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Santiago Sur Ingeniería Mecánica en Mantenimiento Industrial Refrigeración y Generación del Vapor

CHILLER ENFRIADO POR AGUA

NOMBRE : MANUEL CARTE URRA DIEGO VILLENA SALINAS ROBERTO VASQUEZ GUMERA PROFESOR : GONZALO HENRIQUEZ LAGOS VASQUEZ 1

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INDICE INDICE ............................................................................................................................................... 2 I N T R O D U C C I Ó N..................................................................................................................... 5 1. ENFRIADOR DE AGUA (CHILLER) ............................................................................................. 6 2. COMO FUNCIONA UN CHILLER. ............................................................................................... 6 3. SELECCIÓN DE EQUIPOS Y SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO PARA LA INDUSTRIA. ......... 7 4. CHILLERS, APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA ........................................................................... 8 5. CHILLER ENFRIADO POR AGUA YCSE040: PARTES PRINCIPALES ................................... 10 5.1 Introducción ................................................................................................................................. 10 5.2 Compresores ............................................................................................................................. 11 5.3 Control de Capacidad................................................................................................................ 12 5.4 Circuitos frigoríficos ................................................................................................................. 12 5.5 Evaporador ............................................................................................................................... 12 5.6 Condensador ............................................................................................................................. 12 5.7 Paneles de Potencia y Control ................................................................................................... 13 5.8 La sección de Potencia contiene: ............................................................................................... 13 5.8.1 La sección de control comprende ........................................................................................... 13 6. ACCESORIOS Y OPCIONES.................................................................................................... 13 6.1 Presostato(s) Diferencial(es) de Agua ....................................................................................... 13 6.2 Interruptor(es) de Flujo ............................................................................................................. 13 6.3 Enfriamiento de Glicol.............................................................................................................. 14 6.4 Vávulas de servicio en la descarga y/o en la aspiración ............................................................. 14 6.5 Válvula(s) de Seguridad del Compresor .................................................................................... 14 6.6 Válvulas de Seguridad Dobles .................................................................................................. 14 6.7 Válvulas de Seguridad de la Presión de Baja ............................................................................. 14 6.8 Soportes Antivibratorios (Zapatillas Elásticas) .......................................................................... 14 6.9 AVM (Soportes Antivibratorios de Muelle) .............................................................................. 15 6.10 Filtro de Agua ......................................................................................................................... 15 2

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6.11 Jaula de madera ...................................................................................................................... 15 6.12 Kit Bomba de Calor ................................................................................................................ 15 7. NOMENCLATURA ...................................................................................................................... 16 8. DIAGRAMA DE FLUJO DEL REFRIGERANTE......................................................................... 16 8.1 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL ................................................................................................. 17 8.2 D I M E N S I O N E S ............................................................................................................. 18 9. FUNCIONAMIENTO .................................................................................................................... 19 9.1 Descripción general .................................................................................................................. 19 9.2 Funcionamiento ........................................................................................................................ 19 9.3 Funcionamiento normal y cíclico .............................................................................................. 19 9.4 Parada del equipo...................................................................................................................... 20 9.5 Sistema de control .................................................................................................................... 20 9.5.1 Panel de control ..................................................................................................................... 21 10. MANTENIMIENTO DE EQUIPO CHILLERS ........................................................................... 24 10.1 Mantenimiento diario: ............................................................................................................. 24 10.2 Mantenimiento Programado: ................................................................................................... 24 10.3 Tabla de mantenimiento Menor y Principal para equipo chillers YORK modelo YSCE040. ... 25 10.4 Guía para el operador del equipo para localizar fallas y solución de fallas. .............................. 26 11. FUNCIONAMIENTO DE TORRES DE ENFRIAMIENTO ........................................................ 30 11.1 Accionamiento del Ventilador................................................................................................. 31 11.2 Sistema de distribución del agua caliente ................................................................................ 31 11.3 Surtidor................................................................................................................................... 31 11.4 Eliminador de dispersión ........................................................................................................ 31 11.5 Estanque colector de agua fría ................................................................................................. 31 12. MANTENIMIENTO DE TORRE DE ENFRIAMIENTO ............................................................ 32 12.1 Sistema de distribución de agua caliente ................................................................................. 32 12.2 Surtidor................................................................................................................................... 32 12.3 Estructura de la torre ............................................................................................................... 32 12.4 Eje Motriz ............................................................................................................................... 32 12.5 Motor Eléctrico ....................................................................................................................... 32 12.6 Ventilador ............................................................................................................................... 32 3

