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Diagnóstico e solução de problemas: capacidade de refrigeração insuficiente de sistemas de refrigeração industrial

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

1. Descrição do problema e âmbito de aplicação

Este manual destina-se ao diagnóstico e solução de problemas de sistemas de refrigeração industrial, manifestados por capacidade de refrigeração insuficiente. Os principais sintomas incluem: aumento da temperatura do processo, ciclos frequentes de ativação/desativação do chiller, redução da eficiência de resfriamento e aumento do consumo de energia. O manual abrange os seguintes tipos de equipamentos: chillers industriais (compressão e absorção), torres de resfriamento, dry coolers, trocadores de calor (placas, casco e tubos), estações de bombeamento de circulação de refrigerante e sistemas de distribuição de refrigerante. Classificação de gravidade:

  • Crítico: Parada imediata da produção, risco de danos a equipamentos ou produtos. Requer intervenção imediata.
  • Significativo: Diminuição da qualidade do produto, aumento dos custos operacionais, interrupção do processo tecnológico. Necessita de diagnóstico urgente.
  • Menor: Aumento no consumo de energia, ligeiro desvio dos parâmetros ideais. Precisa de diagnóstico e otimização planejados.

2. Precauções

ATENÇÃO! Antes de realizar qualquer trabalho de diagnóstico ou reparo, observe as seguintes precauções:

  • LOCKOUT/TAGOUT (LOTO): Antes de acessar os componentes internos do sistema, certifique-se de que toda a energia elétrica esteja desconectada e bloqueada de acordo com os procedimentos LOTO (DSTU EN 1037). Verifique a ausência de tensão usando o indicador apropriado.
  • EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI): Use sempre óculos de segurança/protetores faciais, luvas resistentes ao calor, sapatos de segurança e macacões. Ao trabalhar com refrigerantes, use luvas criogênicas especiais e proteção facial completa.
  • ENERGIA ARMAZENADA: Os sistemas de refrigeração podem conter energia armazenada (tensão em capacitores, pressão do refrigerante, molas, superfícies aquecidas, refrigerante quente). Antes de iniciar o trabalho, certifique-se de aliviar a pressão, resfriar as superfícies e descarregar os componentes elétricos.
  • REFRIGERANTES: Os refrigerantes podem causar queimaduras pelo frio em contato com a pele e os olhos e podem ser tóxicos ou asfixiantes em espaços fechados. Forneça ventilação adequada. Não permita que o refrigerante seja liberado na atmosfera, use estações de recuperação.
  • SUPERFÍCIES E LÍQUIDOS QUENTES: Compressores, tubulações de gás quente e alguns componentes do sistema podem estar quentes. Evite contato sem EPI adequado.
  • ALTA PRESSÃO: Os sistemas de refrigerante e os circuitos hidráulicos operam sob alta pressão. Não desparafuse os componentes sem primeiro aliviar a pressão.

3. Ferramentas de diagnóstico necessárias

Ferramenta Especificação/Modelo Faixa de medição Objetivo
Termômetro de contato digital Fluke 50 Série II, Testo 905-T2 -50°C a +250°C, precisão ±0,5°C Medição da temperatura da superfície do líquido/duto, entrada/saída de trocadores de calor, delta T.
Termômetro infravermelho (pirômetro) Testo 830-T2, Fluke 62 MAX+ -30°C a +500°C, precisão ±1,5°C Medição rápida de temperatura de superfícies sem contato, detecção de superaquecimento/hipo-resfriamento.
Estação manométrica Testo 550, Fieldpiece SMAN460 Alta pressão: até 60 bar; Baixa pressão: até 15 bar (de -1 a 14 bar) Medição da pressão de sucção e descarga do refrigerante, cálculo de superaquecimento/subresfriamento.
Medidor de vazão (ultrassônico/ligado) Flexim FLUXUS F601, Siemens Sitrans FUP101 0,1 m/s a 20 m/s, DN 15-600 mm Medição da vazão volumétrica de refrigerante em tubulações.
Analisador de vibração Microlog SKF, Fluke 805 FC Faixa de frequência 10-1000 Hz, velocidade de vibração 0-500 mm/s Diagnóstico do estado dos mecanismos rotativos (compressores, bombas, ventiladores).
Termovisor FLIR T540, Testo 883 -20°C a +650°C, sensibilidade <0,03°C Visualização de campos de temperatura, detecção de vazamentos, bloqueios, superaquecimento de motores.
Multímetro (com função de medição de corrente) Fluke 87V, KYORITSU 2012R Tensão até 1000 V CA/CC, Corrente até 1000 A CA/CC, Resistência até 50 MΩ Medição de parâmetros elétricos de motores, compressores, circuitos de controle.
Analisador de qualidade da água Hach HQ40D, Hanna HI98194 pH: 0-14, Condutividade: 0-200 mS/cm, Turbidez: 0-1000 NTU Avaliação da composição da água em torres de resfriamento e circuitos fechados de resfriamento, controle de corrosão e depósitos.
Bomba de vácuo CPS VP6D, Robinair 15500 Limite de vácuo: 15-25 mícrons Remoção de umidade e gases não condensáveis do circuito de refrigeração.
Balanças de refrigerante Fieldpiece MR45, Refco REF-METER-OCTO Precisão ±5 g, peso máximo até 100 kg Dosagem precisa do refrigerante ao encher o sistema.

