lunes, 6 de junio de 2011

Reguladores de presiones para soldadura Oxi-Acetileno(Refrigeracion)

La presión normal en el cilindro de oxigeno es de 2,400 lb/pulg². Esto significa que el manómetro más cercano al tanque debe indicar hasta 2,400 lb, cuando menos. El segundo manómetro, que indica la presión en la salida del regulador, indicará la presión de trabajo del oxigeno en la manguera y en el soplete.
Como el oxigeno y el acetileno están a presión en los cilindros, se necesita usar un sistema para reducir esa alta presión. Tanto el regulador de oxigeno como el regulador de acetileno tienen una misma función, reducir la alta presión que hay en la válvula del cilindro, de modo que se pueda usar para la soldadura o para el corte.
La importancia de la segunda presión se vera al describir el encendido y ajuste del soplete.
La diferencia principal entre el regulador de oxigeno y el de acetileno es la presión a la cual deben trabajar.
La presión normal en el cilindro de acetileno es de alrededor de 210 lb/pulg2 (14.7 kg/cm2) y el primer manómetro debe indicar, cuando menos, esa presión. Pero, el segundo manómetro es más importante.
El acetileno a una presión de más de 15 lb/pulg2 (1 .05 kg/cm2) en cualquier otro lugar que no sea el cilindro especial, puede explotar. Hay que tener sumo cuidado al usar el acetileno.
MANGUERAS
Una manguera sale de cada regulador al soplete y son de diferentes colores, La manguera para oxigeno es verde, la de acetileno es roja.
Las roscas de estas mangueras y las roscas en el cilindro y reguladores son diferentes para que sea casi imposible cometer un error al conectar el regulador a un cilindro nuevo.
El equipo para oxigeno tiene rosca derecha, el equipo para acetileno tiene rosca izquierda.
Sopletes
El soplete para oxi acetileno tiene dos conexiones roscadas, dos válvulas, una cámara mezcladora y una punta con un orificio pequeño. Cada conexión roscada suministra gas (oxigeno o acetileno) a la cámara mezcladora cuando se abren las válvulas.
El acetileno y el oxigeno se mezclan en esta cámara para tener la flama correcta en la punta del soplete.
 
La punta de soplete deja que los gases mezclados salgan por el orificio, en donde se queman.
Hay diferentes tamaños de puntas para soplete oxiacetilénico. Se numeran por tamaños desde 00 hasta 15, y cuanto más alto sea el número, más grande será el orificio.
Por supuesto, cuanto más grande sea el orificio, más presión se necesitará en el gas y la flama saldrá más grande. Con una flama grande, se puede calentar una superficie más grande.
La mayoría de los maestros de refrigeración ajustan la presión de trabajo así:
Acetileno en 5 psi Oxigeno en 20 psi.
Encendido del soplete.
Dado que el acetileno es muy inflamable, la válvula del tanque sólo se debe abrir ¼ de vuelta. Esto deja pasar suficiente gas por el regulador y facilita cerrarlo en una emergencia.
Recuerde que el acetileno es muy peligroso si es usado a una presión de (15 lb/pulg²) o más.
El encendido del soplete oxiacetilénico es fácil y seguro si seguimos los siguientes pasos y se observan las reglas de seguridad.
Procedimiento:
�� Use anteojos oscuros de seguridad. Abra muy poco, alrededor de ¼ de vuelta, la válvula de acetileno (La que está conectada con la manguera roja)
�� Abra completamente la válvula del oxigeno, esto ayudará a operar la válvula de alivio en caso de una alta presión.
�� Coloque el chispero en la punta del soplete y actívelo manualmente, con esto salta-ran chispas que inflamarán el acetileno. (No utilice fósforos)
�� Gradúe el acetileno hasta que tenga una llama brillante, sin humo negro.
�� Abra suavemente la válvula de oxigeno hasta que vea tres llamas de colores dife-rentes: una pequeña de color azul intenso en la punta; una llama azul más clara de más o menos 1 pulgada de longitud y una llama azul muy tenue en el extremo.
�� Después de que haya identificado las tres llamas diferentes, siga abriendo lentamente la válvula de oxigeno. La llama azul claro (intermedia) se moverá hacia la punta del soplete y se hará más pequeña, hasta que sea del mismo tamaño que la de azul intenso.
 
