Materiales y Componentes en Circuitos de Gas Refrigerante

Incompatibilidad de Materiales en Circuitos Frigoríficos

Es crucial conocer los materiales que no deben utilizarse en contacto con ciertos fluidos refrigerantes para garantizar la seguridad y la integridad del sistema:

• El cobre con el amoniaco y el formiato de metilo.
• El aluminio con el cloruro de metilo.
• El cinc con el amoniaco, cloruro de metilo y fluidos frigorígenos clorados.
• El plomo con los fluidos frigorígenos fluorados.
• El estaño y las aleaciones plomo-estaño con hidrocarburos fluorados, cuando se prevean temperaturas de servicio inferiores a –10 °C.

Tuberías Frigoríficas

Las tuberías son conductos de sección circular, definidos por un diámetro exterior, un espesor y por la calidad del material utilizado en su fabricación.

Tuberías de Cobre: Características y Montaje

Características del Cobre

Los tubos utilizados para las tuberías frigoríficas deben ser de tipo sin soldadura, fabricados con cobre prácticamente puro.

Montaje y Manipulación de Tuberías de Cobre

Una vez trazada la instalación, todas las tuberías deben fijarse a las paredes siguiendo estas pautas:

• No instalar tubería por encima de los compresores alternativos.
• Evitar los cambios de dirección y, en todo caso, utilizar codos.
• Utilizar codos mitrados de 10° en las descargas.
• Anclar y soportar las líneas de forma que se aminoren lo más posible las fatigas inducidas en la carga del compresor.
• Las especificaciones de tubería deberán incluir las instrucciones para la limpieza.
• Evitar las bolsas en la tubería de aspiración para que no se produzca la acumulación del condensado.
• Situar en primer lugar los colectores y distribuidores.
• Para las tuberías de servicios de compresores deberán seguirse las indicaciones del fabricante.
• En las tuberías de compresores, el análisis de flexibilidad y vibraciones es de la máxima importancia.

Tuberías de Acero al Carbono

Características del Acero al Carbono

• Es el material más corriente.
• Contiene un 0,35% de carbono para asegurar su soldabilidad.
• El carbono proporciona al acero mayor resistencia.
• Adecuado para tuberías con temperaturas menores a 400 °C.
• Es de uso general, pero el agua salada lo corroe.

Montaje de Tuberías de Acero

La instalación de estas tuberías exige disponer de utillaje particular y de elementos de conexión apropiados para tubos de acero. Los elementos de conexión se construyen en acero de calidad.

Accesorios y Uniones en Sistemas Frigoríficos

Funciones de los Accesorios

Los accesorios desempeñan diversas funciones esenciales en la red de tuberías:

• Regulación y detención del flujo.
• Reparto de flujo en varias direcciones, o mezcla de varios fluidos.
• Cambios de dirección del flujo.
• Unión o empalme de tubos y accesorios.
• Transición entre tubos de diámetros diferentes.

Tipos de Uniones para Tuberías de Acero

Las uniones pueden ser permanentes o desmontables. Los métodos más comunes incluyen:

• Enchufe y soldadura.
• Accesorios roscados.
• Bridas.
• La soldadura fuerte (empleada en tubos de diámetro mayor de 2 pulgadas).

Accesorios Habituales para Soldadura Fuerte

• Tes
• Reductores
• Codos
• Tapas
• Empalmes de derivación

Uniones por Acoplamiento

Las uniones por acoplamiento pueden ser:

• Por rosca: Para asegurar la hermeticidad, se deposita un hilo de soldadura entre el tubo y la parte roscada de la brida.
• Por soldadura: Es la más habitual.
• Por boca.
• Por el sistema de acoplamiento entre sí.
• De cuello: Se aplica en condiciones duras de servicio.
• Para tubo soldado en su interior.
• Para tubo rebordeado con brida suelta o ciega.

Uniones Roscadas

Se realizan en tuberías de menos de 2 pulgadas. No requieren personal especializado y son más económicas.

Uniones Soldadas (Ensanches y Soldadura)

Se utilizan en tuberías de menos de 2 pulgadas. Para efectuar la unión, se requiere un accesorio intermedio llamado ensanche.

Uniones en Tubos Flexibles Metálicos

Se distinguen dos clases de accesorios para tubos flexibles:

• Adaptadores o racores: Existe una gran variedad de tipos.
• De extremo o terminales: Se utilizan para unir tubos y accesorios.