4. Lista de verificação de revisão inicial

Ponto de verificação ações Registro/Resultado Esperado
Inspeção visual Inspecione todos os equipamentos (chiller, torre de resfriamento, bombas, tubulações) quanto a danos visíveis, vazamentos, contaminação, corrosão, ruídos anormais. Fotos, descrição de defeitos. Vazamentos de óleo, refrigerante, água. Depósitos visuais em torres de resfriamento/trocadores de calor.
Indicadores do painel de controle Registre todas as leituras atuais no painel de controle do resfriador: pressão de sucção/descarga do compressor, temperatura da água de entrada/saída do evaporador/condensador, corrente/tensão do compressor, status de falha. Valores atuais (barra, °C, A, B). Compare com o padrão do fabricante.
Histórico de acidentes e avisos Visualize o registro de acidentes e avisos do sistema de controle do chiller para o período mais recente. Preste atenção na frequência de acionamentos de proteção, tipos de erros. Códigos de acidentes, datas, horas. Por exemplo, “Baixa pressão de sucção”, “Alta pressão de descarga”, “Sobrecarga do motor”.
Histórico de serviço Conheça os dados da última manutenção: data, trabalho executado (limpeza, enchimento, substituição de componentes). Data do último serviço. Obras concluídas. Por exemplo, “A última limpeza da torre de resfriamento foi há 6 meses”.
Condições ambientais Registre a temperatura do ar ambiente e a umidade relativa. Para torres de resfriamento - presença de obstáculos ao fluxo de ar. °C, %. Por exemplo, "A temperatura do ar é +30°C, a torre de resfriamento está parcialmente sombreada."
Carga de produção Estime a produção de calor atual e típica do processo tecnológico atendido pelo sistema de refrigeração. Produção de calor atual (kW/Mcal/h). Compare com a potência nominal do sistema.

5. Diagnóstico sistemático (esquema de tomada de decisão)

SE: O sistema apresenta desempenho de resfriamento insuficiente (aumento da temperatura do processo resfriado, ciclo frequente do resfriador).

