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Diagnóstico y resolución de problemas: capacidad de refrigeración insuficiente de los sistemas de refrigeración industrial

Technical analysis: Troubleshooting industrial cooling system insufficient capacity: heat load calculation, flow balance

1. Descripción del problema y ámbito de aplicación.

Este manual está destinado al diagnóstico y resolución de problemas de sistemas de refrigeración industrial, manifestados por una capacidad de enfriamiento insuficiente. Los síntomas principales incluyen: aumento de la temperatura del proceso, ciclos frecuentes de encendido y apagado del enfriador, reducción de la eficiencia de enfriamiento y aumento del consumo de energía. El manual cubre los siguientes tipos de equipos: enfriadores industriales (compresión y absorción), torres de enfriamiento, enfriadores secos, intercambiadores de calor (placas, carcasa y tubos), estaciones de bombeo de circulación de refrigerante y sistemas de distribución de refrigerante. Clasificación de gravedad:

  • Crítico: Parada inmediata de la producción, riesgo de daños a equipos o productos. Requiere intervención inmediata.
  • Significativo: Disminución de la calidad del producto, aumento de los costos operativos, interrupción del proceso tecnológico. Necesita diagnóstico urgente.
  • Menor: Aumento del consumo de energía, ligera desviación de los parámetros óptimos. Necesita diagnóstico y optimización planificados.

2. Precauciones

¡ATENCIÓN! Antes de realizar cualquier trabajo de diagnóstico o reparación, asegúrese de observar las siguientes precauciones:

  • BLOQUEO/ETIQUETADO (LOTO): Antes de acceder a los componentes internos del sistema, asegúrese de que toda la energía eléctrica esté desconectada y bloqueada de acuerdo con los procedimientos LOTO (DSTU EN 1037). Comprobar la ausencia de tensión mediante el indicador adecuado.
  • EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP): Utilice siempre gafas de seguridad/protectores faciales, guantes resistentes al calor, calzado de seguridad y monos. Cuando trabaje con refrigerantes, utilice guantes criogénicos especiales y protección facial completa.
  • ENERGÍA ALMACENADA: Los sistemas de refrigeración pueden contener energía almacenada (voltaje en condensadores, presión del refrigerante, resortes, superficies calentadas, refrigerante caliente). Antes de comenzar a trabajar, asegúrese de aliviar la presión, enfriar las superficies y descargar los componentes eléctricos.
  • REFRIGERANTES: Los refrigerantes pueden causar congelación en contacto con la piel y los ojos, y pueden ser tóxicos o asfixiantes en espacios cerrados. Proporcione una ventilación adecuada. No permita que el refrigerante se libere a la atmósfera, utilice estaciones de recuperación.
  • SUPERFICIES Y LÍQUIDOS CALIENTES: Los compresores, las tuberías de gas caliente y algunos componentes del sistema pueden estar calientes. Evite el contacto sin el EPP adecuado.
  • ALTA PRESIÓN: Los sistemas de refrigerante y los circuitos hidráulicos funcionan a alta presión. No desatornille los componentes sin antes aliviar la presión.

3. Herramientas de diagnóstico necesarias

Herramienta Especificación/modelo Rango de medición Propósito
Termómetro de contacto digital Fluke 50 Serie II, Testo 905-T2 -50°C a +250°C, precisión ±0,5°C Medición de temperatura superficial de líquido/tubería, entrada/salida de intercambiadores de calor, delta T.
Termómetro infrarrojo (pirómetro) Testo 830-T2, Fluke 62 MAX+ -30°C a +500°C, precisión ±1,5°C Medición rápida de temperatura de superficies sin contacto, detección de sobrecalentamiento/hipoenfriamiento.
Estación manométrica Testo 550, pieza de campo SMAN460 Alta presión: hasta 60 bar; Baja presión: hasta 15 bar (de -1 a 14 bar) Medición de presión de succión y descarga de refrigerante, cálculo de sobrecalentamiento/subenfriamiento.
Medidor de flujo (ultrasónico/de corte) Flexim FLUXUS F601, Siemens Sitrans FUP101 0,1 m/s a 20 m/s, DN 15-600 mm Medición del caudal volumétrico de refrigerante en tuberías.
analizador de vibraciones SKF Microlog, Fluke 805 FC Rango de frecuencia 10-1000 Hz, velocidad de vibración 0-500 mm/s Diagnóstico del estado de mecanismos giratorios (compresores, bombas, ventiladores).
cámara termográfica FLIR T540, Testo 883 -20°C a +650°C, sensibilidad <0,03°C Visualización de campos de temperatura, detección de fugas, bloqueos, sobrecalentamiento de motores.
Multímetro (con función de medición de corriente) Fluke 87V, KYORITSU 2012R Tensión hasta 1000 V CA/CC, Corriente hasta 1000 A CA/CC, Resistencia hasta 50 MΩ Medición de parámetros eléctricos de motores, compresores, circuitos de control.
Analizador de calidad del agua. Hach HQ40D, Hanna HI98194 pH: 0-14, Conductividad: 0-200 mS/cm, Turbidez: 0-1000 NTU Evaluación de la composición del agua en torres de refrigeración y circuitos cerrados de refrigeración, control de corrosión y depósitos.
bomba de vacío CPS VP6D, Robinair 15500 Límite de vacío: 15-25 micras Eliminación de humedad y gases no condensables del circuito frigorífico.
Básculas de refrigerante Pieza de campo MR45, Refco REF-METER-OCTO Precisión ±5 g, peso máximo hasta 100 kg Dosificación precisa del refrigerante al llenar el sistema.