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12.7 Pintura .................................................................................................................................... 32 12.8 Estanque colector de agua fría ................................................................................................. 32 12.9 Deterioro de la madera de la torre de enfriamiento .................................................................. 33 12.10 Programa de inspección para realizar mantenimiento a Torre de Enfriamiento ...................... 34 12. 11 Planilla para realizar mantenimiento Torre de Enfriamiento ................................................. 35 13. FUNCIÓN DEL EQUIPO ABLANDADOR DE AGUA .............................................................. 37 Mantenimiento de equipo Ablandador de agua ............................................................................... 38 ANEXO N°1: CARACTERISTICAS TECNICAS ............................................................................. 39 ANEXO N°2: ADITIVOS DE TRATAMIENTO DE AGUA............................................................. 45 CONCLUSION.................................................................................................................................. 48 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 49

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INTRODUCCIÓN

En el rubro industrial, los sistemas de refrigeracion son parte funtamental para un buen desempeño de una planta, por ende una buena eleccion de un sistema es fundamental , para que este sea versatil en su servicio y en su mantenimiento, y si es que sea necesario preste mas de un servicio a la vez , como es el funcionamiento de los equipos chillers enfriados por agua , en el cual se basara el siguiente estudio. Los chillers enfriados por agua son equipos empleados para enfriar o calentar agua , en una amplia gama de aplicaciones a niveles industriales entre ellas encontramos el plastico, medicina, hoteleria, industias alimenticias, dentro de este estudio detallaremos el funcionamiento y mantenimiento del equipo Chillers YORK modelo YSCE040, equipo de uso industrial empleado en grandes intalaciones o embergadura mayor.

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1. ENFRIADOR DE AGUA (CHILLER) A la pregunta ¿Qué es un “chiller”?, buscando en un diccionario Ingles-Español encontraremos que su traducción es “enfriador”, por lo que definiremos un “chiller” como un equipo de refrigeración utilizado para enfriar. Normalmente denominaremos “chiller” al equipo que se utiliza principalmente para enfriar agua, aunque puede enfriar otros fluidos como salmueras, esto es necesario cuando se requieren temperaturas inferiores a la temperatura de congelación del agua. Los “chillers” se presentan en diferentes tamaños y formas, dependiendo del fabricante, con capacidades que van de una a varias Toneladas de Refrigeración (TR). Se emplean diferentes tipos de compresores de refrigeración como pueden ser del tipo semihermético, hermético o de tornillo. Los evaporadores suelen ser del tipo casco y tubo aunque pueden ser también de placas, todo dependerá de la aplicación. Los condensadores de los “chillers” suelen ser principalmente enfriados por aire aunque puede haber enfriados por agua. Los enfriadores de líquido son sistemas de refrigeración mecánica; su funcionamiento se basa en el movimiento de calor, por medio de un refrigerante, el cual se absorbe del líquido a enfriar y se transporta hacia un medio donde se disipa. De esta manera podemos tener un líquido a una temperatura muy por debajo de las condiciones ambientales. Para lograr este objetivo un enfriador de líquido esta constituido por cuatro componentes principales además, accesorios e instrumentos de control y seguridad.

2. COMO FUNCIONA UN CHILLER. El Chiller 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 baja 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 adonde se produce el enfriamiento propiamente dicho del agua. 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 adonde 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 para pasar al aire ambiente por acción de unos ventiladores que fuerzan al aire a intercambiar con el refrigerante. 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. 6

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3. SELECCIÓN DE EQUIPOS Y SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO PARA LA INDUSTRIA. En la actualidad existen muchas industrias que requieren del empleo de equipos y sistemas de enfriamiento para sus líneas de proceso y sistemas auxiliares. Para el industrial de hoy el mercado ofrece una gran variedad de equipos y sistemas de enfriamiento que varían grandemente de acuerdo al rango de temperaturas requeridas, así como el grado de exactitud, Pero ¿cuál es el equipo o sistema a elegir? Los criterios fundamentales para la elección del mejor sistema son los siguientes:  Máxima y mínima temperatura de operación.  Temperaturas de Bulbo Seco y Bulbo Húmedo.  Costos iniciales de inversión.  Costos de operación.  Costos de mantenimiento.  Simplicidad de operación.  Precisión.  Espacio disponible.  Voltaje disponible.  Capacidad de cargas eléctricas disponibles. 7