  1. Verificação elétrica e de controle:
    1. Meça a tensão e a corrente do compressor/bombas.
      • SE: A corrente for significativamente maior do que a nominal ou a proteção térmica estiver disparando.
        • PROBLEMA: Sobrecarga do compressor/bomba.
        • CAUSAS: Alta pressão de descarga, baixa pressão de sucção (do compressor), mau funcionamento mecânico, desvios de tensão.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 1.
      • SE: A corrente for significativamente menor do que a nominal ou o compressor/bomba não dará partida.
        • PROBLEMA: Falhas elétricas, problemas de controle.
        • CAUSAS: Contator, relé defeituoso, baixa tensão, enrolamento do motor aberto, falha no sensor.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 2.
    2. Verifique as configurações do controlador/sistema de controle do resfriador.
      • SE: A temperatura do ponto de ajuste, a histerese ou outras configurações forem diferentes do projeto.
        • PROBLEMA: configurações incorretas.
        • CAUSAS: Erro humano, alteração não autorizada.
        • VERIFICAR: Compare com a documentação do fabricante.
  2. Verificação do circuito refrigerante (para resfriadores de compressão):
    1. Meça a pressão de sucção e descarga do compressor usando uma estação de manômetro.
      • SE: A pressão de sucção for significativamente menor que o normal (por exemplo, menos de 3 bar para R134a a 5°C evaporando) E a pressão de descarga também for reduzida.
        • PROBLEMA: Carga de refrigerante insuficiente.
        • CAUSAS: Vazamento de refrigerante no sistema.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 3.
      • SE: A pressão de sucção estiver significativamente abaixo do normal E a pressão de descarga estiver normal ou elevada.
        • PROBLEMA: Obstrução parcial ou restrição da linha de sucção (filtro secador, TRV, válvula anti-retorno).
        • CAUSAS: Entupimento do filtro secador, configuração incorreta/mau funcionamento do TRV, congelamento do evaporador.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 4.
      • SE: A pressão de descarga for significativamente superior ao normal (por exemplo, mais de 18 bar para R134a com condensação de 40°C).
        • PROBLEMA: Sobrecarga do condensador, carga excessiva de refrigerante, gases não condensáveis.
        • CAUSAS: Contaminação do condensador (ar ou água), falha no ventilador/bomba do condensador, excesso de refrigerante, ar/nitrogênio no sistema.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 5.
    2. Meça o superaquecimento na sucção do compressor e o subresfriamento do líquido na saída do condensador.
      • SE: Superaquecimento baixo (menos de 3-5°C) ou superaquecimento alto na sucção (maior que 8-10°C).
        • PROBLEMA: Configuração incorreta ou mau funcionamento do TRV.
        • CAUSAS: Entupimento, mau funcionamento do balão térmico, tamanho incorreto do TRV.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 4.
      • SE: Hipotermia baixa (menos de 2-3°C) ou nenhuma hipotermia.
        • PROBLEMA: Carga insuficiente de refrigerante ou obstrução da linha de líquido.
        • CAUSAS: Vazamento, entupimento do filtro secador.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 3.
  3. Verificação do circuito refrigerante (água, glicol):
    1. Meça a temperatura do refrigerante na entrada e na saída do evaporador/consumidor de processo.
      • SE: Delta T (temperatura de entrada - temperatura de saída) for significativamente menor que o projeto (por exemplo, menos de 3-5°C em carga nominal).
        • PROBLEMA: Baixo fluxo de refrigerante através do evaporador/consumidor.
        • CAUSAS: Obstrução parcial do trocador de calor, mau funcionamento/baixo desempenho da bomba, entupimento de filtros, obstruções de ar.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 6.
      • SE: A temperatura de entrada do evaporador está significativamente mais alta que o normal.
        • PROBLEMA: Carga térmica excessiva no sistema ou problemas de transferência de calor do processo tecnológico.
        • MOTIVOS: Aumento da carga de produção, mau funcionamento das válvulas de controle dos consumidores, contaminação dos trocadores de calor dos consumidores.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 7.
    2. Meça o fluxo do refrigerante com um medidor de vazão.
      • SE: O fluxo for muito menor do que o projetado.
        • PROBLEMA: Baixo fluxo de refrigerante.
        • RAZÕES: Como no ponto 3.a.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 6.
    3. Verifique a limpeza dos filtros do líquido refrigerante e dos trocadores de calor.
      • SE: Os filtros estiverem sujos, os trocadores de calor apresentam depósitos visíveis.
        • PROBLEMA: Circuito de refrigeração entupido.
        • CAUSAS: Filtração insuficiente, falta de preparação química da água, corrosão.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 6.
  4. Verificação do circuito de água de resfriamento (para resfriadores resfriados a água do condensador, torres de resfriamento):
    1. Meça a temperatura da água na entrada e na saída do condensador do resfriador.
      • SE: Delta T for significativamente menor que o projeto (por exemplo, menos de 3-5°C).
        • PROBLEMA: Baixo fluxo de água de resfriamento através do condensador.
        • RAZÕES: Como em 3.a para refrigerante, mas se aplica à água de resfriamento.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 8.
      • SE: A temperatura da água na entrada do condensador é significativamente superior à temperatura projetada.
        • PROBLEMA: Resfriamento insuficiente na sala de resfriamento/refrigerador seco.
        • CAUSAS: Contaminação da torre de resfriamento (bicos, sprinklers), falha dos ventiladores da torre de resfriamento, baixo fluxo de água pela torre de resfriamento, carga térmica excessiva.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 9.
    2. Verifique a limpeza da sala de resfriamento/refrigerador seco.
      • SE: sujeira visível, depósitos, bicos bloqueados, ventiladores não funcionando.
        • PROBLEMA: Diminuição da eficiência de resfriamento na sala de resfriamento/refrigerador seco.
        • CAUSAS: Falta de manutenção regular, água dura, contaminação biológica.
        • VERIFICAÇÃO: Capítulo 6, Fase 9.

