INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN TALLER DE INVESTIGACION I
FORMULACIÓN FORMULACIÓN DE UN PLAN DE MANTENIMINETO PREVENTIVO PARA EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN CLIM ATIZACIÓN INDUSTRIALES TIPO CHILLER
“
”
PRESENTA:
SIERRA PINACHO EDUARDO NÚMERO DE CONTROL: 14160856 ASESOR: ING. EFREN NORMANDO ENRÍQUEZ PORRAS GRUPO: MA
AULA: I5
HORA: 14:00 –15:00 PM
OAXACA DE JUÁREZ, OAXACA, 20 DE MAYO DE 2017.
ÍNDICE Pág. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………..5 GENERALIDADES………………………………………………………………………… ..6 Misión………………………………………………………………………………………7 Visión…………………………………………………………………………………...... ..7 ...................................... .......................... .......................... ......................... ................................ ................................ .................7 .....7 Principios......................... ....................................... ........................... ......................... ......................... ......................... .......................... ............................7 ...............7 Valores........................
Calidad……………………………………………………………………………………..7 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………....................8 Problemática……………………………………………………………………………...8 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………..9 Objetivo general………………………………………………………………………... ..9 Objetivos específicos……………………………………………………………………9 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………………10 ALCANCE……………………………………………………………………………………11 LIMITACIONES…………………………………………………………………………….. 11 HIPOTESIS………………………………………………………………………………….. 12
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO 1.1. Mantenimiento industrial ………………………………………………………….14 1.1.1. Historia ……………………………………………………………………….. 14 1.1.2. Tipos de mantenimiento …………………………………………………….15 1.1.3. Mantenimiento preventivo (características, ventajas y desventajas)….17 2
ÍNDICE Pág. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………..5 GENERALIDADES………………………………………………………………………… ..6 Misión………………………………………………………………………………………7 Visión…………………………………………………………………………………...... ..7 ...................................... .......................... .......................... ......................... ................................ ................................ .................7 .....7 Principios......................... ....................................... ........................... ......................... ......................... ......................... .......................... ............................7 ...............7 Valores........................
Calidad……………………………………………………………………………………..7 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………....................8 Problemática……………………………………………………………………………...8 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………..9 Objetivo general………………………………………………………………………... ..9 Objetivos específicos……………………………………………………………………9 JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………………10 ALCANCE……………………………………………………………………………………11 LIMITACIONES…………………………………………………………………………….. 11 HIPOTESIS………………………………………………………………………………….. 12
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO 1.1. Mantenimiento industrial ………………………………………………………….14 1.1.1. Historia ……………………………………………………………………….. 14 1.1.2. Tipos de mantenimiento …………………………………………………….15 1.1.3. Mantenimiento preventivo (características, ventajas y desventajas)….17 2
1.2. Plan de mantenimiento …………………………………………………………….18 1.2.1. Diseño de un plan de mantenimiento ……………………………………..18 1.2.2. Elaboración de un plan de mantenimiento ………………………………..19 1.2.3. Orden para la elaboración de un plan de mantenimiento ……………….20
1.3. Sistemas de aire acondicionado …………………………………………………..21 1.3.1. Historia ………………………………………………………………………..22 1.3.2. Definición ……………………………………………………………………..23 1.3.3. Usos e importancia …………………………………………………………..24 1.3.4. Clasificación ………………………………………………………………….25 1.3.5. Componentes principales ...…………………………...……………………30 1.3.6. Ciclo de refrigeración…………………………………………………….….33 1.3.7. Refrigerantes ………………………………………………………………...35 1.3.7.1. Historia ………………………………………………………………..35 1.3.7.2. Clasificación de los refrigerantes …………………………………..37
CAPÍTULO II. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 2.1.
Sistema de aire acondicionado (marca Chiller)………………………..……..41
2.1.1. Principio de de funcionamien to de todo Chiller………………………………42 2.1.2. Clasificación ………………………………………………………………….42 2.1.3. Componentes principales …………………………………………………..48 2.1.4. Otra forma de explicar el principio de funcionamiento de los Chiller…. .51 2.1.5. Capacidad de l equipo……………………………………………………….53 2.1.6. Aplicac iones…………………………………………………………………55
2.2.
Partes críticas……………………………………………………………………55 3
2.3.
Teorías de mantenimiento preventivo a c orto mediano y largo plazo……..26
CAPÍTULO III. RESULTADOS 3.1.
Descripción del plan de mantenimiento ……...……………………………...62
3.2.
Registro de equipos…………………………………………………………….64
3.3.
Plan de mantenimiento formulado ………………………..…………………. 64
3.4.
Sistema de aire acondicionado marca Chiller: síntoma, diagnóstico y posible solución…………………………………………………………………79
CONCLUSIÓN………………………………………………………………………………82 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………………..83 ANEXOS……………………………………………………………………………………..85
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INTRODUCCIÓN Las empresas están compuestas por diversos equipos, instalaciones y edificaciones por medio de los cuales se pueden fabricar productos u ofrecer servicios. Con el paso del tiempo estos elementos sufren una serie de degradaciones, unas causadas por el hombre y otras por las condiciones ambientales que los rodean; estas degradaciones afectan el correcto funcionamiento de los mismos y traen consecuencias negativas como incrementar los costos de mantenimiento, poner en mayor riesgo la seguridad de los operarios, entre otras, lo que hace que las empresas no cumplan con sus objetivos para los cuales fueron creadas. Es por ello que todos los equipos y herramientas, necesitan un uso y un mantenimiento adecuado, que les ayude a alcanzar su vida útil, y que les permitan seguir desarrollando un trabajo de calidad.
El mantenimiento es una actividad empresarial a la que se le encomienda la conservación y el control del estado de todo tipo de equipo o instalación. El mantenimiento preventivo nace de la necesidad de determinar qué tipos de acciones previas se deben realizar para garantizar el buen funcionamiento de un equipo y de los sistemas que la conforman. Una de los principales objetivos de formular e implementar un plan de mantenimiento preventivo es minimizar los tiempos de parada (o tiempos muertos), en los cuales el equipo deja de funcionar afectando el proceso de producción y por consiguiente causando pérdidas económicas para la empresa. Por consiguiente la presente investigación tiene como objetivo, formular un plan de mantenimiento preventivo de calidad para equipos de climatización industrial de tipo Chiller, que traiga consigo muchos beneficios a los mismos tales como; ayudar a alcanzar su vida útil, reducir paros no programados y aumentar o conservar su eficiencia de operación.
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GENERALIDADES La presente investigación está enfocada a la formulación de un plan de mantenimiento preventivo para equipos de climatización de la marca Chiller utilizados en diferentes empresas, para crear espacios con las adecuadas condiciones de temperatura, humedad relativa, calidad de aire e incluso presión, que garanticen el bienestar de las personas y/o la conservación de diversos productos.
Mantenimiento industrial se define como el conjunto de técnicas que permiten prever averías, efectuar revisiones, engrases y reparaciones eficaces, dando a la vez normas de buen funcionamiento a los operadores de las máquinas, que contribuyen a los beneficios de la empresa. La finalidad de este es conservar los equipos e instalaciones en condiciones óptimas de operación y que les permita seguir cumpliendo con las funciones para las cuales fueron creadas [1].
Por otro lado un Chiller o también denominado unidad enfriadora de líquidos o generadora de agua helada, es un sistema de aire acondicionado refrigerado por agua que enfría o calienta el aire del interior de un espacio, puesto que:
Cuando está en función frio, mantiene el líquido refrigerado.
Cuando está en función de bomba de calor, mantiene el líquido calentado.
Los Chillers se utilizan tanto para el hogar, como en procesos industriales. Algunas de las aplicaciones más comunes de los Chillers son: – La industria HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) [2].
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MISIÓN Formular un plan de mantenimiento de alta calidad, aplicable a todo equipo de climatización de la marca Chiller, y que al implementarlo en toda empresa le garantice a sus equipos de climatización: un óptimo funcionamiento, operar con las mejores condiciones de seguridad y prolongar la vida útil de los mismos; además de permitirle a las empresas reducir al máximo: paros no programados, debido a fallas en sus equipos, costos de mantenimiento correctivo que generan gra ndes pérdidas de tiempo y dinero, y que por consiguiente reducirá sus gastos de inventarios.
VISIÓN Formular una mejora en las estrategias de mantenimiento de un plan de mantenimiento preventivo a corto, mediano y largo plazo, que nos permita poder brindar a los equipos de climatización tipo Chiller de toda empresa, un mantenimiento de alta calidad y que a su vez asegure beneficio a nuestros clientes, al ser un plan de mantenimiento innovador, económico y seguro.
PRINCIPIOS La planeación del mantenimiento está centrada en la producción, el trabajo es para limitar, evitar y corregir fallas. La planeación centrada en los procesos, todo mantenimiento debe seguir un proceso preestablecido y planificado según el manual de mantenimiento de la empresa. El mejoramiento continuo, la planificación ayuda a evaluar y mejorar la ejecución del mantenimiento y la producción en la industria.
VALORES
Honestidad Responsabilidad Legalidad Transparencia
CALIDAD Formular un plan de mantenimiento preventivo de alta calidad, que e ste respaldado bajo normas que garanticen la calidad del mismo. 7
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA PROBLEMÁTICA Para una empresa, el carecer de un plan de mantenimiento preventivo adecuado para sus “equipos de climatización” le puede generar pérdidas económicas considerables, en especial en aquellas empresas en donde la calidad de sus productos depende directamente de estos equipos; por ejemplo para la conservación de productos (industria alimenticia y medica),o para el enfriamiento de diferentes piezas como lo son los moldes de inyección y soplado (industria plástica) o máquinas de corte con láser (industria laser aluminio), puesto que si la unidad refrigeradora del líquido falla, las industrias plásticas y las industrias de laser tendrán que detener su proceso de producción puesto que sus máquinas ya no contaran con el equipo que regula su temperatura de operación, o en el caso de las industrias alimenticias y medicas ya no contaran con el equipo que conserve en buenas condiciones sus productos. Esto ocasionará retrasos en la producción y pérdidas de calidad y por consiguiente perdidas de preferencia y clientes; todo lo anterior como ya se mencionó anteriormente se verá reflejado, en lo económico. Situación que se puede reducir al máximo si se le da al equipo un adecuado mantenimiento preventivo, que sea eficiente y de calidad.
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL Formular un plan de mantenimiento preventivo para equipos de climatización de tipo Chiller utilizados en empresas y/o industrias, que les permita poder brindar a sus equipos un mantenimiento de alta calidad a corto, mediano y largo plazo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar los elementos que conforman a un equipo de climatización tipo Chiller.
Conocer el principio de funcionamiento de estos equipos de climatización.
Investigar diferentes teorías sobre las actividades de mantenimiento que se le deben realizar a corto, mediano y largo plazo a equipo climatización tipo Chiller.
Seleccionar la teoría más idónea para el diseño de un plan de mantenimiento preventivo que cumpla con nuestra misión y visión.
Proponer mejoras en las estrategias de mantenimiento que permitan la formulación del plan de mayor calidad.
Diseñar la documentación necesaria para la aplicación de un mantenimiento preventivo de calidad.
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JUSTIFICACIÓN Actualmente vivimos en un mundo muy competitivo, lo cual obliga a las empresas e industrias a mantener altos niveles de calidad en sus productos y servicios que les garantiza seguir manteniéndose en el medio. Es por ello que esta investigación surge de la necesidad de formular un plan de mantenimiento preventivo, bien estructurado y de alta calidad para equipos de climatización tipo Chiller que permita a las empresas: cumplir con sus objetivos y metas, que contribuya a reducir al máximo costos de reparación por mantenimientos correctivos y de inventarios, que minimice tiempos muertos por paradas no programadas debido a fallas en los equipos, una mejora en sus productos o servicios y que a su vez permita a sus equipos operar con las mejores condiciones de funcionamiento y de seguridad así como también que prolongue la vida útil de los mismos.
Al aplicar el plan de mantenimiento preventivo se identifican las partes críticas de la máquina (aquellas que generas las fallas más frecuentes) y, de esta manera, se programa su mantenimiento de manera que el paro ocurra en un momento coordinado con el departamento de producción. Este plan de mantenimiento estará basado en la calendarización de actividades de mantenimiento a realizarse en los equipos, obteniendo un mejor control de las mismas que se le han realizado y que se le deben realizar, para mantenerlos en óptimas condiciones de funcionamiento y para que así las fallas en estos equipos se reduzcan al máximo y con ello se evite la contratación del servicio externo en la empresa.
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ALCANCE La investigación se realizará para la elaboración de un plan de mantenimiento preventivo aplicable a equipos de climatización tipo Chiller, mismo que podrá ser implementado en cualquier empresa y/o fabrica que cuente con algún modelo de esta marca de equipos y que al aplicarlo se obtengan grandes beneficios tanto en la empresa y/o fabrica así como también en los equipos.
