fierro Solventes ACIDEZ Fundentes Limpiadores Anticongelantes Gases raros Cualquier substancia o material que no sea aceite indicado para refrigeración y refrigerante es considerado un contaminante del sistema. Eliminación de Contaminates 19 28/10/2013 Use siempre protectores del sistema El aceite es el recolector de todos los contaminantes del Sistema de Refrigeración. óptimas condiciones: limpieza, neutralidad, viscosidad, rigidez dieléctrica. Para mantener sus propiedades físicas y químicas originales, debe ser sometido a filtración y secado continuo. Solución Completa 20