Para apagar el soplete, cierre primero la válvula de acetileno. Esto puede producir un ruido como el de un estallido suave, pero es normal.
Siempre es importante cortar primero el acetileno para evitar “post” combustión en la punta del soplete.
Cortar y avellanar.
Cortar el tubo con segueta podría dejar residuos y partículas en el interior que causaran graves daños al sistema, si no tiene un filtro adecuado. Lo ideal es usar un cortador de tubos, vienen en diferentes tamaños y formas.  
 
El avellanador “Flaring tool” es muy usado en la refrigeración, tanto en el taller como en el campo de trabajo. Esta es una herramienta muy simple y fácil de usar.


Los expandidores son muy usados para crear una unión de tubo a tubo. Se coloca el tubo en la prensa de acuerdo a su diámetro, dejando fuera el largo de tubo que se quiere expandir. Luego se introduce el expandidor en el tubo y le damos suavemente con el martillo de bola.
 
Uniones "Flare"
Hay una gran variedad de acceso-rios “flare” en el mercado para casi todas las situaciones.
Lo más útil de este sistema es que no requiere soldadura ni herramientas complejas.
 
 Refrigerantes.
Es cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido que alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor, respectivamente. Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el ciclo antes mencionado, debe poseer ciertas propiedades físicas, químicas y termodinámicas que lo hagan seguro durante su uso.
Propiedades:
Para ser seleccionado como refrigerante, se busca que los fluidos cumplan con la mayoría de las siguientes características:
�� Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (evaporador)
�� Fácilmente manejable en estado líquido: El punto de ebullición debe ser controlable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable también.
�� Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización, mayor será el calor absorbido por libra de refrigerante en circulación.
�� No inflamable, no explosivo, no tóxico.
�� Químicamente estable: A fin de tolerar años de repetidos cambios de estado.
�� No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes.
�� Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de condensación requieren un equipo extra pesado. La operación en vacío profundo aumenta la posibilidad de penetración de aire en el sistema.
�� Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la disminución del refrigerante y la contaminación del sistema. 

�� Inofensivo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación.
�� Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador.
�� Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuál elevada sea la presión.
�� Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el tamaño del compresor.
�� Bajo costo: A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario.
Todos los refrigerantes se identifican mediante un número reglamentario.

Efectos de la humedad:
Al combinarse la humedad con los refrigerantes a diferentes grados, da lugar a la formación de compuestos altamente corrosivos (ácidos) los cuáles podrán reaccionar con el aceite lubricante y con algunos otros materiales del sistema, incluyendo a los metales, lo que provoca daños en las válvulas, sellos, soportes, paredes de cilindros y de otras superficies pulidas. Esto causa deterioro en el aceite lubricante y forma sedimentos, lo cuál tiende a obstruir las válvulas y los conductos de aceite, reduce la velocidad del equipo y contribuye a la falla de las válvulas del compresor y en los compresores herméticos con frecuencia causa la rotura del aislamientos del devanado del motor .

Relaciones refrigerante-aceite:
Cuando hay contaminantes en el sistema tales como aire y humedad, en una cantidad apreciable, se desarrollan reacciones químicas y tanto el refrigerante como el aceite pueden entrar en descomposición, formándose ácidos corrosivos y sedimentos en superficies de cobre y/o corrosión ligera en superficies metálicas pulidas. Las temperaturas altas en las descargas, por lo general aceleran estos procesos.

Detección de fugas:
Las fugas en un sistema de refrigeración pueden ser hacia adentro o hacia fuera, dependiendo de si la presión del sistema en el punto de fuga sea mayor o menor a la presión atmosférica. Si es mayor, el refrigerante se fugará del sistema al exterior, si es menor que la atmosférica, no se fugará refrigerante al exterior, sino que el aire y la humedad serán arrastrados hacia dentro del sistema. Las fugas hacia fuera son menos serias que las que van hacia adentro. Se requiere que la fuga sea localizada y reparada y que el sistema sea recargado con la cantidad adecuada de refrigerante.

Un método de detección de fugas universalmente usado con todos los refrigerantes es una solución de agua y jabón relativamente libre de burbujas. La solución de jabón es primero aplicada en la punta del tubo o en algún área sospechosa, después es examinada con la ayuda de una luz. La formación de burbujas en la solución de jabón indica la presencia de una fuga. Para que resulte adecuada la prueba con la solución de jabón, la presión del sistema deberá ser de 50 libras por pulg² o mayor.
 
Los detectores electrónicos de fugas son muy eficientes pero, cuando se usan en lugares cerrados, tienden a leer las partículas que están en el aire como si fura una fuga. Es bueno ventilar el área primero.
 