LIMITACIONES Esta investigación busca el estudio de todos los parámetros que establecen el correcto funcionamiento de los equipos anteriormente mencionados, y que son necesarios para la elaboración de un plan de mantenimiento bien estructurado y organizado que permita al área de mantenimiento (para equipos de refrigeración y climatización) de cualquier empresa y/o fabrica adaptar dicho plan de acuerdo a sus necesidades y exigencias y así poder brindarles a sus equipos un mantenimiento preventivo de la mejor calidad. Esta investigación se limitara únicamente a equipos de climatización de la marca Chiller utilizados en empresas y/o fábricas. Esta investigación puede verse afectada por una diversidad de información errónea, que es proporcionada por diferentes páginas web, archivos digitales, y demás fuentes de información, que puede afectar a la formulación del plan de mantenimiento de calidad que se busca, pero se tratará de simplificar y evitar al máximo las desviaciones mediante la investigación y comparación de diferentes teorías, para así obtener la teoría idónea y por consiguiente conseguir resultados veraces. Otras limitaciones que se pueden presentar al momento de ya implementar este plan, es el que los equipos no cuentes con historiales de mantenimiento, lo cual hará más difícil el poder aplicar el correcto plan de mantenimiento, al no conocer las partes más críticas de cada equipo.
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HIPÓTESIS Se espera que con los objetivos trazados al comienzo de la investigación se formule un Plan de Mantenimiento Preventivo (MP) de alta calidad, para equipos Chiller y que al implementarlo garantice a las empresas y fabricas obtener gran des beneficios tanto para las mismas como para sus equipos. Se espera que se obtengan beneficios en su equipos como: un óptimo funcionamiento, operar con las mejores condiciones de seguridad y prolongar la vida útil de los mismos; además de permitirle a las empresas reducir al máximo: paros no programad os, debido a fallas en sus equipos, costos de mantenimiento correctivo que generan grandes pérdidas de tiempo y dinero, y que por consiguiente reducirá sus gastos de inventarios.
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CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO
13
1.1. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Desde la llegada de la globalización a los mercados, las empresas se han visto obligadas a cumplir con ciertos estándares de calidad internacionales que les permita ser competitivas a nivel regional, nacional e internacional; por ejemplo en Colombia, todas las organizaciones que deseen demostrar la calidad de sus productos o servicios, deben certificarse cumpliendo con los requisitos de la Norma ISO 9001 [3]. Para satisfacer los requerimientos que esta norma exige, es indispensable que las empresas cuenten con un apropiado plan de mantenimiento que les permita conservar sus equipos, herramientas e instalaciones en las mejores condiciones de funcionamiento para que a su vez, garanticen la seguridad de los operarios.
DEFINICIONES El mantenimiento se define como un conjunto de actividades desarrolladas con el fin de asegurar que cualquier activo continúe desempeñando las funciones deseadas o de diseño. El mantenimiento industrial está definido como el conjunto de actividades en caminadas a garantizar el correcto funcionamiento de las máquinas e instalaciones que conforman un proceso de producción permitiendo que éste alcance su máximo rendimiento [4]. “El mantenimiento dentro de la industria es el motor de la producción, sin
mantenimiento no hay producción ”.
1.1.1.
HISTORIA
El término "mantenimiento" se comenzó a utilizar en la industria alrededor de 1950 en EE.UU. En Francia primero se impuso el término "entretenimiento" el cual consistía en arreglar y reparar los equipos para asegurar la producción; con el tiempo fue evolucionando hasta la concepción actual término de “mantenimiento” cuyas funciones son: prevenir, corregir y revisar los equipos a fin de optimizar el costo global.
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Se distinguen cuatro generaciones en la evolución del concepto de mantenimiento:
1ª Generación: La más larga, desde la revolución industrial hasta después de la 2ª Guerra Mundial, aunque todavía impera en muchas industrias. El Mantenimiento se ocupa sólo de arreglar las averías. Este es el Mantenimiento Correctivo.
2ª Generación: Entre la 2ª Guerra Mundial y finales de los años 70 se descubre la relación entre edad de los equipos y probabilidad de fallo. Se comienza a hacer sustituciones preventivas. Este es el Mantenimiento Preventivo .
3ª Generación: Surge a principios de los años 80. Se empieza a realizar estudios CAUSA-EFECTO para averiguar el origen de los problemas. Este es el Mantenimiento Predictivo o detección precoz de síntomas iniciales para actuar antes de que las consecuencias sean inaceptables. Se comienza a hacer partícipe en las tareas de detección de fallos.
4ª Generación: Aparece a principio de los 90. En esta generación el Mantenimiento se contempla como una parte del concepto de Calidad Total: "Mediante una adecuada gestión del mantenimiento, es posible aumentar la disponibilidad de los equipos al tiempo que se reducen los costos. Este es el Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR): Se concibe el mantenimiento como
un proceso de la empresa al que contribuyen también otros departamentos. Se identifica el mantenimiento como fuente de beneficios, frente al antiguo concepto de mantenimiento como "mal necesario". La posibilidad de que una máquina falle y las consecuencias asociadas para la empresa es un riesgo que hay que gestionar, teniendo como objetivo la disponibilidad necesaria en cada caso al mínimo costo [5].
1.1.2.
TIPOS DE MANTENIMIENTO
Tradicionalmente, se han distinguido 5 tipos de mantenimiento, que se diferencian entre sí por el carácter de las tareas que incluyen:
Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los distintos equipos y que son comunicados 15
al departamento de mantenimiento por los usuarios (operarios) de los mismos. Este tipo de mantenimiento se lleva a cabo, una vez ocurrida la falla en los equipos.
Mantenimiento Preventivo: Es el mantenimiento que tiene por misión mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando las intervenciones de sus puntos vulnerables en el momento más oportuno. Suele tener un carácter sistemático, es decir, se interviene aunque el equipo no haya dado ningún síntoma de tener un problema.
Mantenimiento Predictivo: Es el mantenimiento que busca conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables representativas de tal estado y operatividad. Para aplicar este mantenimiento, es necesario identificar variables físicas (temperatura, vibración, desbalanceo, consumo de energía, etc.) cuya variación sea indicativa de problemas que puedan estar apareciendo en el equipo. Es el tipo de mantenimiento más tecnológico, pues requiere de medios técnicos avanzados, y en ocasiones, de fuertes conocimientos matemáticos, físicos y/o técnicos.
Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): Es el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos en intervalos programados, antes de que aparezca algún fallo, o cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisión consiste en dejar el equipo a cero horas de funcionamiento , es decir, como si el equipo fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar, con gran probabilidad un tiempo de buen funcionamiento.
Mantenimiento En Uso: Es el mantenimiento básico de un equipo realizado por los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es necesario una gran formación, sino tan solo un entrenamiento breve. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento Productivo Total) [6].
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1.1.3.
MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
(características,
ventajas
y
desventajas) El mantenimiento preventivo puede definirse como la programación de actividades de inspección de los equipos, tanto de funcionamiento como de limpieza y calibración, que deben llevarse a cabo en forma periódica con base en un plan de aseguramiento y control de calidad. Su propósito es prevenir las fallas, manteniendo los equipos en óptimas condiciones de operación.
Características
Su finalidad es encontrar y corregir los problemas menores antes de que estos provoquen fallas.
Se hace su planeación esperando con ello evitar los paros y obtener una alta efectividad de la planta.
Realiza inspecciones, evaluaciones, etc. Hechas en períodos de tiempos por calendario o uso de los equipos. (Tiempos dirigidos).
Traza un plan cuya estructura del diseño incluye en ello componentes de Conservación, Confiabilidad y Mantenibilidad.
Ventajas
Tiene menor costo si lo relacionamos con el mantenimiento predictivo
Disminuye desde cualquier punto de vista la posibilidad de paros inesperados
Permite llevar un mejor control y planeación sobre el propio mantenimiento a ser aplicado en los equipos.
Reduce el riesgo por fallas.
Prolonga de la vida útil de los equipos.
Mejora de las condiciones de operación y, consecuentemente, aumento de la confiabilidad.
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Desventajas
Se requiere tanto de experiencia del personal de mantenimiento como de las recomendaciones del fabricante para hacer el programa de mantenimiento a los equipos.
No permite determinar con exactitud el desgaste o depreciación de las piezas del equipo.
Cuando actuamos sobre la máquina, cambiamos componentes que normalmente están en buen estado y desconocemos el estado real de los mismos hasta que desmontamos [7].
1.2. PLAN DE MANTENIMIENTO Un plan de mantenimiento define las normas y la estructura para la secuencia del trabajo de mantenimiento a un sistema o equipo determinado. La función principal para la creación de estrategias de mantenimiento preventivo es asegurar que los equipos y componentes de un sistema funcionen de manera óptima.
1.2.1.
DISEÑO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO
Para diseñar el plan de mantenimiento de una empresa hay que valorar, en primer lugar, el alcance del plan y si el mantenimiento se hará con personal propio, externo o mixto. Eso varía en función, básicamente, de la estructura de la empresa y de los recursos de que dispone. Éstos son los puntos básicos a tener en cuenta para hacer el plan de mantenimiento de una máquina o de todo un centro de trabajo:
Relación de maquinaria, diferenciada por zonas o secciones.
Recopilación, revisión y análisis de los manuales de mantenimiento de los equipos.
Confección de fichas de mantenimiento, con anotación de los puntos de revisión y la periodicidad de los controles. 18
Previsión de recambios.
Dotación de los recursos humanos en función de la estructura de la empresa y su productividad.
Actuación por puntos críticos.
Revisión y actualización [8].
La fiabilidad y la disponibilidad de cualquier planta o máquina industrial en general dependen, de su diseño y de la calidad de su montaje, de la forma y buenas costumbres del personal que opera las instalaciones y del mantenimiento que se realice a la misma.
1.2.2.
ELABORACIÓN DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO
Para elaborar un plan de mantenimiento es necesario realizar un análisis detallado de fallos de todos los sistemas que componen la máquina. Es posible agrupar las tareas o trabajos de mantenimiento que pueden llevarse a cabo a la hora de elaborar un plan de mantenimiento. Su agrupamiento y clasificación puede ayudarnos a decidir qué tipos de tareas son aplicables a determinados equipos para prevenir o minimizar los efectos de determinadas fallas.
Tipo 1: Inspecciones visuales: Estas siempre son rentables. Sea cual sea el modelo de mantenimiento aplicable, las inspecciones visuales suponen un coste muy bajo, por lo que es necesario revisar todos los equipos de la planta en alguna ocasión.
Tipo 2: Lubricación: Las tareas de lubricación, por su bajo costo, siempre son rentables.
Tipo 3: Verificaciones del correcto funcionamiento realizados con instrumentos propios del equipo: Este tipo de tareas consiste en la toma de datos de una serie de parámetros de funcionamiento utilizando los propios medios de los que dispone el equipo. Por ejemplo, la verificación de alarmas, la toma de datos de presión, temperatura, vibraciones, etc. Si en esta verificación se detecta alguna anomalía, se debe proceder en consecuencia. Por ello es 19
necesario, en primer lugar, fijar con exactitud los rangos que entenderemos como normales para cada una de las puntos que se trata de verificar, fuera de los cuales se precisará una intervención en el equipo. También es necesario detallar como se debe actuar en caso de que la medida en cuestión esté fuera del rango normal.
Tipo 4: Verificaciones de los correctos funcionamientos realizados con instrumentos externos del equipo: Se pretende, con este tipo de tareas, determinar si el equipo cumple con unas especificaciones prefijadas, o si para cada determinación es necesario desplazar determinados instrumentos o herramientas especiales, que pueden ser usadas por varios equipos simultáneamente, y que por tanto, no están permanentemente conectadas a un equipo, como en el caso anterior. ejemplo las realizadas con instrumentos sencillos, como pinzas amperimétricas, termómetros por infrarrojos, tacómetros, vibrómetros, etc.
Tipo 5: Tareas condicionales: Se realizan dependiendo del estado en que se encuentre el equipo. No es necesario realizarlas si el equipo no da síntomas de encontrarse en mal estado. Estas tareas pueden ser: limpiezas condicionales, Ajustes condicionales, cambio de piezas, etc.
Tipo 6: Tareas sistemáticas: Realizadas cada ciertas horas de funcionamiento, o cada cierto tiempo, sin importar como se encuentre el equipo. Estas tareas pueden ser: limpieza o ajustes. [9]
1.2.3.