6. Matriz de avarias e causas

Sintoma Causas prováveis (classificadas por probabilidade) Teste de diagnóstico Resultado esperado ao confirmar a causa
Fase 1: Sobrecarga do compressor/bomba (alta corrente, disparo de proteção)
  1. Alta pressão de injeção (90%)
  2. Avarias mecânicas do compressor/bomba (8%)
  3. Desvio de tensão de alimentação (2%)
 Medição de pressão de injeção, análise de vibração, medição de tensão.
  1. Pressão de injeção >18 bar (R134a)
  2. Taxa de vibração >7,1 mm/s (ISO 10816-1 para máquinas grandes)
  3. Tensão superior/inferior à nominal ±10%
Fase 2: Falhas elétricas (compressor/bomba não liga, corrente baixa)
  1. Falha no contator/relé (40%)
  2. Falha no enrolamento do motor (30%)
  3. Falha do sensor (20%)
  4. Baixa tensão de alimentação (10%)
 Verificação do contator com multímetro, medição da resistência dos enrolamentos do motor, verificação dos sinais dos sensores.
  1. Sem comutação, alta resistência de contato
  2. Circuito aberto ou curto-circuito entre espiras (desvio significativo de resistência)
  3. Sem sinal, indicadores incorretos
  4. Tensão inferior à nominal >10%
Fase 3: Carga insuficiente de refrigerante (baixa pressão de sucção, baixo subresfriamento)
  1. Vazamento de refrigerante (95%)
  2. Enchimento incorreto durante a instalação/manutenção (5%)
 Medição de pressões e temperaturas, utilização de detector de vazamento de refrigerante, inspeção visual quanto à presença de vestígios de óleo. Pressão de sucção <3 bar (R134a), subresfriamento <2°C. O detector de vazamento está funcionando.
Fase 4: Obstrução/restrição no circuito de sucção do refrigerante (baixa pressão de sucção, alto superaquecimento)
  1. Entupido do filtro secador (50%)
  2. Mau funcionamento/configuração incorreta do TRV (40%)
  3. Congelamento parcial do evaporador (10%)
 Medição da queda de pressão no filtro secador, inspeção visual do TRV e evaporador, controle de superaquecimento.
  1. Queda de pressão >0,2 bar no filtro
  2. Superaquecimento instável >10°C ou baixo <3°C
  3. Gelo na superfície do evaporador
Fase 5: Problemas de condensação (alta pressão de descarga, baixo subresfriamento)
  1. Contaminação do condensador (60%)
  2. Falha no ventilador/bomba do condensador (25%)
  3. Carga excessiva de refrigerante (10%)
  4. A presença de gases não condensáveis (5%)
 Inspeção visual do condensador (nervuras, bicos), verificação do funcionamento dos ventiladores/bombas, medição de temperatura/pressão.
  1. Depósitos visíveis, aletas/bicos bloqueados
  2. Os ventiladores não funcionam/velocidade baixa. Pressão de injeção >18 bar.
  3. Hipotermia <2°C. Pressão de injeção >18 bar.
  4. Pressões instáveis, temperatura de injeção excessiva.
Fase 6: Baixo fluxo de refrigerante (baixo delta T, baixo fluxo)
  1. entupimento dos filtros do líquido refrigerante (50%)
  2. Mau funcionamento/baixo desempenho da bomba (30%)
  3. Entupimento do evaporador/trocador de calor do consumidor (15%)
  4. Atolamentos de ar no sistema (5%)
 Medição de queda de pressão em filtros, medição de vazão, inspeção visual da bomba e trocador de calor.
  1. Queda de pressão >0,5 bar no filtro
  2. Consumo <80% do projeto, ruído da bomba
  3. Depósitos visíveis no trocador de calor, delta T baixo
  4. Bolhas de ar no tanque de expansão, ruído nas tubulações
Fase 7: Carga térmica excessiva no sistema (a temperatura da entrada do evaporador é superior ao normal)
  1. Aumento da carga de produção (60%)
  2. Mau funcionamento das válvulas de controle nos consumidores (30%)
  3. Contaminação de trocadores de calor de consumo (10%)
 Controle do processo tecnológico, verificação do funcionamento das válvulas de controle, inspeção visual dos trocadores de calor dos consumidores.
  1. A carga térmica atual > da capacidade nominal do chiller
  2. A válvula não fecha completamente ou não regula o fluxo
  3. Atraso, delta T reduzido no consumidor
Fase 8: Baixo fluxo de água de resfriamento através do condensador (baixo delta T no condensador)
  1. Entupido dos filtros de água de resfriamento (50%)
  2. Mau funcionamento/baixo desempenho da bomba da torre de resfriamento (30%)
  3. Obstrução do trocador de calor do condensador (15%)
  4. Atolamentos de ar no sistema (5%)
 Medição de queda de pressão em filtros, medição de vazão, inspeção visual da bomba e condensador. Tal como na Fase 6, mas aplica-se ao circuito de água de refrigeração.
Fase 9: Resfriamento insuficiente na torre de resfriamento/refrigerador seco (alta temperatura da água do condensador)
  1. Contaminação de sprinklers/bicos da torre de resfriamento (40%)
  2. Mau funcionamento/velocidade insuficiente dos ventiladores da torre de resfriamento (30%)
  3. Curto-circuito de ar na torre de resfriamento (20%)
  4. Baixo fluxo de água através da torre de resfriamento (10%)
 Inspeção visual da torre de resfriamento, verificando o funcionamento dos ventiladores (corrente, velocidade), medindo a temperatura do bulbo úmido.
  1. Deposição, poluição biológica, distribuição desigual de água
  2. Os ventiladores não funcionam, velocidade de rotação reduzida, alta corrente do motor
  3. O ar quente da saída da torre de resfriamento é recirculado para a entrada
  4. Consumo de água através da torre de resfriamento <80% do projeto