Detección de fugas con antorcha:
Consiste en un elemento de cobre el cuál es calentado por una flama. Tiene una manga la cuál está fijada a la antorcha por un lado y el extremo libre de la manguera es pasado a través de las áreas sospechosas.
La presencia de un vapor halo carburo es detectada cuando la flama cambia su color normal a un verde brillante.
 

Inflamabilidad y Explosividad:
Casi todos los refrigerantes de uso común no son inflamables ni explosivos. 
Una notable excepción es el amoníaco. El amoníaco es ligeramente inflamable y exposiblo
cuando se mezcla en determinadas proporciones con el aire.


Toxicidad: 
De acuerdo a su toxicidad el American Standard Safety Code for Mechanical Refrigeration (código Americano Estándar de Seguridad para la Refrigeración Mecánica) y la norma ASHRAE 12-58 agrupan los refrigerantes en tres clases.
Puesto que muchos de ellos ya no se utilizan, solo describiremos los de uso más comun.
Refrigerantes del grupo 1:
Son los de toxicidad e inflamabilidad menores. Estos son los refrigerantes 11, 113 y 114 que se emplean en compresores centrífugos. Los refrigerantes 12, 22, 500 y 502 se usan normalmente en compresores alternativos y en los centrífugos de elevada capacidad.
Refrigerantes del grupo 2:
Son tóxicos o inflamables, o ambas cosas. El grupo incluye el Amoníaco, Cloruro de etilo, Cloruro de metilo y Dióxido de azufre, pero solo el Amoníaco (R-717) se utiliza todavía. 
Refrigerantes del grupo 3:
Estos refrigerantes son muy inflamables y explosivos. A causa de su bajo costo se utilizan mucho en las plantas petroquímicas y en las refinerías de petróleo. El grupo incluye el Butano, Propano, Izo butano, Etano, Etileno, Propileno y Metano.
Diferentes tipos de refrigerantes (características).
Amoniaco (Color aluminio).
Aunque el amoníaco es tóxico, algo inflamable y explosivo bajo ciertas condiciones, sus excelentes propiedades térmicas lo hacen ser un refrigerante ideal para fábricas de hielo, para grandes almacenes de enfriamiento, etc., donde se cuenta con los servicios de personal experimentado y donde su naturaleza tóxica es de poca consecuencia. El amoníaco es el refrigerante que tiene el más alto efecto refrigerante por unidad de peso. El punto de ebullición del amoníaco bajo la presión atmosférica estándar es de 28ºF (–2,22°C). En la presencia de humedad el amoníaco se vuelve corrosivo para los materiales no ferrosos. El amoniaco no se diluye con el aceite del compresor. Deberá usarse un separador de aceite en el tubo de descarga de los sistemas de amoníaco. Su estabilidad química, afinidad por el agua y no-miscibilidad con el aceite hacen al amoníaco un refrigerante ideal para ser usado en sistemas muy grandes donde la toxicidad no es un factor importante. (Tanque color aluminio).


 Refrigerante 22 (Color verde).
Conocido con el nombre de Freón 22, se emplea en sistemas de aire acondicionado domésticos y en sistemas de refrigeración comerciales e industriales incluyendo: cámaras de conservación e instalaciones para el procesado de alimentos: refrigeración y aire acondicionado a bordo de diferentes transportes. Se pude utilizar en compresores de pistón, centrífugo y de tornillo. El refrigerante 22 (CHCIF) tiene un punto de ebullición a la presión atmosférica de (-41.4 ºF). La temperatura en la descarga con el R 22 es alta, la temperatura sobrecalentada en la succión debe conservarse en su valor mínimo, sobre todo cuando se usan unidades herméticas motor-compresor. 


 

Refrigerante 123 (Color gris claro).
Es un sustituto viable para el freón 11(Color naranja) Las propiedades termodinámicas y físicas del refrigerante 123 en conjunto con sus características de no-inflamabilidad lo convierte en un reemplazo eficiente del Freón 11 para chillers centrífugos. El refrigerante 123 fue diseñado para trabajar en equipos nuevos y existentes. Los equipos nuevos que han sido diseñados para trabajar con el refrigerante 123 tienen menor costo de operación, comparados con los equipos existentes. Debido a que tiene un olor tan leve que no se puede detectar por medio del olfato, es necesaria una verificación frecuente de fugas y la instalación de detectores de fugas en áreas cerradas.