ORDEN
PARA
LA
ELABORACIÓN
DE
UN
PLAN
DE
MANTENIMIENTO 1. Layout 2. Inventario de equipo y maquinaria 3. Plan de mantenimiento 4. Actividades de mantenimiento rutinario 5. Formatos de equipos y maquinaria
Registro de equipos 20
Guía de mantenimiento
Historial de mantenimiento
Catálogo de equipos
Bitácora de mantenimiento
6. Procedimiento para actividades de mantenimiento 7. Check List. de arranque, operación y para de equipos 8. Formatos de mantenimiento
Orden de trabajo
Permisos de trabajos
Notificaciones a departamentos [10]
1.3. SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO La climatización es el proceso de tratamiento del aire que controla simultáneamente su temperatura, humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio climatizado. Este proceso es posible realizarse con la ayuda de un conjunto de medios técnicos, unidos bajo el nombre común de "sistema de aire acondicionado". El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecular. Cuando calentamos una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, generando así una energía, el calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detiene, ba jando la temperatura. La humedad se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y está directamente relacionada con la sensación de bienestar. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa preestablecida mediante la humidificación o deshumidificación del aire ambiente. Para obtener el confort deseado, es necesario que el aire se distribuido y circule uniformemente por todo el recinto, sin producir corrientes desagradables. Por último, la eliminación de las partículas de polvo es fundamental para la salud. Conseguir un adecuado filtrado de aire es una labor básica de un equipo de aire acondicionado. 21
1.3.1.
HISTORIA
En la antigüedad, los egipcios ya utilizaban sistemas y métodos para reducir el calor. Se utilizaba principalmente en el palacio del faraón, cuyas paredes estaban formadas por enormes bloques de piedra, con un peso superior a mil toneladas. Durante la noche, tres mil esclavos desmantelaban las paredes y acarreaban las piedras al Desierto del Sahara. Como el clima desértico es extremoso y la temperatura disminuye a niveles muy bajos durante las horas nocturnas, las piedras se enfriaban notablemente. Justo antes de que amaneciera, los esclavos acarreaban de regreso las piedras al palacio y volvían a colocarlas en su sitio. Se supone que el faraón disfrutaba de temperaturas alrededor de los 26° Celsius, mientras que afuera el calor subía hasta casi el doble. En 1842, Lord
Kelvin inventó
el
principio
del aire
acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la absorción del calor a través de un gas refrigerante. Para ello, se basó en 3 principios:
El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuando enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor.
El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.
La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor ca ntidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.
En 1902, el estadounidense Willis Haviland Carrier sentó las bases de la refrigeración moderna y, al encontrarse con los problemas de la excesiva 22
humidificación del aire enfriado, las del aire acondicionado, desarrollando el concepto de climatización
de
verano.
El
término
“aire
acondicionado” fue utilizado por primera vez por el
ingeniero Stuart H. Cramer, en la patente de un dispositivo que enviaba vapor de agua al aire en las plantas textiles para acondicionar el hilo.
En 1921, patentó la Máquina de Refrigeración Centrífuga. También conocida como enfriadora centrífuga o refrigerante centrifugado, fue el primer método para acondicionar el aire en grandes espacios. Las
máquinas
anteriores
usaban
compresores impulsados por pistones para bombear a través del sistema el refrigerante, a menudo amoníaco, tóxico e inflamable. Carrier diseñó un compresor centrífugo similar a las paletas giratorias de una bomba de agua. El resultado fue un enfriador más seguro y eficiente [11].
1.3.2.
DEFINICIÓN
Un sistema de aire acondicionado es el proceso o tratamiento que permite controlar y mantener las condiciones de confort en el interior de una estancia o recinto cerrado, por lo que se pretende controlar las condiciones de temperatura y humedad convenientes para la salud. Los sistemas de aire acondicionado también pueden aplicarse en espacios donde se requieren condiciones específicas de temperatura y humedad [12].
23
1.3.3.
USOS E IMPORTANCIA
El aire acondicionado inventado por Willis Haviland Carrier ha hecho posible el desarrollo de muchas áreas tropicales y desérticas del mundo, que dependen de la posibilidad de controlar su medio ambiente. Los aparatos de aire acondicionado son una fuente de confort y de calidad de vida en las épocas más calurosas del año, pero a su vez pueden suponer un riesgo para nuestra salud si son utilizados de modo incorrecto o con una intensidad inadecuada. La legislación laboral vigente en esta materia indica que las temperaturas y las humedades extremas deben evitarse en los lugares de trabajo, así como los cambios bruscos de temperatura y las corrientes de aire molestas.
La temperatura: lo ideal es que esté entre 24 y 26ºC.
El mantenimiento: es importante limpiar los aparatos, sobre todo los filtros, ya que pueden acumular gérmenes u otras sustancias.
Riesgos del uso incorrecto: resfriados, cefaleas, contracturas, inflamación de garganta, entre otros.
El aire acondicionado juega un rol importante en la medicina moderna, desde sus aplicaciones en el cuidado de bebés y las salas de cirugía hasta sus usos en los laboratorios de investigación. Sin el control exacto de temperatura y humedad, los microprocesadores, circuitos integrados y la electrónica de alta tecnología no podrían ser producidos. Los centros computacionales dejarían de funcionar. Muchos procesos de fabricación precisa no serían posibles. El vuelo de aviones y de naves espaciales sería solo un sueño. Minerales valiosos no podrían ser extraídos desde la profundidad de la tierra y los arquitectos no podrían haber diseñado los enormes edificios que han cambiado la cara de las ciudades más grandes del mundo [13].
24
1.3.4. I.
CLASIFICACIÓN
Clasificación según el tipo de fluido, que se introduce en el local 1. Todo aire: Se trata de instalaciones que enfrían o calientan únicamente aire, que es introducido en el local que se desea climatizar. Existen numerosas variantes de este método, siendo las más características las que emplean un conducto (monoconductos) y las que emplean dos conductos ( doble conducto).
2. Aire-agua: Son instalaciones que emplean estos fluidos, llegando ambos al local para enfriarlo o calentarlo.
3. Todo agua: Son instalaciones que calientan o enfrían agua sólo el agua que llega al local para calentarlo o enfriarlo.
4. Fluido frigorífico: El fluido frigorífico utilizado en el ciclo de compresión de vapor para producir frío es el que llega al local para enfriarlo.
II.
Clasificación según la centralización o dispersión de los equipos que componen la instalación de frío 1. Sistema centralizado: Existe una central donde se enfría o calienta el aire o el agua que posteriormente se distribuye a los distintos locales, habitaciones, pisos, etc. que se desea climatizar. En la misma central se hace el tratamiento completo del aire, si se emplea aire (filtrado, mezcla con aire exterior, impulsión, etc.). Generalmente utilizados cuando se trata de climatizar un espacio muy grande y complejo, por ejemplo un edificio completo, o unos grandes almacenes o un bloque de oficinas.
2. Sistema semicentralizado: Existe una parte común del proceso de acondicionamiento que se realiza en una central y otra parte que se lleva a cabo en el mismo local que se desea climatizar.
III.
Sistema descentralizado: (También llamados mini-Split) Se utilizan máquinas individuales que realizan el tratamiento completo del aire en cada local que se
25
desea climatizar (ejemplo, los típicos acondicionadores de ventana, que se colocan uno en cada local). Utilizados cuando se trata de acondicionar un local pequeño independientemente del resto de la vivienda o del edificio.
Mini-Splits.
IV.
Clasificación en base a la forma de la unidad que acondiciona el aire 1. Sistema tipo central o unidad climatizadora: Se trata de un conjunto de elementos que se acoplan formando unidades modulares. Este sistema se utiliza en la climatización de grandes espacios y en la gama industrial.
2. Equipo autónomo: Es una unidad de tratamiento de aire que lleva en sí todo el proceso de acondicionamiento. No está constituido por m ódulos, sino que en un solo “paquete” se realizan todas las operaciones.
V.
Clasificación según la velocidad del aire (sólo para los sistemas de aire) 1. Baja velocidad: Cuando la velocidad es menor de 11 m/s. 2. Alta velocidad: Cuando las velocidades están comprendidas entre 11 y 25 m/s. I.
Sistemas todo aire: Se trata de sistemas que enfrían o calientan únicamente aire, que es introducido en el local que se desea climatizar. Existen numerosas variantes de este método, siendo las más características las que emplean un conducto y las que emplean dos conductos. 26
Monoconductos: Cuando el aire se distribuye mediante un conducto único. A su vez, pueden dividirse en sistemas de caudal variable (conocido con las siglas VAV) y sistemas de caudal constante. El sistema monoconducto de caudal constante es el más común, incluso se conoce con el nombre de sistema convencional.
Doble conducto: Sistemas que utilizan dos conductos de aire: Uno de aire frío y otro de aire caliente. Los dos de aire frío.
Se trata de sistemas técnicamente muy buenos, pero caros y que necesitan hacer llegar a cada habitación o local dos conductos de aire, con lo cual se requiere más espacio muerto para hacer pasar los tubos.
II.
Sistemas todo aire-agua: Estos sistemas de aire acondicionado emplean los dos fluidos (el aire y el agua) como elementos de calefacción en invierno, o de refrigeración en verano. El aire se trata en una unidad central y se distribuye a los locales como si se tratase de un sistema todo aire de conducto único. El agua se enfría o se calienta en otra unidad central y se hace llegar a los mismos locales mediante una red de tuberías. El agua llega a la unidad terminal situada en el local, donde cederá o absorberá calor del ambiente. Existen dos tipos de unidades terminales: los fan-coils y los inductores.
III.
Sistemas todo agua: Son sistemas en donde solo se emplea agua, la cual se enfría o calienta en una unidad central y se distribuye a los locales. Llega a las unidades terminales (fan-coils o inductores). La única diferencia con el sistema anterior en que no se emplea aire.
IV.
Sistemas frigoríficos: El fluido que enfría al local no es aire ni agua, sino directamente el fluido frigorífico. Puede utilizarse un sistema descentralizado, con pequeñas unidades autónomas e independientes que se colocan generalmente en una ventana, por eso se llaman acondicionadores de ventana, o a un sistema centralizado con una red de distribución de fluido frigorífico, de forma que llegue a una unidad terminal situada en el interior del local o habitación. Estos sistemas sólo dan frío en verano; se conocen con las siglas VRV [14].
27
VI.
EQUIPO EVAPORATIVO: Son muy fáciles de instalar y no trastocan la decoración, se pueden adaptar a cualquier estancia por su sencillez de instalación. Generalmente se colocan por encima del marco de una ventana.
Equipo evaporativo.
VII.
BOMBA DE CALOR: Las bombas de calor para uso residencial son sistemas de comodidad para el año entero. Las bombas de calor incluyen un compresor, un ventilador, un serpentín exterior, un serpentín interior y el refrigerante. Una bomba de calor usa electricidad como fuente de energía y requiere de una sección exterior de bomba de calor, un serpentín con calefactor de aceite o gas interior (propano o natural) o una manejadora de aire y ductos que transfieren el aire enfriado o calentado en la casa.
Diagrama de bomba de calor.
28
VIII.
EQUIPOS TIPO PAQUETE: Constan de los siguientes elementos: compresor de alta eficiencia, ventilador balanceado con aspas, protección térmica, tubería de cobre con espiral interna, área del serpentín extendida, filtro deshidratador en la línea de líquido, rejillas cubiertas de plástico, orificio regulador de refrigerante, conexiones eléctricas de fácil acceso, gabinete de acero galvanizado de grueso calibre prepintado, rieles en la base y compartimiento del ventilador aislado, entre otros.
Equipo tipo paquete.
IX.
UNIDADES MANEJADORAS DE AIRE: Son equipos de descarga indirecta mediante una red de conductos y emisión de aire a través de difusores en techo o pared, generalmente se instala un equipo para todo el conjunto del local. El control de los equipos es individual y se realiza de acuerdo con las condiciones de confort del sitio más representativo, en una vivienda tomaríamos como ejemplo la sala [15]
29
Unidad manejadora de aire.
1.3.5.
COMPONENTES PRINCIPALES
Los equipos de acondicionamiento poseen los siguientes componentes principales:
Evaporador: La función principal de un evaporador es la de absorber el calor del espacio refrigerado. La función secundaria es eliminar, o mantener, la humedad de dicho espacio. (Wirz, 2008)
Evaporador
Compresor: Es el corazón de la instalación. Su función dentro del sistema de refrigeración consiste en aspirar el fluido refrigerante a baja presión y 30
temperatura, comprimirlo y descargarlo a una presión y temperatura tales que se pueda condensar. Los tipos de compresores más empleados en la refrigeración son: 1. Alternativos 2. Tornillo o helicoidales 3. Rotativos 4. Centrífugos Los tres primeros son de desplazamiento positivo, es decir, en ellos el fluido refrigerante se somete a una compresión mecánica por medio de un elemento compresor que realiza la reducción volumétrica. Los compresores centrífugos son de desplazamiento cinético, ya que realizan la compresión mediante la fuerza centrífuga que se ejerce sobre el fluido refrigerante por la rotación de un rodete que gira a gran velocidad. (Lijó, 2006).