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 Disponibilidad de agua.  Calidad del agua.  Ahorro de energía. Un buen análisis de los requerimientos de enfriamiento así como una correcta elección de los sistemas centrales de enfriamiento y superficies de transferencia de calor pueden arrojar resultados asombrosos en ahorro de energía, simplicidad de operación, reducción de gastos innecesarios de mantenimiento, contratación de personal externo, etc. Un método sencillo para la selección de equipos y sistemas de enfriamiento consta de los siguientes pasos:     

Requerimientos. Análisis termodinámico. Selección del medio enfriante para los equipos de refrigeración. Selección del sistema de enfriamiento. Selección de los equipos del sistema de enfriamiento.

4. CHILLERS, APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA Procesos Industriales La industria del cortado con láser: la tecnología ha creado máquinas que pueden cortar productos de acero muy específicos con el uso preciso de máquinas de corte con láser. Este láser opera a temperaturas muy altas y debe ser enfriado para funcionar correctamente. Plástica Enfriando los Moldes de Inyección y Soplado, el aceite hidráulico de las Inyectoras.

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Alimenticia 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.

Medica Resonancia Magnética MRI CT

Aire Acondicionado Centros Comerciales Hoteles Plantas Procesadoras: Enfriando el sistema central de aire acondicionado por medio de agua helada que se distribuye a través de miles de metros de tubería a las diferentes Áreas y habitaciones. Anodizado de Aluminio  Decoración  Artículos para el hogar  Arquitectura  Automotriz  Línea blanca  Bisutería  Otros

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5. CHILLER ENFRIADO POR AGUA YCSE040: PARTES PRINCIPALES

1. Compresor 2. Evaporador 3. Condensador 4. Sección de potencia 5. Panel de control

5.1 Introducción La planta enfriadora YCSE/YCRE R407C de YORK está diseñada para enfriar agua o agua-glicol y para ser instalada en interior, dentro de una sala de máquinas. Los equipos se suministran con uno o dos circuitos frigoríficos independientes y un solo evaporador y en los modelos YCSE, un solo condensador. Las plantas se suministran de fábrica completamente montadas, con todas las mangueras de interconexión y cableado listo para su instalación en obra. El equipo se somete a prueba de presión, se vacía y cada uno de los circuitos frigoríficos se carga completamente con refrigerante R407C y con aceite. Después del montaje se efectúa una prueba de funcionamiento,

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con agua fluyendo a través del evaporador y condensador (YCSE), para asegurarse de que los circuitos frigoríficos funcionan correctamente.

5.2 Compresores El equipo dispone de compresores semiherméticos de tornillo, refrigerados por el gas de aspiración. Los compresores incorporan rotores de doble tornillo y válvulas solenoide para un control de la capacidad continuo. Los compresores van equipados de un separador de aceite integral, una mirilla de aceite, una resistencia del cárter y un filtro de aspiración. Los compresores incorporan un motor de dos polos con protección contra sobre intensidades y termostato. El arranque Estrella/Triángulo se suministra de serie. Todos los compresores van montados sobre zapatillas anti vibratorias para reducir la transmisión de vibraciones al resto del equipo.

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5.3 Control de Capacidad Los compresores arrancarán en la posición de carga mínima y proporcionarán un margen de control de la capacidad que modula del 25% (33%, modelo 40) al 100% por compresor, usando una válvula corredera de funcionamiento continuo.

5.4 Circuitos frigoríficos

Todos los circuitos llevan tubo de cobre formado en una máquina de doblar, controlada por un ordenador, con el fin de reducir el número de juntas soldadas, dando como resultado un sistema fiable, a prueba de fugas. Los componentes de la línea de líquido comprenden: una válvula de servicio, un filtro secador de gran absorción con cartucho extraíble, una válvula de solenoide, una mirilla con indicador de humedad y una válvula de expansión electrónica. Los componentes de la línea de aspiración incluyen una válvula de servicio y aislamiento opcional. Los componentes de la línea de descarga incluyen una válvula de retención, una válvula opcional de servicio y aislamiento, así como una válvula de seguridad.

5.5 Evaporador

El evaporador es un intercambiador de calor de placas de acero inoxidable soldadas. La presión de trabajo de diseño del lado agua es de 10 bar. La presión de trabajo de diseño en el lado refrigerante es de 18 bar. El evaporador lleva aislamiento térmico a base de espuma flexible de célula cerrada. Las conexiones hidráulicas son del tipo Victaulic con ranuras. Opcionalmente pueden suministrarse conexiones con bridas.