4. Lista de verificación de revisión inicial

Punto de control acciones Registro/Resultado esperado
Inspección visual Inspeccione todos los equipos (enfriadores, torres de enfriamiento, bombas, tuberías) en busca de daños visibles, fugas, contaminación, corrosión y ruidos anormales. Fotos, descripción de defectos. Fugas de aceite, refrigerante, agua. Depósitos visibles en torres de enfriamiento/intercambiadores de calor.
Indicadores del panel de control. Registre todas las lecturas actuales en el panel de control de la enfriadora: presión de succión/descarga del compresor, temperatura del agua de entrada/salida del evaporador/condensador, corriente/voltaje del compresor, estado de falla. Valores actuales (bar, °C, A, B). Comparar con el estándar del fabricante.
Historial de accidentes y avisos. Vea el registro de accidentes y advertencias del sistema de control de la enfriadora correspondiente al período más reciente. Preste atención a la frecuencia de activación de la protección, tipos de errores. Códigos de accidente, fechas, hora. Por ejemplo, "Baja presión de succión", "Alta presión de descarga", "Sobrecarga del motor".
Historial de servicio Familiarícese con los datos del último mantenimiento: fecha, trabajos realizados (limpieza, llenado, sustitución de componentes). Fecha del último servicio. Obras terminadas. Por ejemplo, "La última limpieza de la torre de enfriamiento fue hace 6 meses".
Condiciones ambientales Registre la temperatura del aire ambiente y la humedad relativa. Para torres de enfriamiento: la presencia de obstáculos al flujo de aire. °C, %. Por ejemplo: "La temperatura del aire es de +30°C, la torre de refrigeración está parcialmente a la sombra".
Carga de producción Estime la producción de calor actual y típica del proceso tecnológico atendido por el sistema de enfriamiento. Producción de calor actual (kW/Mcal/h). Compare con la potencia nominal del sistema.

5. Diagnóstico sistemático (esquema de toma de decisiones)

SI: El sistema muestra un rendimiento de enfriamiento insuficiente (aumento de la temperatura del proceso enfriado, ciclo de enfriamiento frecuente).