7. Análise das causas raízes do mau funcionamento

7.1. Contaminação do trocador de calor (condensador/evaporador/sala de resfriamento)

Explicação: A poluição pode ser causada por depósitos de incrustações (carbonato de cálcio, magnésio), produtos de corrosão (óxidos metálicos), depósitos biológicos (algas, lodo) ou impurezas mecânicas (areia, sujeira). Isto leva à formação de uma camada isolante nas superfícies de troca de calor, o que reduz significativamente o coeficiente de transferência de calor.

Como confirmar:

  • Medição da queda de pressão no permutador de calor (para circuitos de água) — um aumento significativo (mais de 0,5 bar) indica entupimento interno.
  • Inspeção visual (após desmontagem ou através de escotilhas de inspeção) — presença de depósitos visíveis, incrustações, crescimentos biológicos.
  • Medir a temperatura da superfície do trocador de calor com um termovisor — detectando zonas frias ou quentes, indicando uma distribuição irregular do fluxo ou contaminação pesada.

Dano potencial: Diminuição do desempenho de refrigeração do sistema, aumento do consumo de energia, aumento da pressão de descarga do compressor (para um condensador sujo), o que leva à sua sobrecarga, superaquecimento e desgaste prematuro. A longo prazo, a destruição do material do trocador de calor devido ao superaquecimento/subresfriamento local e à corrosão sob os depósitos.

7.2. Carga insuficiente de refrigerante (vazamento)

Explicação: Uma redução na quantidade de refrigerante no sistema é geralmente o resultado de vazamentos devido a vazamentos nas juntas, vedações, rachaduras na tubulação ou defeitos no equipamento. Uma quantidade insuficiente de refrigerante interrompe o ciclo de resfriamento, reduzindo sua eficiência.

Como confirmar:

  • Medição das pressões de sucção e descarga - ambas as pressões serão inferiores ao normal e a diferença entre elas pode ser pequena.
  • Medição do superaquecimento na sucção do compressor — aumento significativo do superaquecimento (mais de 8-10°C).
  • Medição de subresfriamento de saída do condensador — subresfriamento baixo (menos de 2-3°C) ou nenhum subresfriamento.
  • Usando um detector eletrônico de vazamento de refrigerante para localizar o vazamento.
  • Pesquisa visual de vestígios de óleo em tubulações e componentes (o refrigerante carrega óleo consigo).