5.6 Condensador El condensador es un intercambiador de calor de placas de acero inoxidable soldadas. La presión de trabajo de diseño del lado agua es de 10 bar. La presión de trabajo de diseño en el lado refrigerante es de 30 bar. Las conexiones hidráulicas son del tipo Victaulic con ranuras. Opcionalmente pueden suministrarse conexiones con bridas.

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5.7 Paneles de Potencia y Control

Toda la potencia y los controles se hallan en un armario IP2X, con puertas exteriores articuladas y juntas de estanqueidad.

5.8 La sección de Potencia contiene: Un interruptor sin fusible, montado en fábrica, con palanca exterior bloqueable para permitir conectar la alimentación eléctrica del equipo. Este interruptor puede utilizarse para desconectar la alimentación eléctrica cuando se realizan trabajos de mantenimiento. Contactores de los compresores, fusibles y protectores de sobrecarga de los compresores, montados en fábrica, para protegerlos contra sobrecargas y cortocircuitos.

5.8.1 La sección de control comprende

Cuatro pantallas LED de 7 segmentos Cuatro pulsadores Indicadores LED de potencia, funcionamiento y estado de las alarmas Regleta del cliente para las entradas de control y conexión del interruptor de flujo Placas del microprocesador para proporcionar un funcionamiento automático y un control preciso de la temperatura.

6. ACCESORIOS Y OPCIONES 6.1 Presostato(s) Diferencial(es) de Agua

Presostatos diferenciales entre las entradas y salidas de agua, para garantizar un caudal de líquido adecuado durante el funcionamiento.

6.2 Interruptor(es) de Flujo

Interruptores de flujo instalados en obra para garantizar un caudal de líquido adecuado durante el funcionamiento.

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6.3 Enfriamiento de Glicol Configuración de fábrica para aplicaciones que precisan de temperaturas de salida del agua inferiores a 5ºC: Categoría 1:Temperatura de salida de 0 a 4ºC; Categoría 2: Temperatura de salida de -1 a -5ºC y Categoría 3: Temperatura de salida de -6 a -10ºC. El circuito debe contener el porcentaje correcto de glicol añadido.(Véanse los factores de glicol aplicables).

6.4 Vávulas de servicio en la descarga y/o en la aspiración Válvula(s) instalada(s) en fábrica para permitir aislar el refrigerante durante los trabajos de revisión o reparación.

6.5 Válvula(s) de Seguridad del Compresor Válvula(s) de seguridad simples o dobles del compresor, montadas en fábrica.

6.6 Válvulas de Seguridad Dobles

Dos válvulas de seguridad en paralelo, una de las cuales es operativa para ayudar en la sustitución de una de las válvulas durante los trabajos de mantenimiento.

6.7 Válvulas de Seguridad de la Presión de Baja Válvula de seguridad adicional en el lado de la aspiración del compresor, cuando sea preciso.

Bridas PN16 Bridas soldadas PN16 y contrabridas en las conexiones hidráulicas, con juntas.

6.8 Soportes Antivibratorios (Zapatillas Elásticas) Zapatillas anti vibratorias de goma debajo del equipo para evitar la transmisión de vibraciones a la estructura de la sala de máquinas.

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6.9 AVM (Soportes Antivibratorios de Muelle) Soportes anti vibratorios de muelle y tipo jaula para montar debajo de las viguetas de la base del equipo con el fin de evitar la transmisión de vibraciones a la estructura de la sala de máquinas (suministrados sueltos con el equipo para su montaje en obra).

6.10 Filtro de Agua Filtro de agua montado en fábrica a la entrada del evaporador, para evitar que el intercambiador se ensucie demasiado.

6.11 Jaula de madera Embalaje especial en jaula de madera para proteger a la planta enfriadora contra daños durante el transporte.

6.12 Kit Bomba de Calor Posibilidad de controlar la planta enfriadora en base a la temperatura de salida del agua del condensador.