  1. Verificación eléctrica y de control:
    1. Mida el voltaje y la corriente del compresor/bombas.
      • SI: La corriente es significativamente mayor que la nominal o la protección térmica se está disparando.
        • PROBLEMA: Sobrecarga del compresor/bomba.
        • CAUSAS: Alta presión de descarga, baja presión de succión (para el compresor), mal funcionamiento mecánico, desviaciones de voltaje.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 1.
      • SI: La corriente es significativamente menor que la nominal o el compresor/bomba no arranca.
        • PROBLEMA: Fallos eléctricos, problemas de control.
        • CAUSAS: Contactor defectuoso, relé, bajo voltaje, devanado del motor abierto, falla del sensor.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 2.
    2. Compruebe la configuración del sistema de control/controlador de la enfriadora.
      • SI: La temperatura del punto de ajuste, la histéresis u otras configuraciones son diferentes a las del diseño.
        • PROBLEMA: Configuración incorrecta.
        • CAUSAS: Error humano, cambio no autorizado.
        • COMPROBAR: Comparar con la documentación del fabricante.
  2. Comprobación del circuito frigorífico (para enfriadoras de compresión):
    1. Mida la presión de succión y descarga del compresor utilizando una estación manómetro.
      • SI: La presión de succión es significativamente más baja de lo normal (por ejemplo, menos de 3 bar para R134a a 5°C evaporándose) Y la presión de descarga también se reduce.
        • PROBLEMA: Carga de refrigerante insuficiente.
        • CAUSAS: Fuga de refrigerante en el sistema.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 3.
      • SI: La presión de succión está significativamente por debajo de lo normal Y la presión de descarga es normal o elevada.
        • PROBLEMA: Obstrucción parcial o restricción de la línea de succión (filtro-secador, TRV, válvula antirretorno).
        • CAUSAS: Obstrucción del filtro secador, ajuste incorrecto/mal funcionamiento del TRV, congelación del evaporador.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 4.
      • SI: La presión de descarga es significativamente más alta de lo normal (por ejemplo, más de 18 bar para R134a a 40°C de condensación).
        • PROBLEMA: Sobrecarga del condensador, carga excesiva de refrigerante, gases no condensables.
        • CAUSAS: Contaminación del condensador (aire o agua), falla del ventilador/bomba del condensador, exceso de refrigerante, aire/nitrógeno en el sistema.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 5.
    2. Mida el sobrecalentamiento de succión del compresor y el subenfriamiento del líquido de salida del condensador.
      • SI: Sobrecalentamiento bajo (menos de 3-5 °C) o sobrecalentamiento de succión alto (más de 8-10 °C).
        • PROBLEMA: Configuración incorrecta o mal funcionamiento del TRV.
        • CAUSAS: Obstrucción, mal funcionamiento del balón térmico, tamaño incorrecto del TRV.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 4.
      • SI: Hipotermia baja (menos de 2-3°C) o ninguna hipotermia.
        • PROBLEMA: Carga de refrigerante insuficiente o bloqueo de la línea de líquido.
        • CAUSAS: Fugas, obstrucción del filtro secador.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 3.
  3. Verificación del circuito de refrigerante (agua, glicol):
    1. Mida la temperatura del refrigerante en la entrada y salida del evaporador/consumidor de proceso.
      • SI: Delta T (temperatura de entrada - temperatura de salida) es significativamente menor que el diseño (por ejemplo, menos de 3-5 °C con carga nominal).
        • PROBLEMA: Flujo bajo de refrigerante a través del evaporador/consumidor.
        • CAUSAS: Obstrucción parcial del intercambiador de calor, mal funcionamiento/bajo rendimiento de la bomba, obstrucción de filtros, atascos de aire.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 6.
      • SI: La temperatura de entrada del evaporador es significativamente más alta de lo normal.
        • PROBLEMA: Carga térmica excesiva en el sistema o problemas con la transferencia de calor del proceso tecnológico.
        • MOTIVOS: Aumento de la carga de producción, mal funcionamiento de las válvulas de control de los consumidores, contaminación de los intercambiadores de calor de los consumidores.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 7.
    2. Mida el flujo de refrigerante con un medidor de flujo.
      • SI: El flujo es mucho menor que el diseño.
        • PROBLEMA: Flujo de refrigerante bajo.
        • MOTIVOS: Como en el punto 3.a.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 6.
    3. Compruebe la limpieza de los filtros de refrigerante y los intercambiadores de calor.
      • SI: Los filtros están sucios, los intercambiadores de calor tienen depósitos visibles.
        • PROBLEMA: Circuito de refrigerante obstruido.
        • CAUSAS: Filtración insuficiente, falta de preparación química del agua, corrosión.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 6.
  4. Comprobación del circuito de agua de refrigeración (para enfriadoras enfriadas por agua con condensador, torres de enfriamiento):
    1. Mida la temperatura del agua en la entrada y salida del condensador de la enfriadora.
      • SI: Delta T es significativamente menor que el diseño (por ejemplo, menos de 3-5 °C).
        • PROBLEMA: Flujo bajo de agua de refrigeración a través del condensador.
        • MOTIVOS: Como en 3.a para refrigerante, pero se aplica al agua de refrigeración.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 8.
      • SI: La temperatura del agua en la entrada al condensador es significativamente mayor que la temperatura de diseño.
        • PROBLEMA: Enfriamiento insuficiente en la sala de enfriamiento/enfriador seco.
        • CAUSAS: Contaminación de la torre de enfriamiento (boquillas, aspersores), falla de los ventiladores de la torre de enfriamiento, bajo flujo de agua a través de la torre de enfriamiento, carga de calor excesiva.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 9.
    2. Compruebe la limpieza de la sala de refrigeración/enfriador seco.
      • SI: Suciedad visible, depósitos, boquillas bloqueadas, ventiladores que no funcionan.
        • PROBLEMA: Disminución de la eficiencia de enfriamiento en la sala de enfriamiento/enfriador seco.
        • CAUSAS: Falta de mantenimiento regular, agua dura, contaminación biológica.
        • VERIFICACIÓN: Capítulo 6, Fase 9.