Compresor
Condensador: El refrigerante se encuentra dentro de un sistema con su temperatura igualada a la exterior. Si se introduce gas refrigerante caliente en el sistema, la presión se eleva aumentando el punto de saturación. El calor originado por el proceso latente de condensación fluye del sistema hacia el exterior hasta que la presión en el sistema se reduce a la presión de saturación, equivalente a la temperatura exterior. Si existe algún medio, tal como un compresor, para mantener una alimentación de gas caliente en alta presión, 31
mientras que al mismo tiempo el refrigerante líquido es sustraído, ocurrirá una condensación continua. Figura 6.4. (SEMARNAT, 2006)
Condensador
Válvula de expansión: Esta regula el flujo a través del evaporador para mantener el sobrecalentamiento constante, para mantener la diferencial de temperatura que existe entre la temperatura de vaporización y el vapor que sale del evaporador. Conforme la temperatura del gas que sale del evaporador varía, el bulbo de la válvula de expansión registra variación y actúa para modular la alimentación a través de la válvula de expansión, y así adaptarse a las nuevas necesidades. (SEMARNAT, 2006)
Válvula de expansión
Secador recipiente: Los sistemas de aire acondicionado utilizan un secador recipiente para extraer la humedad del sistema. El secador recipiente se usa en los sistemas AC que utilizan válvulas de expansión para controlar el flujo de refrigerantes y se encuentra en la parte de alta presión del sistema, entre el compresor y el condensador. El secador recipiente guarda una parte del
32
refrigerante del sistema y contiene una sustancia absorbente para eliminar la humedad del sistema que podría ensuciarlo [16].
Secador recipiente
1.3.6.
CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR
Una de las principales áreas de aplicación ap licación de la termodinámica es la refrigeración, que es la transferencia de calor de una región de temperatura inferior hacia una temperatura superior. Los dispositivos que producen refrigeración se llaman refrigeradores, y los ciclos en los que operan se denominan ciclos de refrigeración. El ciclo de refrigeración por compresión de vapor, es un método de refrigeración que consiste en forzar mecánicamente la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado dividido en dos zonas: de alta y baja presión, con el propósito de que el fluido absorba calor del ambiente, en la válvula de expansión en la zona de baja presión y lo ceda en la de alta presión, en el compresor. Mientras que el condensador y el evaporador lo separan en estado líquido y gaseoso. Este ciclo aprovecha la entalpia de transformación de las sustancias al cambiar de fase líquida a fase de vapor El diagrama que representa los cuatro elementos que conforman el ciclo son:
33
Ciclo de refrigeración.
El ciclo inicia cuando el refrigerante en estado gaseoso entra al compresor con con baja presión y temperatura, ahí se genera una fuerza que lo comprime y lo calienta, sale y pasa al condensador o serpentín. En el condensador ; cuando ha recorrido ¾ partes de este, se convierte en líquido, esta condensación ocurre con ayuda del ventilador que hace fluir el aire exterior el cual recibe el calor del refrigerante, al salir tienen una alta presión y pasa a la válvula de expansión. En a la válvula de expansión; esta disminuye dicha presión, además, de la temperatura, después pasa al evaporador. En el evaporador ; a las ¾ partes del recorrido de este, el refrigerante alcanza su punto de saturación y vuelve a convertirse en gas, esta evaporación ocurre cuando el flujo de aire de la estancia le transmite calor al refrigerante, gracias al ventilador o ventiladores del evaporador, a la salida te tiene un gas de baja presión y temperatura que inicia nuevamente el ciclo en el compresor [17].
34
El R-11 se utiliza principalmente en enfriadores de agua de gran capacidad que sirven como sistemas de acondicionamiento del aire en edificios. El R-12 se usa en refrigeradores domésticos y congeladores, así como en acondicionadores de aire en automotores. El R-22 se usa en acondicionadores de aire tipo ventana, en bombas de calor, acondicionadores de aire de edificios comerciales y en grandes sistemas de refrigeración industrial; y ofrece una fuerte competencia al amoniaco. El R-502 (una mezcla del R-115 y del R-22) es el refrigerante dominante que se usa en los sistemas de refrigeración comerciales como los de los supermercados debido a que permite bajas temperaturas en evaporadores, mientras opera en una sola etapa de compresión.
1.3.7.
REFRIGERANTES
Los fluidos refrigerantes son aquellos utilizados en la transmisión de calor, cuya misión es absorber calor en una fuente fría a baja presión y a baja temperatura, para cederlo en la fuente caliente a alta presión y alta temperatura. Todo ello con cambio de estado de líquido a vapor y viceversa. Los refrigerantes tales como R-11, R-12, R-22, R-134a y R-502 abarcan 90 por ciento del mercado en Estados Unidos.
1.3.7.1. HISTORIA: El éter etílico fue el primer refrigerante utilizado para el comercio de sistemas por compresión de vapor en 1850, y le siguieron otros como amoniaco, dióxido de car bono, cloruro metílico, dióxido de azufre, butano, etano, propano, isobutano, gasolina, y los clorofluorocarbonos, entre otros. Los sectores industriales y del gran comercio estaban muy satisfechos con el amoniaco, y aún lo están, aunque este compuesto es tóxico. Las ventajas del amoniaco sobre otros refrigerantes son su bajo costo, altos COP (y en consecuencia, menores costos de energía), sus propiedades termodinámicas y de transporte más 35
favorables y, por ello, coeficientes de transferencia de calor más altos (requiere intercambiadores de calor más pequeños y de menor costo), mayor detectabilidad en el caso de una fuga y ningún efecto en la capa de ozono. La principal desventaja del amoniaco es su toxicidad, que lo hace inadecuado para el uso doméstico. El amoniaco se usa predominantemente en las instalaciones de refrigeración de alimentos, la refrigeración de bebidas y productos lácteos, el congelamiento de helados y otros alimentos; la producción de hielo, y la refrigeración a baja temperatura en las industrias farmacéutica y algunas otras. Los primeros refrigerantes como el dióxido de azufre, el cloruro de etilo y de metilo, eran altamente tóxicos. En la década de 1920 produjo una petición pública para prohibir o limitar el uso de estos refrigerantes debido a unos cuantos casos de serias fugas que causaron lesionados y muertos. En 1928, el laboratorio de investigación de la General Motors, desarrolló en tres días el R-21, el primer miembro de la familia de los refrigerantes de CFC. De varios CFC desarrollados, el equipo de investigación eligió al R-12 como el refrigerante más adecuado para uso comercial y le dio a la familia de CFC el nombre comercial “Freón”.
La producción comercial de R-11 y R-12 se inició en 1931 en una compañía formada por General Motors y E. I. du Pont de Nemours and Co., Inc. La versatilidad y el bajo costo de los CFC hicieron que fueran fuer an los preferidos. A mitad de la década de 1970 se reconoció que los CFC permitían más radiación ultravioleta en la atmósfera de la Tierra, ya que destruyen la capa protectora de ozono y por lo tanto contribuyen al efecto invernadero inverna dero que a su vez ocasiona el e l calentamiento global. En consecuencia, el uso de algunos CFC se ha proh ibido por medio de tratados internacionales. Los CFC completamente halogenados (como el R-11, R-12 y R-115) son responsables de la mayor parte del daño de la capa de ozono. El alguna vez popular R-12 fue en gran parte reemplazado por el recientemente desarrollado R-134a, libre de cloro.
36
1.3.7.2. CLASIFICACIÓN DE LOS REFRIGERANTES A continuación se presenta la clasificación de los distintos refrigerantes que existen en el mercado:
REFRIGERANTES CFC Son los refrigerantes que contienen cloro (2 átomos), flúor y carbono en su molécula. También son conocidos como clorofluorcarbonados, pero estos fueron prohibidos tanto su venta como su uso el 1 de octubre de 2000 por el Reglamento Europeo (CE) n°2037/2000, por ser sustancias que agotan la capa de ozono. Entre ellos se encuentra el R-12, refrigerante utilizado para aire acondicionado en la automoción.
REFRIGERANTES HCFC Son los refrigerantes que contienen hidrogeno, cloro (un átomo solo), flúor y carbono. Conocidos también como hidroclorofluorcarbonados los cuales han sido prohibidos para su uso en cuanto a fabricación de equipos tanto de frio como de bomba de calor y prohibido su uso en todos los casos, incluido el mantenimiento, el 1 de enero de 37
2015, según el Reglamento Europeo (CE) n°2037/2000 por ser sustancias que degradan la capa de ozono. Entre ellos se encuentra el R-22, refrigerante utilizado para equipos de aire acondicionado de todas las potencias.
REFRIGERANTES HFC Son los refrigerantes que no contienen cloro y que contiene hidrogeno, flúor y carbono en su molécula. Denominados por lo tanto, hidrofluorcarbonados. Su ODP es cero. Son sustancias que no perjudican en absoluto la capa de ozono , (R-134A, R-407C, R410A, entre otros).
REFRIGERANTES SIMPLES Son sustancias químicas que por sí solas pueden utilizarse como refrigerantes. Muy pocas sustancias se utilizan como fluido frigorífero en la práctica debido, principalmente a las condiciones exigibles de seguridad y rendimiento energético. Entre los principales refrigerantes simples o puros e encuentra el R-12, R-22, R-134a, R-125, entre otros. Son por lo tanto, refrigerantes azeotrópicos o normales en cuanto que, poseen un punto de evaporación constante.
MEZCLAS AZEOTRÓPICAS Son los refrigerantes compuestos de dos o tres sustancias (binarias o ternarias), pero que se comportan como o casi un refrigerante puro o simple. Las diferentes sustancias que lo componen son totalmente miscibles entre sí, comportándose durante la evaporación y la condensación como sustancia pura (punto de evaporación y condensación constantes). Al ser azeotrópicos mantiene la misma composición en la fase de vapor y en la de líquido y sus cambios de estado.
38
MEZCLAS ZEOTRÓPICAS Evidentemente son mezclas que no tienen una evaporación ni condensación constante a una presión determinada. Digamos que durante la evaporación del refrigerante zeotrópico cada uno de sus componentes lo hace a temperaturas diferentes provocando lo que es conocido como deslizamiento de temperatura de evaporación. Por lo tanto este tipo de refrigerantes no mantiene la m isma composición en la fase de vapor que la liquida. Se debe prestar mucha atención a este hecho, ya que implica que este tipo de refrigerante solo se puede cargar a la instalación de aire aco ndicionado o refrigeración en fase liquida, y por otra parte, en caso de fuga, será necesario reponer totalmente la carga. Entre estos refrigerantes nuevos se tienen el R-407C, R-417A Y R-413A [18].
39
CAPITULO II DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
40
2.1.
SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO (MARCA CHILLER)
¿Qué es un Chiller? Los Chillers, son equipos de climatización muy usados en grandes instalaciones debido a la posibilidad que tienen de enfriar o calentar, según se requiera. Además, los expertos en estos equipos señalan que su uso es una excelente opción para aplicaciones de aire acondicionado u otros procesos de enfriamiento. Un Chiller es un refrigerador de líquido, que como en un sistema de expansión d irecta, (mediante el intercambio térmico) o bien calienta o enfría. El Chiller como característica principal tiene:
Mantener el líquido refrigerado cuando funciona en función frío.
Mantener el líquido calentado en función bomba de calor.
Chiller como climatizador: El Chiller como las unidades de expansión directa se coloca en el exterior del edificio. En el interior del edificio se colocarán unidades termoventiladas denominadas FAN-COIL que son similares a las unidades interiores de un sistema de expansión directa. Las únicas conexiones entre la unidad interna y la unidad externa es un circuito hidráulico común cerrando. El líquido tratado en la unidad exterior enfriado o calentado circulará impulsada por la bomba incluida en el sistema hidrónico, por todas las unidades FAN- COIL. Finalmente el FAN-COIL utiliza el agua que circula por él, enviando el resultante del intercambio térmico (aire frío o aire caliente), mediante un ventilador al ambiente según las demandas de confort del usuario. Igual que un sistema de expansión directa convencional se debe tener en cuenta que produce condensados debido al diferencial de temperatura. Las unidades enfriadoras de líquido o generadoras de agua helada (Chiller) son la solución ideal para sus requerimientos de Aire Acondicionado las hay desde 1.5 toneladas hasta más de 2000 toneladas ya sean monofásicas o trifásicas, pueden ser monitoreadas en todas sus funciones por medio de un Software, estos equipos tienen la ventaja de llevar el agua refrigerada a las manejadoras a cualquier distancia 41
mediante el bombeo adecuado, limitante que existe en los sistemas Mini y Multi-Split, sus aplicaciones pueden ser tanto de confort como para procesos industriales [19].