Danos potenciais: Diminuição da capacidade de refrigeração, superaquecimento do compressor devido ao resfriamento insuficiente do motor com o refrigerante, danos ao compressor devido à falta de óleo (o refrigerante transfere óleo), aumento do consumo de eletricidade, risco de danos ambientais.

7.3. Baixo fluxo de refrigerante/água de resfriamento

Explicação: Redução do fluxo de volume do líquido refrigerante através do evaporador ou da água de resfriamento através do condensador. Pode ser causado por filtros entupidos, mau funcionamento da bomba de circulação (desgaste, impulsor entupido), obstruções de ar no sistema, abertura inadequada da válvula de corte ou depósitos no interior das tubulações/trocadores de calor.

Como confirmar:

  • Medição do fluxo de refrigerante/água usando um medidor de vazão — os indicadores são significativamente inferiores aos de projeto.
  • A medição da queda de pressão do evaporador/condensador é significativamente menor do que o projeto (se o fluxo for baixo) ou significativamente maior (se o trocador estiver entupido).
  • A medição Delta T (temperatura de entrada/saída) é significativamente menor do que o projeto (menos de 3°C na carga nominal).
  • Verifique a pressão de entrada e saída da bomba - Uma bomba com defeito pode ter baixa pressão de saída.
  • Inspeção visual dos filtros — contaminação visível.

Dano potencial: Diminuição da eficiência da troca de calor, congelamento do evaporador (para baixo fluxo de refrigerante), aumento da pressão de descarga do compressor (para baixo fluxo de água de resfriamento), cavitação nas bombas, aumento do consumo de energia.

7.4. Gases não condensáveis ​​no sistema

Explicação: A presença de ar, nitrogênio ou outros gases que não condensam nas temperaturas e pressões operacionais do ciclo de refrigeração. Esses gases geralmente entram no sistema durante a instalação, reparo (aspiração insuficiente) ou através de vazamentos em áreas de baixa pressão. Eles se acumulam no condensador, reduzindo a superfície efetiva de troca de calor.

Como confirmar:

  • Alta pressão de descarga do compressor sem aumento proporcional da temperatura de condensação (conforme tabelas de vapores saturados).
  • Baixo subresfriamento do refrigerante na saída do condensador.
  • Pulsação da pressão de injeção.
  • Recuperação lenta da pressão após desligamento do compressor (quando o sistema se equaliza).

Dano potencial: Aumento significativo na pressão de descarga, resultando em sobrecarga do compressor, aumento do consumo de energia, disparo de dispositivos de proteção de alta pressão, aumento do desgaste do compressor.

8. Procedimentos passo a passo para solução de problemas

8.1. Procedimento para limpeza de trocadores de calor

  1. SEGURANÇA: Aplique os procedimentos LOTO ao chiller e às bombas do circuito apropriado. Libere a pressão do circuito de água e drene-o.
  2. Limpeza mecânica (para trocadores de calor desmontáveis ​​de casco e tubo ou placas):
    1. Desmonte as tampas das extremidades do trocador de calor de casco e tubo ou desmonte o pacote de placas.
    2. Remova a contaminação mecânica com escovas (para tubos) ou máquinas de lavar especiais (para placas).
    3. Verifique a integridade dos selos. Substitua os danificados.
    4. Monte o trocador de calor apertando os parafusos com o torque especificado pelo fabricante (por exemplo, 20-30 Nm para casco e tubo).
  3. Limpeza química (para todos os tipos, especialmente não desmontáveis):
    1. Isole o trocador de calor do resto do sistema.
    2. Conecte a bomba para circular a solução de lavagem.
    3. Encha o trocador de calor com uma solução química especial (como uma solução ácida para incrustações ou um biocida para depósitos biológicos) de acordo com as instruções do fabricante do produto químico.
    4. Circule a solução durante o tempo recomendado (por exemplo, 2-6 horas) com controle de pH.
    5. Drene a solução usada (descarte de acordo com as normas ambientais).
    6. Enxágue completamente o trocador de calor com água limpa até que o pH seja neutro.
  4. Verificação: Inicie o sistema. Verifique a queda de pressão no trocador de calor (deve estar dentro da faixa normal, por exemplo, 0,1-0,2 bar). Controle as temperaturas.