6. Matriz de averías y causas.

Síntoma Causas probables (clasificadas por probabilidad) prueba diagnóstica Resultado esperado al confirmar la causa.
Fase 1: Sobrecarga del compresor/bomba (alta corriente, disparo de protección)
  1. Presión de inyección alta (90%)
  2. Mal funcionamiento mecánico del compresor/bomba (8%)
  3. Desviación de la tensión de alimentación (2%)
 Medición de presión de inyección, análisis de vibraciones, medición de voltaje.
  1. Presión de inyección >18 bar (R134a)
  2. Tasa de vibración >7,1 mm/s (ISO 10816-1 para máquinas grandes)
  3. Tensión superior/inferior al nominal ±10%
Fase 2: Fallos eléctricos (compresor/bomba no arranca, baja corriente)
  1. Falla del contactor/relé (40%)
  2. Fallo del devanado del motor (30%)
  3. Fallo del sensor (20%)
  4. Baja tensión de alimentación (10%)
 Comprobación del contactor con un multímetro, midiendo la resistencia de los devanados del motor, comprobando las señales del sensor.
  1. Sin conmutación, alta resistencia de contacto
  2. Circuito abierto o cortocircuito entre espiras (desviación de resistencia significativa)
  3. Sin señal, indicadores incorrectos
  4. Tensión inferior a la nominal >10%
Fase 3: Carga de refrigerante insuficiente (baja presión de succión, bajo subenfriamiento)
  1. Fuga de refrigerante (95%)
  2. Llenado incorrecto durante la instalación/mantenimiento (5%)
 Medición de presiones y temperaturas, uso de detector de fugas de refrigerante, inspección visual de presencia de trazas de aceite. Presión de aspiración <3 bar (R134a), subenfriamiento <2°C. El detector de fugas está funcionando.
Fase 4: Obstrucción/restricción en el circuito de aspiración de refrigerante (baja presión de aspiración, alto recalentamiento)
  1. Obstrucción del filtro secador (50%)
  2. Mal funcionamiento/configuración incorrecta de TRV (40%)
  3. Hielo parcial del evaporador (10%)
 Medición de la caída de presión en el filtro secador, inspección visual del TRV y evaporador, control de sobrecalentamiento.
  1. Caída de presión >0,2 bar en el filtro
  2. Sobrecalentamiento inestable >10°C o bajo <3°C
  3. Hielo en la superficie del evaporador.
Fase 5: Problemas de condensación (alta presión de descarga, bajo subenfriamiento)
  1. Contaminación del condensador (60%)
  2. Fallo del ventilador/bomba del condensador (25%)
  3. Carga excesiva de refrigerante (10%)
  4. La presencia de gases no condensables (5%)
 Inspección visual del condensador (costillas, boquillas), comprobando el funcionamiento de ventiladores/bombas, midiendo temperatura/presión.
  1. Depósitos visibles, aletas/boquillas bloqueadas
  2. Los ventiladores no funcionan/baja velocidad. Presión de inyección >18 bar.
  3. Hipotermia <2°C. Presión de inyección >18 bar.
  4. Presiones inestables, temperatura de inyección excesiva.
Fase 6: Flujo de refrigerante bajo (delta T bajo, flujo bajo)
  1. Obstrucción de filtros de refrigerante (50%)
  2. Mal funcionamiento/bajo rendimiento de la bomba (30%)
  3. Obstrucción del intercambiador de calor del evaporador/consumidor (15%)
  4. Atascos de aire en el sistema (5%)
 Medición de caída de presión en filtros, medición de caudal, inspección visual de la bomba e intercambiador de calor.
  1. Caída de presión >0,5 bar en el filtro
  2. Consumo <80% del diseño, ruido de bomba
  3. Depósitos visibles en el intercambiador de calor, delta T bajo
  4. Burbujas de aire en el depósito de expansión, ruido en las tuberías.
Fase 7: Carga térmica excesiva en el sistema (la temperatura de entrada al evaporador es superior a la normal)
  1. Aumento de la carga de producción (60%)
  2. Mal funcionamiento de las válvulas de control de los consumidores (30%)
  3. Contaminación de los intercambiadores de calor de los consumidores (10%)
 Control del proceso tecnológico, verificación del funcionamiento de válvulas de control, inspección visual de intercambiadores de calor de consumidores.
  1. La carga térmica actual > de la capacidad nominal del enfriador
  2. La válvula no cierra completamente o no regula el flujo
  3. Retraso, reducción delta T en el consumidor
Fase 8: Flujo bajo de agua de refrigeración a través del condensador (delta T bajo en el condensador)
  1. Obstrucción de filtros de agua de refrigeración (50%)
  2. Mal funcionamiento/bajo rendimiento de la bomba de la torre de enfriamiento (30%)
  3. Obstrucción del intercambiador de calor del condensador (15%)
  4. Atascos de aire en el sistema (5%)
 Medición de caída de presión en filtros, medición de flujo, inspección visual de bomba y condensador. Como en la Fase 6, pero se aplica al circuito de agua de refrigeración.
Fase 9: Enfriamiento insuficiente en la torre de enfriamiento/enfriador seco (alta temperatura del agua del condensador)
  1. Contaminación de aspersores/boquillas de la torre de enfriamiento (40%)
  2. Mal funcionamiento/velocidad insuficiente de los ventiladores de la torre de enfriamiento (30%)
  3. Cortocircuito de aire en la torre de enfriamiento (20%)
  4. Bajo flujo de agua a través de la torre de enfriamiento (10%)
 Inspección visual de la torre de enfriamiento, verificando el funcionamiento de los ventiladores (corriente, velocidad), midiendo la temperatura del bulbo húmedo.
  1. Deposición, contaminación biológica, distribución desigual del agua
  2. Los ventiladores no funcionan, velocidad de rotación reducida, alta corriente del motor.
  3. El aire caliente de la salida de la torre de enfriamiento se recircula a la entrada.
  4. Consumo de agua a través de la torre de enfriamiento <80% del diseño