2.1.1.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE TODO CHILLER
A continuación se procede a explicar todo el funcionamiento del Chiller, con el apoyo de imágenes tomadas de manuales. En este diagrama se aprecia que en el compresor se suministra energía y se eleva la presión del gas refrigerante, de ahí pasa por el
condensador
donde
se
presenta un rechazo de calor en el intercambiador de calor del tipo de aletado de aluminio y tubos de cobre, el siguiente punto es la válvula de expansión en donde se pulveriza el gas refrigerante para tener una mezcla de gas y líquido, de ahí pasa al evaporador en donde se utiliza la mezcla de gas y líquido, para realizar una absorción de calor que trae el agua que circula por los Fan-Coil [20].
2.1.2.
CLASIFICACIÓN
Las unidades enfriadoras de líquido o generadoras de agua helada (Chiller) son la solución ideal para sus requerimientos de Aire Acondicionado las hay desde 1.5 toneladas hasta más de 2000 toneladas ya sean monofásicas o trifásicas, pueden ser monitoreadas en todas sus funciones por medio de un Software, estos equipos tienen la ventaja de llevar el agua refrigerada a las manejadoras a cualquier distancia mediante el bombeo adecuado, limitante que existe en los sistemas Mini y Multi Split.
Según el tipo de compresor utilizado: EL tipo de compresor se selecciona según la aplicación y capacidad del equipo. Los Chillers se pueden clasificar como:
Scroll: Se usan en rangos de 1 a 100 Toneladas de refrigeración.
Tornillo: Se usan en capacidades de 100 a 300 toneladas aproximadamente. 42
Centrífugos: Van desde las 150 toneladas hasta capacidades de 2000 toneladas o más.
(a)
(b)
(c)
Compresores Scroll (a), tornillo (b) y centrífugo (c)
Los compresores también se clasifican en:
Herméticos: Se usan para equipos de baja capacidad, es decir hasta 100 Toneladas. Estos compresores al estar completamente sellados, no son reparables ni es posible dar servicio, sin embargo su costo es muy bajo comparado con los otros tipos de compresores y en condiciones normales estos equipos ofrecen de 10 a 15 años de vida.
Semihermeticos: Son reparables en talleres especializados. Normalmente el costo de estos compresores es más alto. Estos equipos se usan en aplicaciones de 50 toneladas o mayores.
Abiertos: Son aquellos en los que el motor del compresor esta fuera del circuito de refrigeración, lo cual hace aún más fácil su mantenimiento y reparación. Estos últimos compresores se utilizan en aplicaciones de 150 o 200 toneladas hacia arriba.
Según el tipo de condensador: los encontramos como:
Chillers con condensador enfriado por aire: Estos están construidos con un serpentín de tubo de cobre, aletas y ventiladores generalmente de tipo axial; en ellos se hace circular aire a través de los tubos del serpentín, afín de enfriar el refrigerante que circula por el interior de los mismos. En el caso de equipos con 43
este tipo de condensadores ellos deberán estar instalados en el exterior afín de tener una ventilación.
Chillers con condensador enfriado por agua: (del tipo de casco y tubo). El agua de enfriamiento circula por el interior de los tubos y el refrigerante por el exterior de los mismos. El agua se circula por medio de bombas y es enfriada en una torre de enfriamiento.
Según el tipo de evaporador: Se encuentran:
Chillers con evaporador de placas
Chillers con intercambiador de casco y tubos (también conocidos como tubo y coraza).
(a)
(b)
Intercambiadores tipo placas (a) y tipo casco y tubos (b).
Clasificación general:
Scroll enfriado por aire: Los Chillers York Tipo Scroll Millennium enfriados por aire tienen un rango de capacidad de 10 a 150 Ton. operan con HCFC-22, HFC 407C y HFC 410a utilizando compresores tipo scroll que proveen una alta
44
eficiencia, bajo ruido, tolerancia al líquido insuperable así como gran confiabilidad. Estos equipos enfriadores son controlados también por el Centro de Control Millennium amigable para el usuario con opción a Hydro Kit que incluye bomba de agua (1 o 2) y tanque de expansión contenidos dentro de la unidad.
Scroll enfriado por agua: Los Chillers York Tipo Scroll Millennium enfriados por agua son de alta eficiencia, de bajos costos de operación e instalación, proporcionan un bajo Nivel de Ruido y una excelente comunicación a través de su control microprocesador con display de 40 caracteres disponible en 5 idiomas para una fácil operación y mantenimiento, son ideales para múltiples aplicaciones ya que están diseñados para operar en un amplio rango de condiciones.
Tornillo enfriado por aire: Proporcionan una elevada eficiencia operacional y un nivel silencioso de operación, la familia de enfriadores YCAV están disponibles para capacidades
de
150
a
550
TR,
proporcionando eficiencia 10.3 SEER en carga plena y 15.2 SEER en carga parcial, utilizan gas refrigerante ecológico HFC-134 a y un 50% menos piezas móviles de que los compresores tradicionales. Estos equipos cuentan con la tecnología del variador de velocidad para controlar la capacidad de los compresores, permitiendo el mejor desempeño del mercado en este tipo de equipos, aseguran 45
un factor de potencia de 0.95 a cualquier capacidad y evitan los picos de energía al arranque de los compresores que nunca exceden del 100% de su FLA.
Tornillo enfriado por agua: Los Chillers York Tipo Tornillo Millennium
Enfriados por agua (Torre) YCWS manejan capacidades de 75 a 170 TR con R-22 y de 100 a 215 TR con R-407c, están fabricados en un Gabinete de acero galvanizado, con doble pintura haciéndolos resistentes a la corrosión y con amortiguadores para evitar al máximo las vibraciones producidas por la unidad, cuentan con una computadora central con protocolo abierto para conectarse a sistemas de control. Los Chillers Tipo Tornillo MaxE de York
enfriados por agua proporcionan los niveles de sonido más bajos del mercado que se conocen para los Chillers de tornillo. Tienen niveles de sonido de sólo 79 DBA sin ningún accesorio y de 68 DBA con las cubiertas para sonido, utilizan el refrigerante HFC-134a que tiene un potencial de agotamiento de la capa de ozono igual a cero y su diseño permite una sustentabilidad a largo plazo con la mínima perdida de refrigerante. Las mejoras a los compresores de Frick de la unidad han reducido las pérdidas del sistema, mejorando la eficacia para los ahorros máximos de la energía en el diseño. El Chiller está diseñado con un panel de control avanzado OptiView™ que ofrece una navegación simple en varios
idiomas múltiples y una interfaz incorporada que se comunica con la mayoría de los sistemas de automatización de edificios. 46
El Chiller o enfriador de tornillo de MaxE tiene la ventaja de poder trabajar con las más bajas temperaturas de agua de entrada al condensador ECWT (hasta 55°F), las cuales están disponibles a las horas no pico. El agua más fría reduce la carga de trabajo del compresor y proporciona ahorros considerables de energía, comparado contra otras marcas que trabajan con temperatur as más altas para una correcta operación de sus enfriadores. Este enfriador o Chiller es muy versátil ya que también se adapta fácilmente a una variedad de condiciones para
bajas
temperaturas,
incluyendo
enfriamiento
de
salmuera
y
almacenamiento térmico, eliminando la necesidad de múltiples unidades para trabajar en diversas condiciones.
Centrifugo enfriado por aire: Los Chiller centrífugos York MaxE operan con una máxima eficiencia tanto para carga plena como para carga parcial, considerando que el 99% del tiempo los equipos trabajan a cargas parciales optimizando como consecuencia el consumo de energía eléctrica, estos Chillers cuentan con el panel de control más avanzado del mercado, logrando una operación, registro y monitoreo totalmente amigables con los usuarios.
Tornillo enfriado por agua: Los Chillers York Tipo Absorción enfriados por agua (una etapa) emplean agua como refrigerante ecológico y suministran una fuente económica de refrigeración cuando existe la posibilidad de emplear vapor de baja presión o agua caliente, sus capacidades van de las 100 a las 1,400 Ton. Si se cuenta con un sistema residual de vapor de descarga o de agua caliente proveniente de un sistema de refrigeración de motor o 47
proceso co-generativo, puede ser utilizado por un enfriador de agua de absorción Millenium de una sola etapa para obtener una refrigeración gratuita [21].
2.1.3.
COMPONENTES PRINCIPALES
Todos los Chillers en su construcción presentan los siguientes componentes básicos :
Compresor: El compresor es el elemento más importante del Chiller ya que es el encargado de generar una diferencia de presión que permite al refrigerante circular indefinidamente en el sistema. La función del compresor es elevar la presión y temperatura del refrigerante en forma de gas para después enviarlo al condensador.
Condensador: El condensador es el componente del sistema que extrae el calor del refrigerante y lo transfiere al aire o al agua. Esta pérdida de calor provoca que el refrigerante se condense. Su función es proporcionar una superficie de transferencia de calor, a través de la cual pasa el calor del gas refrigerante caliente al medio condensante. Mediante la línea de líquido fluye el refrigerante en estado líquido a alta presión a la válvula termostática de expansión. Si el medio que se utiliza para enfriar el condensador es agua, entonces se conoce el equipo como condensador enfriado por agua, y si es aire, entonces hablamos de un condensador enfriado por aire.
Válvula termostática: La válvula termostática de expansión su finalidad es controlar el suministro apropiado del líquido refrigerante al evaporado, así como reducir la presión del refrigerante de manera que vaporice en el evaporador a la temperatura deseada.
48
Válvula de expansión termostática.
Evaporador: El evaporador es en donde se efectúa el enfriamiento del agua que es circulada y enviada por una o varias bombas hacia las manejadora. Los evaporadores en estos equipos son similares a un evaporador de casco y tubo, únicamente que en este caso el refrigerante circula por el interior de los tubos y el agua por el exterior.
Tablero de control: En el tablero de control están todos los dispositivos de control y de operación del equipo, como son interruptores, controles de presión, relevadores, termostatos, programadores, luces indicadores, manómetros, etc.
Dispositivos y controles: Para que un enfriador de líquido trabaje en forma automática, es necesario instalarle ciertos dispositivos eléctricos, como son los controles de ciclo. Los controles que se usan en un enfriador son de acción para temperatura, llamados termostatos, de acción por presión llamados presostatos y de protección de falla eléctrica llamados relevadores. Los principales dispositivos y controles de un “Chiller” son:
Termostatos: Son dispositivos que actúan para conectar o interrumpir un circuito en respuesta a un cambio de temperatura, instalados en esta unidad, cierran un circuito (conectan) con un aumento de temperatur a y lo interrumpirían (desconectan) con un descenso de temperatura. Un segundo tipo de control que se instala en la unidad son los presostatos (Baja presión, cuando se requiera y alta presión).
49
Presostatos De Baja Presión: El presostato de baja presión se conecta en la succión del compresor y éste opera (abre el circuito) cuando existe una baja presión en el sistema, ya sea por una baja de temperatura en el fluido actúa como control de seguridad, por falta de refrigerante o por alguna o bstrucción en la línea de líquido o de succión.
Presostato De Alta Presión: El presostato de alta presión actúa (abre el circuito) como un dispositivo de seguridad al incrementar la presión a un nivel arriba delo normal, este dispositivo es de restablecimiento manual, el disparo de alta presión puede ocasionarse por obstrucción en el condensador, altas temperaturas en el área de enfriamiento, malfuncionamiento de los abanicos, desajuste en la válvula de expansión, obstrucción en la línea de líquido etc.
Calefactor De Cárter: El calefactor de cárter tiene por objeto calentar el aceite del compresor para que al iniciar la operación éste tenga las condiciones correctas de viscosidad, al parar el compresor el calefactor se energiza, evaporando cualquier vestigio de refrigerante líquido en el cárter, al arrancar la unidad se desenergiza automáticamente.
Filtro Deshidratador De Succión: El filtro deshidratador de succión se encuentra instalado en la línea de succión y tiene por ob jeto absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante, así como detener cualquier partícula extraña que viaje al compresor.
Filtro Deshidratador De Líquido: El filtro deshidratador de líquido se encuentra instalado en la línea de líquido y tiene por objeto absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante, así como detener cualquier partícula extraña que viaje al compresor.
Indicador De Líquido O Cristal Mirilla: El indicador de líquido o cristal mirilla instalada también en la línea de líquido, permite verificar visualmente que el sistema tenga su carga completa de refrigerante, así como verificar que el refrigerante se mantenga seco.
El Circuito De Control: Se encarga de controlar los paros y arranques de los motores del “Chiller”, así como de las señales de alarma. Las líneas y
accesorios de refrigeración conducen el refrigerante de un componente a otro 50
del sistema de refrigeración, regulando, filtrando y controlando el paso del refrigerante.