8.2. O procedimento para encontrar vazamentos e reabastecer o refrigerante

  1. SEGURANÇA: Aplique procedimentos LOTO. Utilize EPI (luvas criogênicas, proteção facial).
  2. Procure por um vazamento:
    1. Com a ajuda de um detector eletrônico de vazamento, examine cuidadosamente todas as conexões, válvulas, pontos de solda, soldas, vedações e pontos de montagem do sensor.
    2. Use uma solução com sabão para visualizar pequenos vazamentos.
    3. Se o vazamento for significativo, restaurar a estanqueidade do sistema (soldagem, substituição de vedações, reparo ou substituição de componentes danificados).
  3. Evacuação:
    1. Conecte a bomba de vácuo às portas de serviço do sistema através da estação de medição.
    2. Aspire o sistema até atingir um vácuo profundo (250-500 mícrons ou menos de 0,5 mbar).
    3. Feche as válvulas da estação manométrica e desligue a bomba. Monitore o aumento da pressão por 15 a 30 minutos. Um aumento de pressão superior a 50 mícrons indica a presença de vazamento ou umidade no sistema. Repita a aspiração ou detecção de vazamento conforme necessário.
  4. Reabastecendo o refrigerante:
    1. Conecte o cilindro com o refrigerante à estação manométrica, coloque o cilindro na balança.
    2. Preencha o refrigerante na fase líquida (através da linha de líquido) até atingir a massa necessária conforme placa de identificação do chiller (precisão ±50 g). Se necessário, é permitido reabastecer na fase gasosa através da linha de sucção em pequenas porções enquanto o compressor estiver funcionando, monitorando constantemente o superaquecimento.
    3. CUIDADO: O enchimento excessivo pode sobrepressurizar e sobrecarregar o compressor.
  5. Verificação: Inicie o resfriador. Controlar pressões, temperaturas, superaquecimento (5-7°C) e hipotermia (4-6°C). Verifique o sistema novamente com um detector de vazamento.

8.3. Procedimento de recuperação do fluxo de líquido refrigerante/água de resfriamento

  1. SEGURANÇA: Aplique os procedimentos LOTO às bombas e quaisquer componentes do circuito elétrico.
  2. Verificação e limpeza dos filtros:
    1. Isole a seção do filtro e drene a pressão.
    2. Abra a carcaça do filtro e remova o elemento do filtro.
    3. Limpe ou substitua o elemento do filtro.
    4. Monte o filtro, certificando-se de que as juntas estejam instaladas corretamente.
  3. Verificação da bomba:
    1. Inspecione visualmente a bomba quanto a vazamentos, ruídos e vibrações.
    2. Verifique a pressão de entrada e saída da bomba.
    3. Se a bomba estiver funcionando, mas a pressão de saída estiver baixa, o impulsor pode estar entupido (requer desmontagem e limpeza) ou desgastado.
    4. Verifique os parâmetros elétricos da bomba (corrente) - um desvio significativo indica um mau funcionamento.
    5. Substitua a bomba defeituosa ou seus componentes (rolamentos, vedações).
  4. Removendo os bujões de ar:
    1. Abra todas as válvulas de ar (respiros) nos pontos superiores do sistema.
    2. Mantenha a pressão do sistema até que o ar pare de escapar e apenas saia água das válvulas.
    3. Garanta o funcionamento adequado das saídas de ar automáticas.
  5. Verificação: Inicie o sistema. Meça o fluxo de refrigerante/água, a queda de pressão nos trocadores de calor e o delta T. Todas as leituras devem estar dentro dos limites normais.