7. Análisis de las causas fundamentales de las averías.

7.1. Contaminación del intercambiador de calor (condensador/evaporador/sala de refrigeración)

Explicación: La contaminación puede ser causada por depósitos de incrustaciones (carbonato de calcio, magnesio), productos de corrosión (óxidos metálicos), depósitos biológicos (algas, limo) o impurezas mecánicas (arena, suciedad). Esto conduce a la formación de una capa aislante en las superficies de intercambio de calor, lo que reduce significativamente el coeficiente de transferencia de calor.

Cómo confirmar:

  • Al medir la caída de presión en el intercambiador de calor (para circuitos de agua), un aumento significativo (más de 0,5 bar) indica obstrucción interna.
  • Inspección visual (después del desmontaje o a través de trampillas de inspección): presencia de depósitos visibles, incrustaciones y crecimientos biológicos.
  • Medición de la temperatura de la superficie del intercambiador de calor con una cámara termográfica: detección de zonas frías o calientes, lo que indica una distribución desigual del flujo o una fuerte contaminación.

Posibles daños: Disminución del rendimiento de refrigeración del sistema, aumento del consumo de energía, aumento de la presión de descarga del compresor (en el caso de un condensador sucio), lo que provoca su sobrecarga, sobrecalentamiento y desgaste prematuro. A largo plazo, la destrucción del material del intercambiador de calor debido a sobrecalentamiento/subenfriamiento local y corrosión bajo depósitos.

7.2. Carga de refrigerante insuficiente (fuga)

Explicación: Una reducción en la cantidad de refrigerante en el sistema generalmente es el resultado de fugas debido a juntas con fugas, sellos, grietas en las tuberías o defectos en el equipo. Una cantidad insuficiente de refrigerante interrumpe el ciclo de enfriamiento, reduciendo su eficiencia.

Cómo confirmar:

  • Medición de las presiones de succión y descarga: ambas presiones serán más bajas de lo normal y la diferencia entre ellas puede ser pequeña.
  • Medición del recalentamiento en la succión del compresor: aumento significativo del recalentamiento (más de 8-10°C).
  • Medición de subenfriamiento de salida del condensador: subenfriamiento bajo (menos de 2-3 °C) o ningún subenfriamiento.
  • Utilizar un detector electrónico de fugas de refrigerante para localizar la fuga.
  • Búsqueda visual de rastros de aceite en tuberías y componentes (el refrigerante lleva consigo aceite).