El Gabinete: Encierra y protege los componentes de control y es el soporte de todos los componentes del equipo.
El Refrigerante: Extrae el calor del medio a enfriar y lo disipa en un medio enfriante como agua o aire [22].
Partes principales de un Chiller.
2.1.4.
OTRA MANERA DE EXPLICAR EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS CHILLER
El objetivo de un Chiller es extraer el calor del agua que circula a través de un intercambiador de calor, empleando un medio refrigerante. Básicamente opera como lo indica el ciclo de Carnot: un fluido refrigerante (usualmente conocido a través de la marca comercial Freón) en estado líquido, se fuerza a experimentar su evaporación debido a una disminución de presión en el sector conocido como evaporador adonde además y fundamentalmente toma calor del agua con la que indirectamente se pone en contacto. Es exactamente en ese lugar donde se produce el enfriamiento propiamente dicho del agua. 51
Ahora el agua sigue camino al proceso por su circuito y el refrigerante en estado de vapor (mal denominado gas) es comprimido por un compresor frigorífico obligándolo a recorrer el circuito de refrigeración. Seguidamente el refrigerante, en estado de vapor, ingresa al condensador donde se convierte al estado líquido liberando el calor que sustrajo en el evaporador. Para esto, en el caso de los Chiller condensados por aire, el calor sale del refrigerante pa ra pasar al aire ambiente por acción de unos ventiladores que lo fuerzan a intercambiar con el refrigerante [23].
Esquema de funcionamiento de un Chiller En resumen, en el evaporador, el agua se enfría (baja su temperatura) mientras que el refrigerante se calienta (se evapora sin cambio de temperatura) en la exacta misma medida. Después, en el condensador, el refrigerante vuelve al estado líquido cediéndole calor al aire ambiente (que eleva su temperatura ). Esta liberación de calor, al efectuarse en un lugar distinto al original (enfriamiento del agua), consigue un efecto neto de "movimiento de calor" del proceso al ambiente. 52
2.1.5. CAPACIDAD DEL EQUIPO La capacidad de un enfriador de agua tipo Chiller depende del tamaño, capacidad y numero de compresores instalados. Generalmente en un edificio, institución, comercio o industria. Hay instalados 3 equipos con capacidad cada uno del 50% de la carga térmica del edificio con el objeto de poder tener un equipo de reserva, para darle mantenimiento preventivo adecuado. Para determinar la capacidad de un equipo instalado en una casa de máquinas será necesario con los datos de placa del equipo o los componentes de los mismos (compresores) consultar con los catálogos del equipo, una segunda forma de poder determinar la capacidad del equipo es consultando los planos del cuadro básico del equipo en donde están indicados, las características del equipo y condiciones de operación.
Datos para cálculo de un Chiller: Se necesita conocer los siguientes datos:
Q= Caudal de agua que entra al Chiller, en Galones por minuto, GPM. Se recomienda entre 2.5 y 3 GPM, por cada tonelada de refrigeración.
T2= Temperatura de entrada de agua al Chiller, en grados Fahrenheit. ºF
T1= Temperatura de salida de agua del Chiller, en grados Fahrenheit. ºF TR= Q*(T2-T1)/24 Dónde: TR= Toneladas de refrigeración.
Ejemplo: Para un caudal de 10.5 Gpm., una T2= 58 ºF (14.5 ºC) y una T1= 50 ºF (10º): TR=10.5*(58-50)/24 =3,5 TON A diferencia para calcular un mini Split se requiere lo siguiente: Se deben tener en cuenta varios factores como lo son:
1. Número de personas que habitaran el recinto. 2. Número de aparatos que se encuentran en el lugar que disipen calor 3. Ventilación (posibles fugas de aire que puedan haber como ventanas, puertas,) 53
4. Área del lugar en metros cúbicos (m³) Largo X Ancho X Alto. Para realizar el cálculo de capacidad se debe tener en cuenta lo siguiente: 12,000 BTU = 1 TON. DE REFRIGERACION 1KCal = 3967 BTU 1 BTU = 0,252 Kcal 1KCal/h = 3,967 BTU/h 1KW = 860 Kcal/h 1HP = 642 Kcal/h
CÁLCULO DE CAPACIDAD C = 230 x V + (# PyE x 476) DONDE:
230 = Factor calculado para América Latina "Temperatura máxima de 40°C" (dado en BTU/hm³).
V = Volumen del AREA donde se instalará el equipo, Largo x Alto x Ancho en metros cúbicos m³.
# PyE = # de personas + Electrodomésticos instalados en el área. 476 = Factores de ganancia y perdida aportados por cada persona y/o electrodoméstico (en BTU/h). Por ejemplo, para instalar un aire acondicionado en un cuarto de 2.75 mts. de ancho por 3.40 mts. de largo y 2.50 mts. de altura, donde generalmente van a estar 3 personas, un televisor. Volumen del área = 2.75 Mts. X 3.40 Mts. X 2.50 Mts. = 23.375 M³ # PyE = 4 C = (230 x 23.375) + (4 x 476) C = 5376.25 + 1904 C = 7280 btu El equipo Acondicionador de Aire que se requiere debe ser de 7000 a 8000 btu (osea uno de media tonelada) [24]. 54
2.1.6. APLICACIONES DE LOS CHILLER Industria Plástica: Para enfriado de moldes de inyección y soplado. Industria Laser Aluminio: Para cortado de acero con láser. Este láser opera a temperaturas muy altas y debe ser enfriado para funcionar correctamente.
Industria Alimenticia: Para, pasteurización de lácteos, bebidas, agua, embutidos, aves en rastros, enfriando vegetales para su empaque y traslado, fábricas de hielo. Destilación de tequila, enfriamiento de mostos.
Industria Hotelera: Para centros comerciales, hoteles. Industria Médica: Quirófanos, salas de expulsión, laboratorios químicos. Espectáculos y Entretenimiento: Pistas de hielo, auditorios, estadios, eventos masivos [25].
2.2.
PARTES CRÍTICAS
Las partes críticas de los equipos son aquellas por los cuales si se llegaran a descomponer los equipos no funcionarían y ocasionarían alguna falla en un proceso o un problema en alguna parte de la empresa. Las partes críticas de un Chiller son principalmente los equipos electrónicos con los que cuentan estas unidades, ya sean los plc´s (Logic Control Placa), los arrancadores, contactores, etc. Otra parte Crítica de un Chiller es el compresor ya que es como el corazón del sistema, este junto con el gas refrigerante son los que nos producen el enfriamiento necesario para poder abatir la carga térmica que lleva el agua circulante de las bombas de alimentación. Y por último tenemos a las bombas de alimentación, ya que sin estas no sirven simplemente los equipos de seguridad no permiten el funcionamiento del equipo, y por
55
otras de las cosas por la cual no funciona el equipo es porque no habría carga térmica que abatir.
2.3.
TEORÍAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO A CORTO, MEDIANO Y LARGO PLAZO
No hay necesidad de realizar mantenimiento a las tuberías de refrigeración mientras la unidad esté operando adecuadamente. Cuando un equipo está funcionando de manera correcta, únicamente se necesita checar la adecuada circulación del aire (succión y descarga) y la limpieza de las superficies del intercambiador de calor, de preferencia una vez al mes o de acuerdo a la temporada. Sin embargo, para mantener en mejores condiciones a los equipos, existen mantenimientos de diversos tipos que se deberán aplicar en ciertos periodos. El ingeniero Mario García, de Daikin, especialista en sistemas de climatización, hace referencia a las siguientes actividades de mantenimiento a corto mediano y largo plazo .
1. Mantenimiento semanal.
Consta de la revisión de todos los parámetros de operación anotados en las bitácoras de operación, con el fin de detectar anomalías en general.
Revisión de las mirillas en las líneas de refrigerante que estén llenas de aceite y sin burbujas.
Limpieza de polvo en paredes, tubería, ventiladores, y demás componentes (de forma exterior).
Desazolve de las tinas de torres de enfriamiento.
2. Mantenimiento mensual. Debe incluir los siguientes puntos:
56
Revisión visualmente de la unidad para detectar componentes sueltos o dañados, así como fugas de refrigerante.
Revisión visualmente de las protecciones sobre amperaje.
Revisión de compresores y resistencias calefactoras de aceite.
Revisión y prueba de fugas de refrigerante.
Revisión de la caída de presión de las piedras deshidratadoras.
Revisión de la presión de aceite en compresores.
3. Mantenimiento anual. Debe incluir los siguientes puntos:
Inspeccionar el aislamiento térmico.
Detalles de pintura, si fuese necesario.
Revisión y prueba de la secuencia en controles en general (service testing).
Revisión de contactores y sustitución en caso de que alguno presente falso.
Revisión y reapriete de conexiones de control y fuerza.
Revisión y limpieza del panel de control.
Revisión de vibración del compresor.
Realizar prueba de acidez en aceite del compresor.
Limpieza de condensadores (esto puede ser requerido en más ocasiones), así como peinado, según sea el estado del serpentín.
Reapriete de tornillería en soportes de los motores ventiladores, así como de los compresores [26].
Un trabajo-tesis realizado por Miguel Ángel Sánchez , Hiram Isaí Sánchez Rosas y Cesar Alberto Tapia en septiembre de 2007 en México denominado 57
“Planeación del Mantenimiento Preventivo de una unidad tipo paquete de aire
acondicionado, propiedad de Aeroméxico ubicado en el aeropuerto internacional de la ciudad de México ”, establecen estos autores una ruta crítica para realizar actividades de mantenimiento preventivo en un equipo de aire acondicionado del tipo unidad paquete de treinta toneladas de refrigeración “TIR” , con la finalidad de hacer más e ficiente los tiempos de operación en su
vida útil. Ellos realizaron treinta y dos actividades para ese equipo de aire acondicionado en el cual están las siguientes:
Revisar bombas de color 1, sin fuga de aceite y material.
Revisar bombas de color 2, sin fuga de aceite y material.
Revisar bombas de isosionato, sin fuga de aceite y material.
Revisar bombas de poliol, sin fuga de aceite y material.
Revisar tuercas de la base del manipulador y tornillos sin fin limpiar y lubricar.
Revisar coles de flecha guía del manipulador limpiar y lubricar.
Revisión del cilindro de barra que detiene el plato sin fuga de aire de ser necesario cambiar empaques y lubricar.
Revisar electroválvulas de cilindro de barra que detiene el plato de ser necesario cambiar empaques.
Revisar estado de bandas transportadoras de necesario cambiar.
Revisar chumaceras y rodamientos de bandas transportadoras limpiar y lubricar.
Revisión de catarinas de bandas transportadoras sin desgaste.
Revisión de catarinas y rodamiento de horno de plato sin desgaste.
Revisar banda metálica del horno plato que deslice sin ruido y sin eslabones rotos.
58
Revisión de válvulas de doble rodillo de planchas sin fugas de aire de ser necesario cambiar empaques.
Revisión de cilindros de planchas sin fugas de aire vástagos y horquillas derechas limpiar y lubricar.
Revisión de sistemas de transmisión de carrusel cadena y Catarina sin desgaste limpieza y lubricación.
Revisión de cadena de transmisión de planchas rodamientos sin ruido sin juego axial soleras barrenadas sin deformación de ser necesario cambiar.
Revisar electroválvulas de manipulador sin fuga de aire limpiar de ser necesario cambiar empaques.
Revisión de electroválvulas de bombas de Iso y Poliol en el sistema de llenado de tanques sin fuga de aire de ser necesario cambiar empaques.
Revisión de reductor de agitador de Isosionato sin fuga de aceite rodamiento sin ruido coronas y sin fin sin desgaste pronunciado.
Revisión de reductor de agitador de Poliol sin fuga de aceite rodamiento sin ruido coronas y sin fin sin desgaste pronunciado.
Revisión de reductor de agitador de color 1 sin fuga de aceite y aire rodamiento sin ruido coronas y sin fin sin desgaste pronunciado.
Revisión de reductor de agitador de color 2 sin fuga de aceite y aire rodamiento sin ruido coronas y sin fin sin desgaste pronunciado.
Revisión de reductor de banda 3 sin fuga de aceite y sin ruido extraño de ser necesario cambiar retenes.
Revisión de reductor de banda metálica de horno de platos sin fuga de aceite de ser necesario cambiar retenes.
Revisión de reductor de banda de inyección sin fuga de aceite y sin ruido extraño de ser necesario cambiar retenes.
Revisión de accionador de planchas de apertura y cierre que no tenga fugas y accione bien. 59
Limpieza de filtros de bombas Iso y Poliol.
Revisión de reductor de mesa giratoria de inyecciones de ser necesario cambiar retenes.