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7. NOMENCLATURA

8. DIAGRAMA DE FLUJO DEL REFRIGERANTE El refrigerante líquido a baja presión entra en los tubos del evaporador y es evaporado y recalentado por la energía calorífica que absorbe del líquido frío que pasa a través de la carcasa del evaporador. El vapor a baja presión entra en el compresor, donde aumentan la presión y el recalentamiento. El vapor a alta presión pasa a través del separador de aceite, donde se extrae el aceite del compresor y se recircula hacia el compresor. El refrigerante a alta presión recalentado entra en la carcasa del condensador, donde cede calor al agua del condensador que pasa por los tubos. El líquido totalmente condensado y subenfriado sale del condensador y entra en la válvula de expansión termostática, donde se produce un descenso de la presión y un nuevo enfriamiento. Entonces, el refrigerante líquido a baja presión regresa al evaporador.

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8.1 DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

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8.2 D I M E N S I O N E S

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9. FUNCIONAMIENTO 9.1 Descripción general Los equipos están diseñados para funcionar independientemente, o conjuntamente con otros equipos, a través de un Sistema de Gestión de Edificios, o equivalente. Durante el funcionamiento, los dispositivos de control del equipo controlan la temperatura del líquido frío de los circuitos y actúan para mantener dicha temperatura dentro de los límites deseados. Dicha acción supone el funcionamiento de uno o dos compresores, con una etapa de carga adecuada, para igualar el efecto de enfriamiento de los circuitos frigoríficos a la carga calorífica del circuito hidráulico. Entonces, el calor extraído del líquido enfriado es disipado a través del condensador refrigerado por agua. Los apartados siguientes dan un resumen del funcionamiento del equipo.

9.2 Funcionamiento La secuencia de funcionamiento que se describe a continuación se refiere al funcionamiento con un arranque de demanda de frío después de haber conectado la tensión, como por ejemplo en la puesta en marcha. El controlador efectuará una comprobación previa para asegurarse que los enclavamientos remotos permitirán funcionar al equipo, que todos los presostatos de seguridad han consumido el tiempo asignado y que se necesita carga frigorífica (es decir, que la temperatura del líquido frío está situada fuera de los límites establecidos). Cualquier problema que se detecte en la comprobación previa aparecerá en pantalla, si sigue presente. Si ya no existen problemas y se necesita carga frigorífica, el compresor se pondrá en marcha.

9.3 Funcionamiento normal y cíclico Una vez que se ha puesto en marcha el equipo, todas las operaciones son totalmente automáticas. La pantalla mostrará uno de los códigos de funcionamiento normal, según se detalla en la siguiente tabla.

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Cuando un compresor está funcionando, el controlador supervisa varios parámetros del sistema. Si ocurriese algún problema, el sistema de control actuará inmediatamente y mostrará en pantalla la naturaleza del fallo (para más detalles, véase el Indicaciones de Alarmas)

9.4 Parada del equipo

Podemos parar el equipo en cualquier momento pulsando el interruptor SW2 (OFF). Para evitar daños al equipo, la alimentación de control a las resistencias del cárter del compresor no debe desconectarse, incluso cuando el equipo no vaya a funcionar. Si hay que desconectar el suministro de la red (durante un prolongado período de interrupción o mantenimiento), las válvulas de aspiración del compresor, de descarga y de servicio de la línea de líquido, deberán estar cerradas y, si existe la posibilidad de congelación del líquido debido a bajas temperaturas ambientes, deberán vaciarse el evaporador y el condensador. Colocar etiquetas que indiquen adecuadamente la posición de las válvulas y que los circuitos están vacíos y aislados. Deben abrirse las válvulas, rellenar el evaporador y el condensador y conectar la alimentación eléctrica al menos 12 horas antes de volver a poner en marcha el equipo.

9.5 Sistema de control El sistema de control incluye el panel de control del operario y la pantalla en la parte frontal del equipo, así como una placa de circuito impreso situada dentro del equipo, en la parte posterior del panel de control.

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9.5.1 Panel de control

El panel de control incluye cuatro interruptores de pulsador, una pantalla indicadora de cuatro dígitos y dos LEDs.

El panel de control tiene cuatro modalidades de funcionamiento _ Normal _ Alarma _ Ajuste de Parámetros _ Segundo Ajuste de la Temperatura del Agua Las modalidades de funcionamiento pueden variarse mediante los interruptores de comprobación SW3 y SW4.

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Modalidad Normal

La pantalla mostrará uno de los códigos de funcionamiento normal, tal como se detalla en la siguiente tabla.