Posibles daños: Disminución de la capacidad de refrigeración, sobrecalentamiento del compresor debido a una refrigeración insuficiente del motor con el refrigerante, daños al compresor por falta de aceite (el refrigerante transfiere aceite), aumento del consumo de electricidad, riesgo de daños medioambientales.

7.3. Bajo flujo de agua de refrigeración/refrigerante

Explicación: Reducción del flujo volumétrico de refrigerante a través del evaporador o de agua de refrigeración a través del condensador. Puede ser causado por filtros obstruidos, mal funcionamiento de la bomba de circulación (desgaste, impulsor obstruido), atascos de aire en el sistema, apertura incorrecta de la válvula de cierre o depósitos dentro de las tuberías/intercambiadores de calor.

Cómo confirmar:

  • Medición del flujo de refrigerante/agua mediante un medidor de flujo: los indicadores son significativamente más bajos que los de diseño.
  • La medición de la caída de presión del evaporador/condensador es significativamente menor que la del diseño (si el flujo es bajo) o significativamente mayor (si el intercambiador está obstruido).
  • La medición Delta T (temperatura de entrada/salida) es significativamente más baja que la del diseño (menos de 3 °C con carga nominal).
  • Verifique la presión de entrada y salida de la bomba: una bomba defectuosa puede tener una presión de salida baja.
  • Inspección visual de filtros: contaminación visible.

Posibles daños: Disminución de la eficiencia del intercambio de calor, formación de hielo en el evaporador (para un flujo de refrigerante bajo), aumento de la presión de descarga del compresor (para un flujo de agua de refrigeración bajo), cavitación en las bombas, aumento del consumo de energía.

7.4. Gases no condensables en el sistema.

Explicación: La presencia de aire, nitrógeno u otros gases que no se condensan a las temperaturas y presiones de funcionamiento del ciclo de refrigeración. Estos gases suelen entrar al sistema durante la instalación, reparación (aspiración insuficiente) o por fugas en zonas de baja presión. Se acumulan en el condensador, reduciendo la superficie efectiva de intercambio de calor.

Cómo confirmar:

  • Alta presión de descarga del compresor sin aumento proporcional de la temperatura de condensación (según tablas de vapores saturados).
  • Bajo subenfriamiento del refrigerante en la salida del condensador.
  • Pulsación de presión de inyección.
  • Recuperación lenta de la presión después de la parada del compresor (cuando el sistema se iguala).

Posibles daños: Aumento significativo en la presión de descarga, lo que resulta en sobrecarga del compresor, aumento del consumo de energía, disparo de los dispositivos de protección de alta presión, aumento del desgaste del compresor.

8. Procedimientos de solución de problemas paso a paso

8.1. Procedimiento de limpieza de intercambiadores de calor.

  1. SEGURIDAD: Aplicar procedimientos LOTO a la enfriadora y bombas del circuito correspondiente. Liberar la presión del circuito de agua, vaciarlo.
  2. Limpieza mecánica (para intercambiadores de calor desmontables de carcasa y tubos o de placas):
    1. Desmonte las tapas de los extremos del intercambiador de calor de carcasa y tubos o desmonte el paquete de placas.
    2. Elimine la contaminación mecánica con cepillos (para tuberías) o lavadoras especiales (para placas).
    3. Verificar la integridad de los sellos. Reemplace los dañados.
    4. Monte el intercambiador de calor apretando los tornillos con el par especificado por el fabricante (por ejemplo, 20-30 Nm para carcasa y tubos).
  3. Limpieza química (para todo tipo, especialmente los no desmontables):
    1. Aislar el intercambiador de calor del resto del sistema.
    2. Conecte la bomba para hacer circular la solución de lavado.
    3. Llene el intercambiador de calor con una solución química especial (como una solución ácida para incrustaciones o un biocida para depósitos biológicos) de acuerdo con las instrucciones del fabricante del producto químico.
    4. Haga circular la solución durante el tiempo recomendado (por ejemplo, 2-6 horas) con control de pH.
    5. Drene la solución usada (elimine de acuerdo con las normas medioambientales).
    6. Enjuague bien el intercambiador de calor con agua limpia hasta que el pH sea neutro.
  4. Verificación: Inicie el sistema. Verifique la caída de presión en el intercambiador de calor (debe estar dentro del rango normal, por ejemplo, 0,1-0,2 bar). Controla las temperaturas.