Revisión de dispositivos plato giratorio de masa de inyección rodamientos sin juego axial y sin ruido.
Limpiar y lubricar si es necesario.
Lubricar y limpiar barras de guías de planchas.
Hacer limpieza general [27].
60
CAPÍTULO III RESULTADOS
61
3.1.
DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO
El plan de mantenimiento preventivo se trata de la descripción detallada de las tareas de mantenimiento preventivo asociadas al equipo de climatización, explicando las acciones, plazos y recambios a utilizar; en general, hablamos de tareas de limpieza, comprobación, ajuste, lubricación y sustitución de piezas. Para poder realizar el plan de mantenimiento preventivo de alta calidad, y de grandes beneficios, fue necesario indagar en sus manuales de operación y mantenimiento, así como también investigar algunas teorías de diferentes ingenieros especialistas en equipos de climatización Chiller (Ing. Mario García). Toda la información obtenida tuvo como propósito el mantener funcionando de forma óptima todo equipo de Climatización de la marca Chiller y por lo cual se formuló un plan de mantenimiento, el cual se presenta a continuación, además de algunos formatos que ayudaran a poder llevar un orden de los equipos y sus respectivas actividades de mantenimiento preventivo.
62
E-1
E-2
Layout de casa de máquinas del departamento de mantenimiento y obras. UBICACIÓN: la casa de máquinas se encuentra ubicada al costado oeste de empresa.
63
3.2.
REGISTRO DE EQUIPOS
EQUIPO
1:
CLIMATIZACIÓN
SISTEMA
DE
PARA SALA DE
JUNTAS
1. Compresor: (1) Copeland tipo
EQUIPO
2:
SISTEMA
DE
CLIMATIZACIÓN PARA CUARTO DE ALIMENTOS
1. Compresor: (1) Copeland tipo
scroll.
scroll.
2. Condensador: (1) Tipo serpentín.
2. Condensador: (1) Tipo serpentín.
3. Abanico del condensador.
3. Abanico del condensador.
4. Válvula de expansión.
4. Válvula de expansión.
5. Evaporador: (1) Tipo placa.
5. Evaporador: (1) Tipo placa.
6. Soplador del evaporador.
6. Soplador del evaporador.
7. Filtro deshidratador.
7. Filtro deshidratador.
8. Filtros absolutos: tipo HEPA.
8. Filtros absolutos: tipo HEPA.
9. Filtros de aire: tipo bolsa.
9. Filtros de aire: tipo bolsa.
10. Circuito refrigerante R-410A.
10. Circuito refrigerante R-410A.
11. conexiones eléctricas conduit.
11. conexiones eléctricas conduit.
12. Motor: 1HP, 1075 RPM
12. Motor: 1HP, 1075 RPM
13. Termostatos y presostatos.
13. Termostatos y presostatos.
3.3.
PLAN DE MANTENIMIENTO FORMULADO
64
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN CHILLER AÑO:
PAGINA 1 DE 3
ANUAL ACTIVIDADES
EQUIPO
MES
MES
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC COMPRESOR VERIFICAR TEMPERATURA DE SUCCIÓN Y DESCARGA
E-1
P R
E-2
P R
LIMPIEZA DE TUBERIAS DE SUCCIÓN Y DESCARGA
E-1
P R
E-2
P R
INSPECCION DEL CABLEADO DE TERMINALES Y BORNES DEL COMPRESOR
E-1
P R
E-2
P R
LECTURAS DE VOLTAJE Y AMPERAJE CONSUMIDO
E-1
P R
E-2
P R
CONDENSADOR LIMPIEZA DE LA CHAROLA DE DESAGUE DEL CONDENSADOR
E-1
P R
E.2
P R
LIMPIEZA DE LA ESTRUCTURA (TUBERIAS DE ENTRADA Y SALIDA, SERPENTINES Y ALETAS) MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL CONDENSADOR
E-1
P R
E-2
P R
E-1
P R
E-2
P R
VERIFICACION DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL ABANICO DEL CONDENSADOR
E-1
P R
E-2
P R
P= Programado R= Realizado 65
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN CHILLER AÑO:
PAGINA 2 DE 3 ANUAL
ACTIVIDADES EQUIPO
MES
MES
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL
AGO
SEP OCT NOV
DIC
VALVULA DE EXPANSION P
MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL DISPOSITIVO LIMPIEZA DEL DISPOSITIVO
E-1
E-2
R P R
E-1
P R
E-2
P R
EVAPORADOR
INSPECCION DEL AREA DEL EVAPORADOR
E-1
P R
E-2
P R
LIMPIEZA DEL AREA DEL EVAPORADOR
E-1
P R
E-2
P R
FILTRO DESHIDRATADOR INSPECCION DEL FILTRO
E-1
P R
E-2
P R
CAMBIO DE FILTRO
E-1
P R
E-2
P R
FILTROS ABSOLUTOS
INSPECCION DE LOS FILTROS
E-1
P R
E-2
P R
P= Programado R= Realizado
66
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL SISTEMA DE CLIMATIZACION CHILLER AÑO:
ACTIVIDADES
PAGINA 3 DE 3
EQUIPO
ANUAL MES
MES
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC CAMBIO DE FILTROS
E-1
P R
E-2
P R
FILTROS DE AIRE INSPECCION DE LOS FILTROS DE AIRE
E-1
P R
E-2
P R
CAMBIO DE FILTROS
E-1
P R
E-2
P R
CIRCUITO DEL REFRIGERANTE INSPECCION DE LAS CONEXIONES DE LA TUBERIA DEL REFRIGERANTE A LA BASE DE LA UNIDAD
E-1
P R
E-2
P R
CONEXIONES ELECTRICAS REAPRIETE DE CONEXIONES
E-1
P R
E-2
P R
SOPLADOR DEL EVAPORADOR Y MOTOR LIMPIEZA DEL SOPLADOR
E-1
P R
E-2
P R
P= Programado R= Realizado
67
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA REGISTRO DE EQUIPO
NOMBRE DEL EQUIPO: MODELO:
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA JUNTAS
CHCPV13120XB3
FECHA DE ADQUISICION: FECHA DE INSTALACION:
09/MARZO/2009 22/MARZO/2009
SERIE:
E-1
TAG:
MCH2004850
CAPACIDAD: FABRICANTE:
10 TR
TIPO:
PAQUETE
COMFORTFRESH
FOTOGRAFIA:
CARACTERISTICAS T CNICAS TEMPERATURA MAXIMA DE OPERACION
46.1°C
CRITICIDAD
2
OBSERVACIONES: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ CRITICIDAD 1 INDISPENSABLE CRITICIDAD 2 NECESARIO, PUEDE ESTAR PARCIALMENTE DESACTIVADO CRITICIDAD 3 NO NECESARIO, PUEDE ESTAR DESACTIVADO
68
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA HISTORIAL DE EQUIPO
NOMBRE DEL EQUIPO:
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA JUNTAS
MARCA:
COMFORTFRESH
SERIE:
MCH2004850
MODELO:
TAG:
E-1
CHCPV13120XB3
CAPACIDAD DE DISEÑO:
OBSERVACIONES GENERALES: FOTOGRAFIA DEL EQUIPO:
COMPONENTES PRINCIPALES N° 1 2 3 4 5 6
DESCRIPCION DEL COMPONENTE CARCASA COMPRESOR CONDENSADOR EVAPORADOR DISPOSITIVOS DE MEDICION ACCESORIOS
DESCRIPCION DE REFACCION
FECHA 2010 2012 2014
CARACTERISTICAS
LISTAS DE REFACCIONES CRITICAS STOCK MINIMO POSIBLE PROVEEDOR
HISTORIAL DE MAQUINARIA O EQUIPO FALLA TRABAJO TIEMPO REFACCIONES EFECTUADO DE USADAS MANTTO. FALLA DEL MANTENIMIENTO 5 DIAS ---------------COMPRESOR CORRECTIVO OBSTRUCCION MANTENIMIENTO 10 DIAS ---------------DEL FILTRO RUTINARIO DESHIDRATADOR ---------------MANTENIMIENTO 15 DIAS ----------------RUTINARIO
ENCARGADO TECNICO DE MANTENIMIENTO TECNICO DE MANTENIMIENTO TECNICO DE MANTENIMIENTO 69
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA GUIA DE INSPECCION Y MANTENIMIENTO
UNIDAD:
AREA DE MANTTO.
SISTEMA:
CLIMATIZACIÓN PARA JUNTAS
EQUIPO: TAG:
PARTE
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN
GUANTES DE SEGURIDAD, GAFAS, BATA Y CASCO
EQUIPO DE SEGURIDAD: MATERIAL:
DEPARTAMENTO DE CONSERVACION Y MANTTO.
RESPONSABLE:
E-1
SUB PARTE
COMPRESOR
SISTEMA DE AIRE ACONDICIONA DO
CONDENSADO R
ACTIVIDADES
FRECUENCIA (DIA, SEMANA, MES, AÑO)
REQUIERE PARO
PRIORIDA D
TIPO DE MANTENIMIENTO
VERIFICAR TEMPERATURA DE SUCCIÓN Y DESCARGA
DIARIO
NO
ALTA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DE TUBERIAS DE SUCCIÓN Y DESCARGA
MENSUAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
INSPECCION DEL CABLEADO DE TERMINALES Y BORNES DEL COMPRESOR
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
LECTURAS DE VOLTAJE Y AMPERAJE CONSUMIDO
NO
MEDIA
CORRECTIVO
SEMANAL
LIMPIEZA DE LA CHAROLA DE DESAGUE DEL CONDENSADOR
SEMESTRAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DE LA ESTRUCTURA (TUBERIAS DE ENTRADA Y SALIDA, SERPENTINES Y ALETAS)
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL CONDENSADOR
DIARIO
NO
MEDIA
CORRECTIVO
VERIFICACION DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL ABANICO DEL CONDENSADOR
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
70
VALVULA DE EXPANSION
MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL DISPOSITIVO
QUINCENAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DEL DISPOSITIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
SEMESTRAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
REAPRIETE DE CONEXIONES
ANUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DEL SOPLADOR
ANUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
INSPECCION DEL AREA DEL EVAPORADOR EVAPORADOR LIMPIEZA DEL AREA DEL EVAPORADOR
FILTRO DESHIDRATAD OR
INSPECCION DEL FILTRO
CAMBIO DE FILTRO
FILTROS ABSOLUTOS
INSPECCION DE LOS FILTROS
CAMBIO DE FILTRO
INSPECCION DE LOS FILTROS DE AIRE FILTROS DE AIRE CAMBIO DE FILTROS
CIRCUITO DEL REFRIGERANT E
CONEXIONES ELECTRICAS
SOPLADOR DEL EVAPORADOR Y MOTOR
INSPECCION DE LAS CONEXIONES DE LA TUBERIA DEL REFRIGERANTE A LA BASE DE LA UNIDAD
71
72
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA CATALOGO DE EQUIPO
EQUIPO
SISTEMA DE CLIMATIZACI N PARA JUNTAS
MARCA
COMFORTFRESH
FECHA DE COMPRA
09/MARZO/2009
UBICACIÓN FISICA
AZOTEA DEL AREA DE JUNTAS
COMPRESOR CONDENSADOR VALVULA DE EXPANSION COMPONENTES
EVAPORADOR FILTROS CIRCUITO REFRIGERANTE
73
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA REGISTRO DE EQUIPO
NOMBRE DEL EQUIPO: MODELO:
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA CUARTO DE ALIMENTOS
CHCPV13120XB3
FECHA DE ADQUISICION: FECHA DE INSTALACION:
04/ABRIL/2008 23/ABRIL/2008
SERIE:
TAG:
E-2
MCH2004850
CAPACIDAD: FABRICANTE:
10 TR
TIPO:
PAQUETE
COMFORTFRESH
FOTOGRAFIA:
CARACTERISTICAS T CNICAS TEMPERATURA MAXIMA DE OPERACION
46.1°C
CRITICIDAD
1
OBSERVACIONES: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ CRITICIDAD 1 INDISPENSABLE CRITICIDAD 2 NECESARIO, PUEDE ESTAR PARCIALMENTE DESACTIVADO CRITICIDAD 3 NO NECESARIO, PUEDE ESTAR DESACTIVADO
74
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA HISTORIAL DE EQUIPO
NOMBRE DEL EQUIPO:
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN PARA CUARTO DE ALIMENTOS
MARCA:
COMFORTFRESH
SERIE:
MCH2004850
MODELO:
TAG:
E-2
CHCPV13120XB3
CAPACIDAD DE DISEÑO:
OBSERVACIONES GENERALES: FOTOGRAFIA DEL EQUIPO:
COMPONENTES PRINCIPALES N° 1 2 3 4 5 6
DESCRIPCION DEL COMPONENTE CARCASA COMPRESOR CONDENSADOR EVAPORADOR DISPOSITIVOS DE MEDICION ACCESORIOS
DESCRIPCION DE REFACCION
FECHA 2010 2012 2014
CARACTERISTICAS
LISTAS DE REFACCIONES CRITICAS STOCK MINIMO POSIBLE PROVEEDOR
HISTORIAL DE MAQUINARIA O EQUIPO FALLA TRABAJO TIEMPO REFACCIONES EFECTUADO DE USADAS MANTTO. FALLA DEL MANTENIMIENTO 5 DIAS ---------------COMPRESOR CORRECTIVO OBSTRUCCION MANTENIMIENTO 10 DIAS ---------------DEL FILTRO RUTINARIO DESHIDRATADOR ---------------MANTENIMIENTO 15 DIAS ----------------RUTINARIO
ENCARGADO TECNICO DE MANTENIMIENTO TECNICO DE MANTENIMIENTO TECNICO DE MANTENIMIENTO 75
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA GUIA DE INSPECCION Y MANTENIMIENTO
UNIDAD:
AREA DE MANTTO.