Modalidad de Alarma Cuando una alarma se activa, el LED de ALARMA de color naranja se enciende. Seleccionar la Modalidad de Alarma en la pantalla pulsando y manteniendo SW3 y SW4 durante 3 segundos. Pulsar SW3 durante 3 segundos para acceder a la pantalla del historial de alarmas. El equipo puede memorizar hasta 10 incidencias de alarma.

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Pulsar SW3 o SW4 para desplazarse por las alarmas. La pantalla alternará (↓ ↑) automáticamente entre el número de alarma y uno de los códigos de alarma que se detallan en la tabla de códigos de alarma.

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10. MANTENIMIENTO DE EQUIPO CHILLERS 10.1 1Mantenimiento diario: El operador del equipo debe realizar diariamente las operaciones de mantenimiento que se indican a continuación. No obstante, hay que tener en cuenta que los equipos no son, por lo general, reparables por el usuario, quien no debe intentar corregir anomalías o problemas que se detecten durante las comprobaciones diarias, salvo que esté capacitado para intervenir el equipo. Fugas de Refrigerante: El operador debe comprobar visualmente si existen fugas de gas o daños en los intercambiadores de calor, compresores y mangueras de interconexión. Condiciones de Funcionamiento: Leer las presiones y temperaturas de funcionamiento en el panel de control, usando los interruptores SW3 y SW4 y comprobar que estos valores estén dentro de los límites de funcionamiento que se indican en este manual. Nivel de Aceite en el Compresor: Comprobar el nivel de aceite del compresor después de haber estado funcionando a "PLENA CARGA" durante media hora aproximadamente. Carga de Refrigerante: Cuando un equipo arranca, o a veces después de un cambio de etapa de capacidad, pueden aparecer burbujas en la mirilla de la línea de líquido. Después de unos minutos de funcionamiento estable, las burbujas deben desaparecer, quedando sólo líquido refrigerante en la mirilla.

10.2 Mantenimiento Programado: Las operaciones de mantenimiento que se detallan en la siguiente tabla deberá realizarlas, de forma regular, un técnico de mantenimiento debidamente calificado. Debe tenerse en cuenta que el intervalo necesario entre cada revisión "Menor" y "Principal" puede variar en función de, por ejemplo, la aplicación, condiciones del lugar y programa de funcionamiento previsto del equipo. Normalmente, una revisión "Menor" debe realizarse cada tres a seis meses y una "Principal" una vez al año.

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Antes de iniciar este mantenimiento se debe realizar un levantamiento del lugar y zona geográfica, donde será instalado el Chiller, lo que puede llevar al cambio de este plan. Ej: Zonas extremas, presencia de ambiente salino.

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10.3 Tabla de mantenimiento Menor y Principal para equipo chillers YORK modelo YSCE040. Programa de Mantenimiento Equipo en general

Circuito frigorífico en general

Compresor

Evaporador

Condensador

Sistema de potencia y control en general

Revisión Menor

Revisión Principal mas los punto de revisión Menor aislante -Comprobar la estructura principal del equipo. soportes -Comprobar la pintura.

-Comprobar el térmico. -Comprobar los antivibratorios. -Comprobar las válvulas de seguridad. -Comprobar los fusibles. -Comprobar si las tuberías han sufrido daños. -Comprobar fugas. -Comprobar el nivel de aceite. -Comprobar la presión de aceite. -Comprobar el funcionamiento de descarga del compresor. -Comprobar el estado del aceite. -Comprobar el caudal del agua. -Comprobar la perdida de carga del agua. -Comprobar el caudal del agua. -Comprobar la perdida de carga del agua. -Comprobar el estado del panel. -Comprobar el cableado de potencia y el de control. -Comprobar la posición de los sensores. -Comprobar los presostatos mecánicos de alta. -Comprobar los paros de emergencia. -Comprobar el funcionamiento del dispositivo de protección de caudal.

-Comprobar solenoides.

las

válvulas

-Efectuar un análisis completo del aceite.

-Comprobar el PH del agua

-Comprobar el PH del agua

-Comprobar todas las conexiones. -Comprobar los contactores del compresor. -Comprobar la protección de los motores. -Comprobar los contactos de los contactores.

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10.4 Guía para el operador del equipo para localizar fallas y solución de fallas. PROBLEMA El compresor no funciona.

POSIBLE CAUSA -El circuito del enclavamiento de la bomba de agua fría está abierto. -Los dispositivos de protección eléctricos han saltado.

El compresor se ha parado por la acción del presostato de alta.