9. Precauções

A causa raiz Estratégia de prevenção Método de monitoramento Intervalo recomendado
Contaminação do trocador de calor Limpeza química/mecânica regular, preparação de água, utilização de filtros com grau de filtração adequado. Controle de queda de pressão no trocador de calor, análise da qualidade da água (pH, dureza, condutividade, teor de substâncias em suspensão), inspeção visual. Trimestralmente (análise de água), uma vez a cada 6-12 meses (limpeza), semanalmente (queda de pressão).
Carga insuficiente de refrigerante (vazamento) Verificação regular de estanqueidade, manutenção de vedações, minimização de vibrações. Monitoramento diário de pressões/temperaturas, inspeção visual semanal, uso de detectores eletrônicos de vazamento. Semanalmente (visual), uma vez a cada 3-6 meses (detector de vazamento).
Baixo fluxo de refrigerante/água de resfriamento Limpeza regular de filtros, manutenção/substituição de bombas, monitoramento de tubulações. Controle de queda de pressão em filtros, medição de vazão, monitoramento de corrente de bomba, análise de vibração de bombas. Semanalmente (filtros), mensalmente (consumo), uma vez a cada 6-12 meses (vibração/manutenção da bomba).
Gases não condensáveis no sistema Aspiração de alta qualidade do sistema durante a instalação/reparo, eliminação de vazamentos. Controle de pressão/temperatura (relação), subresfriamento de líquido. Mensalmente (controle de parâmetros).
Problemas de condensação/torre de resfriamento Limpeza regular da torre de resfriamento (aspersores, bicos), manutenção de ventiladores/bombas da torre de resfriamento. Inspeção visual, controle de temperatura de bulbo úmido, monitoramento de corrente do motor do ventilador/bomba. Mensalmente (visual), uma vez a cada 3-6 meses (limpeza).

10. Peças sobressalentes e componentes

Descrição do componente Especificação/tipo Quando substituir Categoria UNITEC
Filtro secador de refrigerante Tamanho de acordo com o desempenho do chiller (por exemplo, DML 164) Com queda de pressão significativa (>0,2 bar), após grandes reparos no sistema refrigerante, com aparecimento de umidade no sistema. Automação de refrigeração
Válvula termorreguladora (TRV) Tipo e desempenho de acordo com o chiller (por exemplo, Danfoss TGE, Sporlan série S) Em caso de superaquecimento instável, entupimento, mau funcionamento da termobola, danos mecânicos. Automação de refrigeração
Vedação (para trocadores de calor, válvulas) Material (EPDM, NBR), tamanho conforme componente Em caso de vazamentos, durante a desmontagem dos componentes, após limpeza química. Materiais de vedação
Sensores de pressão/temperatura Faixa de medição, tipo de sinal (4-20mA, 0-10V) Em caso de leituras incorretas, falhas no funcionamento da automação. Dispositivos de medição
Bomba de circulação (para líquido refrigerante/água de resfriamento) Produtividade (m³/h), altura manométrica (m), tipo (centrífuga, multiestágio) Em caso de desempenho reduzido, aumento de vibração/ruído, danos mecânicos, desgaste. Equipamento de bombeamento
Elementos filtrantes para água/refrigerante Grau de filtração (μm), tamanho, material Em caso de contaminação, redução da vazão, aumento da queda de pressão. Sistemas de filtragem
Refrigerante Tipo (R134a, R407C, R410A) Se for necessário reabastecer ou reabastecer totalmente após o reparo. Consumíveis
Contator/relé térmico Corrente nominal, tensão da bobina, tamanho Em caso de mau funcionamento da parte elétrica, acionamento da proteção sem motivo, travamento dos contatos. Componentes elétricos
Rolamentos para motores de compressores/bombas/ventiladores Tamanho, classe de precisão (por exemplo, SKF 6205-2RS1) Com aumento de vibração, ruído, superaquecimento, desgaste significativo. Componentes mecânicos
Motor elétrico (compressor/bomba/ventilador) Potência (kW), velocidade (rpm), tensão (V) Em caso de enrolamentos quebrados, curto-circuito entre espiras, superaquecimento severo, danos mecânicos. Motores elétricos

Procure estes e outros componentes necessários no catálogo UNITEC: www.unitecd.com/e-catalog/

11. Links

  • DSTU EN 378-1:2018 (EN 378-1:2016, IDT) Sistemas de refrigeração e bombas de calor. Requisitos de segurança e ambientais. Parte 1. Requisitos básicos, definições, classificações e critérios de seleção.
  • ISO 5149:2014 Sistemas de refrigeração e bombas de calor — Requisitos de segurança e ambientais.
  • EN 1037:1995+A1:2008 Segurança de máquinas — Prevenção de arranques inesperados.
  • ISO 10816-1:1995 Vibração mecânica — Avaliação da vibração da máquina por meio de medições em peças não rotativas — Parte 1: Diretrizes gerais.
  • Manuais de operação e manutenção dos fabricantes dos equipamentos (documentação OEM).
  • Manuais de manutenção de refrigeração interna da UNITEC.

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