SISTEMA:
CLIMATIZACIÓN PARA CUARTO DE ALIMENTOS
EQUIPO: TAG:
PARTE
SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN
GUANTES DE SEGURIDAD, GAFAS, BATA Y CASCO
EQUIPO DE SEGURIDAD: MATERIAL:
DEPARTAMENTO DE CONSERVACION Y MANTTO.
RESPONSABLE:
E-2
SUB PARTE
COMPRESOR
SISTEMA DE AIRE ACONDICIONA DO
CONDENSADO R
ACTIVIDADES
FRECUENCIA (DIA, SEMANA, MES, AÑO)
REQUIERE PARO
PRIORIDA D
TIPO DE MANTENIMIENTO
VERIFICAR TEMPERATURA DE SUCCIÓN Y DESCARGA
DIARIO
NO
ALTA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DE TUBERIAS DE SUCCIÓN Y DESCARGA
MENSUAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
INSPECCION DEL CABLEADO DE TERMINALES Y BORNES DEL COMPRESOR
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
LECTURAS DE VOLTAJE Y AMPERAJE CONSUMIDO
NO
MEDIA
CORRECTIVO
SEMANAL
LIMPIEZA DE LA CHAROLA DE DESAGUE DEL CONDENSADOR
SEMESTRAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DE LA ESTRUCTURA (TUBERIAS DE ENTRADA Y SALIDA, SERPENTINES Y ALETAS)
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL CONDENSADOR
DIARIO
NO
MEDIA
CORRECTIVO
VERIFICACION DEL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL ABANICO DEL CONDENSADOR
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
76
VALVULA DE EXPANSION
MEDICION DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA Y SALIDA DEL DISPOSITIVO
QUINCENAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DEL DISPOSITIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
QUINCENAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
MENSUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
SEMESTRAL
SI
MEDIA
CORRECTIVO
REAPRIETE DE CONEXIONES
ANUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
LIMPIEZA DEL SOPLADOR
ANUAL
SI
ALTA
CORRECTIVO
INSPECCION DEL AREA DEL EVAPORADOR EVAPORADOR LIMPIEZA DEL AREA DEL EVAPORADOR
FILTRO DESHIDRATAD OR
INSPECCION DEL FILTRO
CAMBIO DE FILTRO
FILTROS ABSOLUTOS
INSPECCION DE LOS FILTROS
CAMBIO DE FILTRO
INSPECCION DE LOS FILTROS DE AIRE FILTROS DE AIRE CAMBIO DE FILTROS
CIRCUITO DEL REFRIGERANT E
CONEXIONES ELECTRICAS
SOPLADOR DEL EVAPORADOR Y MOTOR
INSPECCION DE LAS CONEXIONES DE LA TUBERIA DEL REFRIGERANTE A LA BASE DE LA UNIDAD
77
78
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA CATALOGO DE EQUIPO
EQUIPO
SISTEMA DE CLIMATIZACI N PARA JUNTAS
MARCA
COMFORTFRESH
FECHA DE COMPRA
04/ABRIL/2008
UBICACIÓN FISICA
AZOTEA DEL AREA DE JUNTAS
COMPRESOR CONDENSADOR VALVULA DE EXPANSION COMPONENTES
EVAPORADOR FILTROS CIRCUITO REFRIGERANTE
79
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA ORDEN DE TRABAJO
ORDEN DE TRABAJO
No. DE LICENCIA:
FECHA DE INICIO DE TRABAJO:
FECHA DE TERMINO DE TRABAJO:
DESCRIPCION DEL TRABAJO:
SOLICITA
_____________________ NOMBRE Y FIRMA
AUTORIZA
FIRMA DE TRABAJO RECIBIDO
___________________________ __________________________ COORDINADOR DE MTO. Y OBRAS
COORDINADOR DE MTO. Y OBRAS
NOMBRE Y FIRMA
NOMBRE Y FIRMA
80
3.4.
SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO MARCA CHILLER: SINTOMA, DIAGNOSTICO Y POSIBLE SOLUCIÓN
SÍNTOMA
DIAGNÓSTICO 1.
Breaker apagado
2.
Daños en el contactor en su bobina o en circuito de control Ausencia de energía en los alimentadores principales
3.
4.
Determine causa y corrija
5.
No se requiere enfriamiento en el medio enfriado
5.
Espere que aumente la temperatura
6.
Válvula solenoide no abre
6.
Repare o reemplace la bobina
7.
Problemas en el motor falla mecánica
7.
Chequee motor por desconexiones cortocircuitos
8.
Cables abiertos
8.
Chequee conexiones y/o apriete tornillos y terminales
9.
Circuito de control abierto
9.
Verifique fusibles de la bomba, controles de presión y temperatura
1.
Bajo voltaje
1.
Verifique entrada principal en la unidad. El voltaje debe estar dentro del 10% de la clasificación de las placas del motor
2.
Verifique los fusibles y el alambrado
3.
Verifique los contactos y bobinas
3.
4.
El compresor no enciende
2.
3.
Breaker o fusible de acometida abierto
1.
Chequee circuitos de acometidas y devanados de los motores ante la posible presencia de cortocircuitos o fallas a tierra. Verifique presencia de desconexiones o circuitos dañados Repare o reemplace
2.
Compresor hace un zumbido que no arranca
Acometida desenergizada
POSIBLE SOLUCIÓN
No hay corriente en una de las fase de la unidad trifásica Arrancador o contactor defectuoso
81
SÍNTOMA
DIAGNÓSTICO
1.
Chequee ajuste de válvula de expansión o verifique operación del sistema de evaporación y corrija
2.
Verifique y corrija
3.
Cambie compresor
No condensables en el sistema Sobrecarga de refrigerante
1.
Purgue no condensables
2.
Retire exceso
3.
Válvula de descarga parcialmente cerrada
3.
Abra la válvula
4.
Ventilador apagado
4.
Chequee motor y/o circuitos eléctricos
5.
Serpentín condensador sucio Insuficiente carga de refrigerante
5.
Limpie serpentín.
1.
Chequee estanquidad, repare y ajuste cantidad de refrigerante
1.
Carga térmica alta
1.
Reduzca carga e instale equipo adicional
2.
Válvula de expansión sobrealimentada
2.
Chequee bulbo de TXV, regule por superheat
1.
Insuficiente refrigerante
1.
Chequee estanquidad, repare y ajuste cantidad de refrigerante
2.
Evaporador sucio
2.
Limpie químicamente
3.
Filtro secador obstruido
3.
Reemplace
4.
Succión de compresor o filtro de succión obstruidos
4.
Limpie strainers
5.
5.
6.
Fallas en la válvula de expansión Baja carga en evaporador
1.
Termostato defectuoso
1.
Reemplace
2.
Contactor dañado
2.
Reemplace
3.
Timer dañado
3.
Reemplace
1.
Ruido y/o vibración anormal en el compresor
2.
3. 1. 2.
Alta presión de descarga
Baja presión de descarga
Alta presión de succión
Baja presión de succión
Cortociclajes en el compresor
1.
Retorno de liquido
POSIBLE SOLUCIÓN
Apoyo deficiente de las tuberías de líquido y/o succión Compresor dañado
6.
Chequee, limpie o ajuste superheat Ajuste y revise carga térmica
82
SÍNTOMA
Disparo en las protecciones con equipo encendido
DIAGNÓSTICO
POSIBLE SOLUCIÓN
1.
Bajo voltaje en condiciones de alta carga térmica
1.
Chequee acometidas y alimentación por excesivas caídas por regulación y corrija
2.
2.
Reemplace compresor
3.
Fallas a tierra en el compresor Perdidas por acometidas
3.
Apriete conectores y tornillos en acometidas
4.
Desbalances de voltaje
4.
Chequee alimentadores, notifique a electrificadoras. No encienda hasta que corrija esta anomalía
5.
Alta temperatura ambiente junto a las protecciones
5.
Provea ventilación en protecciones
6.
Alta temperatura de condensación
6.
Vea pasos correctivos en caso de alta presión de descarga Provea condiciones para operar en los límites permisibles de diseño Verifique que no haya escapes y agregue refrigerante
7.
Operación fuera de las condiciones de diseño
7.
1.
Falta de refrigerante
1.
2.
No hay carga en el enfriador
2.
Verifique la operación y el flujo de agua
3.
Secador tapado
A.
El compresor hace su ciclo cuando el control de presión está bajo
B. 3.
Restricciones en la línea de liquido C.
1.
Válvula de descarga del compresor parcialmente cerrada
Si existe una baja de temperatura a través del secador, quite y reemplace los núcleos Línea de líquido o válvulas de succión parcialmente cerradas. Abra las válvulas completamente y ciérrelas en un giro completo Válvula de expansión obstruida o que no funciona. Verifique el ajuste de sobrecalentamiento, verifique la carga y el bulbo térmico 1.
Abra la válvula completamente y ciérrela en un solo giro
83
El compresor hace su ciclo cuando el control de presión está alto
2.
Sobrecarga de refrigerante
2.
3.
Condensador sucio
3.
Purgue el sistema mientras este en operación hasta que aparezcan burbujas en el vidrio de control. Cierre la válvula y agregue una pequeña cantidad de refrigerante hasta que se aclare el vidrio de control Limpie el condensador.
CONCLUSIÓN En base a los resultados obtenidos durante el desarrollo de este trabajo de investigación se concluye que efectivamente se cumple tanto con los objetivo (tanto general como específicos) impuestos al inicio del mismo, puesto que se logró identificar los elementos que conforman a todo equipo de climatización Chiller, al igual que su principio de funcionamiento, y no solo eso sino más información valiosa de estos equipos de climatización que en lo personal desconocía y que estoy seguro me será de mucha utilidad en el desarrollo de mi ámbito profesional. En base a las teorías consultadas de diferentes tesis, así como a ingenieros especialistas en el tema, y a manuales del mismo equipo de climatización (Chiller CHCPV13120XB3
condensado
por
aire),
se
concluye
que
se
cumple
satisfactoriamente con el objetivo más importante de este trabajo (general), pue sto que se logró crear un plan de mantenimiento preventivo el cual garantiza muchos beneficios si este es implementado adecuadamente y como se describe en el mismo. Dado que se trabajó con partes claves de estos equipos, se garantiza la obtención de un plan de mantenimiento de alta calidad, que optimizara y eficientizará al máximo cada uno de los equipos al que se le sea implementado. Al efectuar una correcta aplicación de este programa de mantenimiento; como lo es llevar los tiempos adecuados y las rutinas necesarias, se puede tener un ahorro considerable tanto en tiempo de ejecución como de capital, ya que con este se toman medidas que ayudan a evitar al máximo el paro del equipo por cuestiones de fallas. 84
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y VIRTUALES
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85
17. http://dcb.fic.unam.mx/users/rigelgl/Web_TER/Recursos%20multimedia_archivos/Ciclo_r efrigeracion_comp_vapor.pdf 18. http://www.editorial-club-universitario.es/pdf/455.pdf 19. https://es.slideshare.net/Karma_92/chiller-14706434 20. http://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/146/Tesis%20profesionalcoello .pdf?sequence=1 21. http://www.insolssa.com.mx/clasificacion-de-chillers.html 22. https://www.0grados.com/chillers-aspectos-tecnicos/ 23. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:0upu7XkCvGkJ:siste mamid.com/download.php%3Fa%3D6213+&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=mx 24. http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/32508/1/estradaolguin.pdf 25. http://chillerscarrier.com/aplicacionesenlaindustria.html 26. JC02_Chiller_tecnicas_de_servicio_DAIKIN_McQUAY 27. http://tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/4052/1/93.pdf
86
ANEXOS
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