-Presión de descarga excesivamente alta. -Funcionamiento defectuoso del presostato de alta. El compresor se ha parado por -Presión de descarga y de la acción de un relé de aspiración excesivamente altas. sobrecarga. -Alto o bajo voltaje, monofásico o desequilibrio de fases. -Conexiones eléctricas flojas. Relé de sobrecarga defectuoso.

El compresor se ha parado por -Temperatura de salida del la acción de la 2termistancia de agua fría excesivamente baja. protección antihielo. -Termistancia defectuosa. -Caudal de agua fría insuficiente. -Aire en el circuito hidráulico.

El compresor se ha parado por la acción del termostato interno o del termostato del gas de descarga.

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-Alto o bajo voltaje, monofásico o desequilibrio de fases -Recalentamiento excesivo. -Elemento defectuoso. -Presión de descarga excesivamente alta y baja presión de aspiración.

ACCIÓN -Comprobar el contactor de la bomba. Repararlo o sustituirlo, si es necesario. -Comprobar la bomba. -Localizar y corregir la anomalía. Rearmar el interruptor “ON”. -Ver “Alta Presión de Descarga”. -Reajustar o sustituir si está defectuoso. -Ver “Alta Presión de Descarga” y “Alta Presión de Aspiración”. -Comprobar la línea de alimentación eléctrica y los contactores. Reparar si es necesario. -Apretar las conexiones eléctricas flojas o repararlas, si es necesario. -Sustituir relé de sobrecarga. -Comprobar si el interruptor de temp., del agua fría tiene un ajuste demasiado bajo. -Comprobar si la termistancia está defectuosa. -Sustituirla, si es necesario. -Comprobar la bomba de agua fría. -Purgar el aire. -Comprobar la línea de alimentación eléctrica y los contactores. Reparar si es necesario. -Comprobar si hay alguna fuga de refrigerante. -Comprobar si el termostato interno funciona correctamente. -Ver “Alta Presión de Descarga” y “Alta Presión de Aspiración”.

Termistancia: Es un sensor a base de una resistencia que varia de acuerdo a la temperatura.

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PROBLEMA Refrigeración insuficiente.

POSIBLE CAUSA -Presión de descarga alta o presión de aspiración baja. -Ajuste incorrecto del termostato. -Mecanismo de reducción de capacidad defectuoso.

Compresor ruidoso.

-Inundación por el líquido que vuelve al compresor. -Piezas internas desgastadas.

La reducción de capacidad no -Termistancia defectuosa. funciona. -Válvula solenoide defectuosa. -Mecanismo del descargador defectuoso.

Alta presión de descarga.

-Agua caliente de entrada o caudal insuficiente de agua que fluye a través del condensador. -Válvula de salida de gas en el condensador no está completamente abierta. -Carga excesiva de refrigerante. -Presión de aspiración más alta de lo normal.

ACCIÓN -Ver “Alta Presión de Descarga” y “Baja Presión de Aspiración”. -Volver a configurar el ajuste. -Regular el mecanismo de reducción de capacidad. -Reparar o sustituir las piezas defectuosas. -Comprobar el recalentamiento del gas de aspiración. -Asegurarse de que el recalentamiento se halla dentro de los límites establecidos. -Sustituir el compresor -Configurar el ajuste de la temperatura. -Sustituir la termistancia. -Comprobar la bobina de la válvula solenoide. -Comprobar si el conducto del aceite está obstruido. -Comprobar las piezas del sistema de reducción de la capacidad del compresor. -Abrir la válvula -Comprobar las válvulas, tubos capilares y filtro. -Sustituir, si es necesario. -Purgar el refrigerante. Ver “Alta Presión de Aspiración”.

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PROBLEMA Baja presión de descarga.

POSIBLE CAUSA -Demasiada agua fluyendo por el condensador o agua demasiado fría. -Carga de refrigerante insuficiente. -Fuga en la válvula de salida del gas de condensación. -Refrigerante líquido regresando (inundando) desde el enfriador de agua, haciendo que el aceite forme espuma. -La presión de aspiración es más baja de lo normal.

Alta presión de aspiración

-Alta presión de descarga. -Carga excesiva de refrigerante. -Refrigerante líquido regresando (inundando) desde el enfriador de agua. -Fuga en la válvula de salida del gas de condensación. -Aislamiento insuficiente en las tuberías de agua fría.