8.2. El procedimiento para encontrar fugas y rellenar refrigerante.

  1. SEGURIDAD: Aplicar procedimientos LOTO. Utilice EPP (guantes criogénicos, protección facial).
  2. Busque una fuga:
    1. Con la ayuda de un detector de fugas electrónico, examine cuidadosamente todas las conexiones, válvulas, puntos de soldadura, soldaduras, sellos y puntos de montaje del sensor.
    2. Utilice una solución jabonosa para visualizar pequeñas fugas.
    3. Si la fuga es importante, restablecer la estanqueidad del sistema (soldadura, sustitución de juntas, reparación o sustitución de componentes dañados).
  3. Evacuación:
    1. Conecte la bomba de vacío a los puertos de servicio del sistema a través de la estación de medición.
    2. Aspire el sistema hasta alcanzar un vacío profundo (250-500 micrones o menos de 0,5 mbar).
    3. Cerrar las válvulas de la estación manométrica y apagar la bomba. Controle el aumento de presión durante 15 a 30 minutos. Un aumento de presión de más de 50 micrones indica la presencia de una fuga o humedad en el sistema. Repita la aspiración o la detección de fugas según sea necesario.
  4. Recarga de refrigerante:
    1. Conectar el cilindro con el refrigerante a la estación manométrica, colocar el cilindro en la báscula.
    2. Llenar el refrigerante en fase líquida (a través de la línea de líquido) hasta alcanzar la masa requerida según la placa del enfriador (precisión ±50 g). Si es necesario, se permite repostar en fase gaseosa a través de la línea de succión en pequeñas porciones mientras el compresor está en funcionamiento, controlando constantemente el sobrecalentamiento.
    3. PRECAUCIÓN: El llenado excesivo puede sobrepresurizar y sobrecargar el compresor.
  5. Verificación: Encienda la enfriadora. Controlar presiones, temperaturas, sobrecalentamiento (5-7°C) e hipotermia (4-6°C). Verifique nuevamente el sistema con un detector de fugas.

8.3. Procedimiento de recuperación del flujo de agua de refrigeración/refrigerante

  1. SEGURIDAD: Aplique procedimientos LOTO a las bombas y a cualquier componente del circuito eléctrico.
  2. Comprobación y limpieza de los filtros:
    1. Aislar la sección del filtro, drenar la presión.
    2. Abra la carcasa del filtro, retire el elemento filtrante.
    3. Limpie o reemplace el elemento filtrante.
    4. Ensamble el filtro, asegurándose de que las juntas estén instaladas correctamente.
  3. Comprobación de la bomba:
    1. Inspeccione visualmente la bomba en busca de fugas, ruidos y vibraciones.
    2. Verifique la presión de entrada y salida de la bomba.
    3. Si la bomba está funcionando pero la presión de salida es baja, el impulsor puede estar obstruido (requiere desmontaje y limpieza) o desgastado.
    4. Verifique los parámetros eléctricos de la bomba (actuales); una desviación significativa indica un mal funcionamiento.
    5. Reemplace la bomba defectuosa o sus componentes (cojinetes, sellos).
  4. Extracción de los tapones de aire:
    1. Abra todas las válvulas de aire (respiraderos) en los puntos superiores del sistema.
    2. Mantenga la presión del sistema hasta que deje de escapar aire y solo salga agua de las válvulas.
    3. Garantizar el correcto funcionamiento de las salidas de aire automáticas.
  5. Verificación: Inicie el sistema. Mida el flujo de refrigerante/agua, la caída de presión en los intercambiadores de calor y el delta T. Todas las lecturas deben estar dentro de los límites normales.