Refrigerante 134-a (Color azul claro).
El refrigerante R-134a sustituye al R-12. Sus aplicaciones incluyen el reemplazo y uso en instalaciones nuevas de acondicionamiento de aire en automóviles así como en equipos de refrigeración comercial estacionario de alta temperatura y en enfriadores.
Refrigerante R 407C (Color chocolate).
Que reemplaza al R-22 en equipos tales comacondicionadores de aire residenciales y comerciales.
Refrigerante 401ª (Color coral).
Comercializado con el nombre de Suva MP39. Algunas aplicaciones de este refrigerante son refrigeradores domésticos, congeladores, equipos de refrigeración para alimentos de media temperatura de humidificadores, máquinas de hielo y máquinas expendedoras de bebidas. Tiene capacidades y eficiencia comparables a las del Freón 12, en sistemas que operan con una temperatura de evaporación de –23°C (-10°F) y superiores. 


 Refrigerante R-410A (Color rosa).
Que reemplaza al R-22 en equipos de aire acondicionado, residenciales. El refrigerante R- 410A ofrece un desempeño mejor que el del R-22. Es un refrigerante con mayor presión que el R-22 y debe usarse únicamente en equipos específicamente diseñados para R-410A. Requiere manómetros diseñados para sus altas presiones, un 60% más altas que el R-22.
Refrigerante 401-b (Color amarillo mostaza).
Utilizado en sistemas que operan a temperatura de evaporación debajo de los –23°C (-10°F), haciéndolo adecuado para el uso en equipos de transporte refrigerado y en congeladores domésticos y comerciales.
Refrigerante 402ª (Color marrón claro).
Reemplaza al R-502 en sistemas de media y baja temperatura. Tiene aplicaciones muy variadas en la industria de la refrigeracion. Es usado ampliamente en aplicaciones de
supermercados, almacenamiento y transporte de alimentos.

Refrigerante 402b (Color verde marrón).
Suva HP81, todos los refrigerantes designados HP fueron diseñados para reemplazar al R-502 en sistemas de refrigeración de temperatura
media y baja. Está diseñado para el recondicionamiento de equipos como máquinas de hielo.

Hidrocarburos directos.
Los hidrocarburos directos son un grupo de fluidos compuestos en varias proporciones de los dos elementos hidrógeno y carbono. Algunos son el Metano, etano, butano, etileno eizo butano. Todos son extremadamente inflamables y explosivos.
Su uso ordinariamente está limitado a aplicaciones especiales donde se requieren los servicios de personal especializado.
Diclorodiflourometano R-12 (Color blanco).
No es tóxico, inflamable ni corrosivo. Tiene un bajo calor latente de condensación por eso su aplicación en equipos domésticos, refrigeración automotriz y acondicionamiento de aire, permite el uso de compresores fraccionarios (menos de 1HP). No mezcla con el agua, por esta razón se le instalan secadores a los sistemas. Es dañino a la capa de Ozono.


Algunos datos técnicos sobre refrigerantes.

 
Lubricante: (POE) polyolester (MO) Mineral oil (AB) Alkylbenzene


 

El refrigerante esta parcialmente en forma de líquido dentro del tanque, el líquido tomará calor de las paredes del cilindro para hervir y cambiar a vapor, esto ocurre constantemente y se incrementa con los cambios en la temperatura. Se requiere un espacio libre para que el vapor pueda expandirse dentro del cilindro, de lo contrario explotará. Mantenga los refrigerantes en un lugar fresco.

Manómetros.


Estos instrumentos están diseñados para medir presiones confinadas.
En los sistemas de refrigeración y Aire Acondicionado hay dos presiones sumamente importantes para el servicio y diagnostico de la maquinaria. Por esta razón se diseño un manómetro para analizar cada presión.
Manómetro Standard o de Alta: Es el que se usa para medir las altas presiones del sistema (confinadas dentro de un sistema o en un cilindro) (Usualmente rojo)
Estos manómetros miden presiones sobre el nivel del mar. Estas son presiones positivas y medidas en PSI. La escala se mueve de 0 hasta 500 PSI. 


Manómetro Compuesto: Miden presiones por encima y debajo de la presión atmosférica al nivel del mar. Es llamado así, porque con el se miden las presiones altas en el sistema y las presiones de vacío. (Usualmente azul)
La escala positiva se mueve de 0 hasta 350 psi. La escala negativa, de vacío, se mueve de 0 hasta 30 psi. (hg)
Generalmente ambos manómetros (Alta y Baja) están instalados en una pieza común llamada múltiple (manifold)

Como funcionan los manómetros.
Cuando los dos vástagos de la válvulas manuales están cerrados (Asentados al frente) la sección del centro del múltiple, donde se coloca la manga amarilla, no tiene comunicación con el lado de baja ni con el lado de alta. (No sobre apriete las válvulas)