Tipos de Fijación de Tuberías

Los elementos de fijación más conocidos y empleados son:

• Las abrazaderas.
• Abrazadera de varilla redonda.
• El zuncho.
• Otro tipo de zuncho compuesto por una abrazadera de varilla y un soporte de ángulo.

Grifería y Válvulas de Control

Definición de Grifería y Grifo

La grifería se refiere al conjunto de aparatos que se disponen sobre una canalización o un recipiente que contiene fluidos.

Un grifo es un aparato con un obturador mandado desde el exterior. La maniobra de este obturador puede efectuarse de forma directa, a distancia o bien por sujeción a las variaciones de ciertos fenómenos físicos.

Tipos Específicos de Grifos

• Grifos de Paso de los Compresores: La válvula de cierre está constituida por un bicono de acero truncado en sus dos caras, con el asiento posterior mecanizado en el cuerpo del grifo, y el asiento delantero en la conexión interior que da paso a la tubería.
• Grifos para la Salida de Líquido: Los grifos de compresor pueden utilizarse como grifos para la salida de líquido, fijándose entonces sobre una brida soldada en la toma de salida de la botella o recipiente.
• Grifos de Membrana: Se destinan a la separación de secciones de tuberías de diámetro relativamente pequeño.
• Grifos de Cierre con Capuchón Mariposa: Se construyen válvulas de latón estampado bajo los mismos principios antes expuestos.
• Grifos de Cierre y Grifos de Compresores: Son los grifos montados en las tuberías de acero en las descargas y aspiraciones de los compresores de potencias industriales, de amoniaco o fluidos halogenados.
• Grifo de Acero: Se realiza en acero estampado, forjado o colado, con los manguitos de conexión previstos generalmente para soldar.
• Grifos de Fundición: El cuerpo es de fundición y las bridas, que forman parte del cuerpo, llevan un doble encaje. Los vástagos son de acero y el dispositivo obturador es de teflón.
• Grifos de Regulación: El cuerpo es de fundición y las bridas, que forman parte del cuerpo, llevan un doble encaje. Los vástagos son de acero y el dispositivo obturador es de teflón.
• Grifos de Purga de Aceite, de Cierre Rápido: El cierre rápido de la válvula sobre su asiento se obtiene por una palanca con contrapeso que acciona la válvula por medio de una excéntrica.
• Grifos Giratorios de Bola: La maniobra del grifo se efectúa por medio de una palanca de bola con indicador de apertura.

Válvulas Automáticas

Los principales tipos de válvulas automáticas empleados son:

• Válvulas de seguridad: Evacúan el exceso de fluido a la atmósfera.
• Válvulas de retención: Montadas generalmente en la descarga del compresor.

Válvulas de Seguridad

El obturador permanece cerrado por la acción de un muelle o de un contrapeso. Cuando la presión del fluido alcanza un valor prefijado, se produce la apertura del obturador, que no cierra mientras la presión no descienda una cierta cantidad bajo dicho valor.

Válvulas de Retención (No Retorno)

Estas válvulas impiden el retroceso del fluido a través de ellas.

Clasificación según su Posición en el Servicio

• Válvulas de retención horizontal.
• Válvulas de retención vertical.
• Válvulas de retención angular.

Tipos Específicos de Válvulas de Retención

• Válvulas de Retención de Obturador Ascendente: El movimiento del obturador es vertical. El obturador es guiado por un cilindro situado en la tapa de la válvula. Dado que su cierre es por gravedad, limita su utilización a líneas horizontales.
• Válvula de Retención de Bola: En este caso, el obturador o clapeta es una bola. Deben situarse de tal manera que la dirección del asiento sea vertical.
• Válvulas de Retención y Cierre: Cuando el volante está abierto, la válvula funciona como retención, ya que el obturador no está fijo en el vástago o husillo y se desliza en él debidamente guiado.
• Válvulas de Pie: Trabajan a muy poca presión y deben situarse muy cerca de las bombas. Suelen llevar incorporado un filtro.
• Válvulas Silenciosas: Suelen ser una variante de las de clapeta oscilante. El giro se realiza por uno o dos ejes que sitúan a la clapeta en posición flotante sobre el fluido en su posición abierta. Existe un tipo especial de válvulas de retención oscilantes conocido como «válvulas de mal tiempo».