9. Precauciones

La causa raíz Estrategia de prevención Método de seguimiento Intervalo recomendado
Contaminación del intercambiador de calor. Limpieza química/mecánica periódica, preparación del agua, uso de filtros con el grado de filtración adecuado. Control de caída de presión en el intercambiador de calor, análisis de la calidad del agua (pH, dureza, conductividad, contenido de sustancias en suspensión), inspección visual. Trimestralmente (análisis de agua), una vez cada 6-12 meses (limpieza), semanal (caída de presión).
Carga de refrigerante insuficiente (fuga) Control periódico de estanqueidad, mantenimiento de juntas, minimización de vibraciones. Monitoreo diario de presiones/temperaturas, inspección visual semanal, uso de detectores electrónicos de fugas. Semanal (visual), una vez cada 3-6 meses (detector de fugas).
Bajo flujo de agua de refrigeración/refrigerante Limpieza periódica de filtros, mantenimiento/reemplazo de bombas, monitoreo de tuberías. Control de caída de presión en filtros, medición de flujo, monitoreo de corriente de bombas, análisis de vibraciones de bombas. Semanal (filtros), mensual (consumo), una vez cada 6-12 meses (vibración/mantenimiento de la bomba).
Gases no condensables en el sistema. Aspiración de alta calidad del sistema durante la instalación/reparación, eliminación de fugas. Control de presión/temperatura (relación), subenfriamiento de líquido. Mensual (control de parámetros).
Problemas de condensación/torre de enfriamiento Limpieza periódica de la torre de enfriamiento (aspersores, boquillas), mantenimiento de ventiladores/bombas de la torre de enfriamiento. Inspección visual, control de temperatura de bulbo húmedo, monitoreo de corriente del motor del ventilador/bomba. Mensualmente (visual), una vez cada 3-6 meses (limpieza).

10. Repuestos y componentes

Descripción del componente Especificación/tipo cuando reemplazar Categoría UNITEC
Filtro secador de refrigerante Tamaño según el rendimiento del enfriador (por ejemplo, DML 164) Con caída de presión importante (>0,2 bar), tras reparaciones importantes del sistema frigorífico, con aparición de humedad en el sistema. Automatización de refrigeración
Válvula termorreguladora (TRV) Tipo y rendimiento según el enfriador (por ejemplo, Danfoss TGE, Sporlan serie S) En caso de sobrecalentamiento inestable, obstrucción, mal funcionamiento de la termobola, daño mecánico. Automatización de refrigeración
Sellado (para intercambiadores de calor, válvulas) Material (EPDM, NBR), tamaño según componente En caso de fugas, durante el desmontaje de componentes, después de una limpieza química. Materiales de sellado
Sensores de presión/temperatura Rango de medición, tipo de señal (4-20 mA, 0-10 V) En caso de lecturas incorrectas, fallas en el funcionamiento de la automatización. Dispositivos de medición
Bomba de circulación (para refrigerante/agua de refrigeración) Productividad (m³/h), altura (m), tipo (centrífuga, multietapa) En caso de rendimiento reducido, aumento de vibración/ruido, daño mecánico, desgaste. Equipo de bombeo
Elementos filtrantes para agua/refrigerante Grado de filtración (μm), tamaño, material En caso de contaminación, flujo reducido, mayor caída de presión. Sistemas de filtración
refrigerante Tipo (R134a, R407C, R410A) Si es necesario repostar o repostar completamente después de la reparación. Consumibles
Contactor/relé térmico Corriente nominal, tensión de bobina, tamaño. En caso de mal funcionamiento de la parte eléctrica, activación de la protección sin motivo alguno, pegado de contactos. Componentes electricos
Rodamientos para motores de compresor/bomba/ventilador Tamaño, clase de precisión (p. ej. SKF 6205-2RS1) Con mayor vibración, ruido, sobrecalentamiento, desgaste significativo. Componentes mecánicos
Motor eléctrico (compresor/bomba/ventilador) Potencia (kW), velocidad (rpm), voltaje (V) En caso de devanados rotos, cortocircuito entre espiras, sobrecalentamiento severo, daño mecánico. motores electricos

Busque estos y otros componentes requeridos en el catálogo de UNITEC: www.unitecd.com/e-catalog/

11. Enlaces

  • DSTU EN 378-1:2018 (EN 378-1:2016, IDT) Sistemas de refrigeración y bombas de calor. Requisitos de seguridad y medioambientales. Parte 1. Requisitos básicos, definiciones, clasificaciones y criterios de selección.
  • ISO 5149:2014 Sistemas de refrigeración y bombas de calor. Requisitos medioambientales y de seguridad.
  • EN 1037:1995+A1:2008 Seguridad de las máquinas. Prevención de puestas en marcha inesperadas.
  • ISO 10816-1:1995 Vibración mecánica. Evaluación de la vibración de la máquina mediante mediciones en piezas no giratorias. Parte 1: Directrices generales.
  • Manuales de operación y mantenimiento de los fabricantes de equipos (documentación OEM).
  • Manuales de mantenimiento de refrigeración interna de UNITEC.

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