ACCIÓN -Regular la llave de paso del agua o la válvula de regulación. -Comprobar el funcionamiento de la torre de recuperación. -Añadir refrigerante. -Comprobar y determinar cuánto tiempo se tarda en equilibrar las presiones de alta y baja. -Comprobar el funcionamiento y reglaje de la válvula de expansión. Comprobar que el bulbo sensor esté bien conectado al tubo de aspiración y que esté completamente aislado. La temperatura de entrada del agua es inferior a la temperatura límite. -Ver “Baja Presión de Aspiración”. -Ver “Alta Presión de Descarga”. -Purgar el refrigerante. -Comprobar el funcionamiento y reglaje de la válvula de expansión. Comprobar que el bulbo sensor esté bien conectado al tubo de aspiración y que esté completamente aislado. -La temperatura de entrada del agua fría al equipo es considerablemente superior a la temperatura estándar. -Comprobar la válvula de salida del gas de condensación. -Comprobar el aislamiento de las tuberías.

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PROBLEMA Baja presión de aspiración.

POSIBLE CAUSA -La válvula de salida de líquido del condensador no está completamente abierta. -Válvula de expansión mal regulada o defectuosa. -Temperatura de entrada del agua fría considerablemente inferior a la temperatura estándar. -Carga de refrigerante insuficiente. -Demasiado aceite circulando por el sistema. Insuficiente caudal de agua fría fluyendo a través del enfriador de agua. -Baja presión de descarga.

ACCIÓN -Abrir la válvula. -Regular para un recalentamiento adecuado. – Comprobar si hay pérdida de refrigerante en el bulbo sensor. -Comprobar las especificaciones sobre aislamiento. -Añadir refrigerante. -Comprobar la carga de aceite. -Comprobar si hay pérdida de carga en los tubos de agua fría. -Regular la válvula de cierre de agua.

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11. FUNCIONAMIENTO DE TORRES DE ENFRIAMIENTO Una torre de enfriamiento, al igual que cualquier intercambiador de calor, intercambia todo el calor que recibe de un fluido hacia otro fluido. Para una torre de enfriamiento, el calor del agua se transfiere al aire. El proceso de la planta incorpora de nuevo calor al agua, típicamente en otro intercambiador de calor, tal como un condensador. Una torre de enfriamiento difiere de muchos intercambiadores de calor en que éste se transfiere de dos formas: calor sensible y calor latente. A medida que el calor se transfiere desde el agua, la temperatura del aire se incrementa (sensible) y el contenido de agua del aire, o la humedad, se incrementa también (latente). A medida que cambian la carga térmica, la temperatura de bulbo húmedo del aire entrante o el flujo de aire, la torre de enfriamiento responderá encontrando un nuevo equilibrio con el proceso. La torre de enfriamiento seguirá disipando todo el calor proveniente del proceso, pero con nuevas temperaturas del agua. La temperatura del agua fría de la torre de enfriamiento es la temperatura del suministro de agua hacia el condensador, y los cambios de temperatura del agua fría afectan usualmente la eficiencia de la salida de la planta. Aunque las temperaturas reducidas del agua fría que son el resultado de una máxima utilización de la potencia del ventilador son usualmente beneficiosas para la salida de la planta, la cantidad de potencia del ventilador afecta el costo de operación de la torre de enfriamiento. Como estas variables interactúan en una torre de enfriamiento, el operador debe encontrar el equilibrio apropiado entre estas fuerzas opuestas.

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11.1 Accionamiento del Ventilador: El aire se mueve a través de la torre por el funcionamiento de ventiladores accionados por motores eléctricos. A plena velocidad, estos ventiladores están diseñados (y tienen un paso) para mover la cantidad de aire necesaria para alcanzar el rendimiento térmico de diseño. La utilización apropiada de estos ventiladores proporciona al operador un medio por el cual puede ajustar el nivel de rendimiento térmico para adaptarse a los requerimientos de la carga.

11.2 Sistema de distribución del agua caliente : El agua caliente proveniente del proceso fluye a través de una entrada para cada celda, la cual alimenta a un cabezal de distribución a un sistema de brazos ramales y toberas. Cada tubería del cabezal de distribución puede estar equipada con un respiradero de tubo vertical para minimizar los golpes de ariete, mantener un sistema de distribución de agua ligeramente presurizado y para proporcionar un alivio del vacío por la parada de las bombas.

11.3 Surtidor: El agua que sale de las toberas se distribuye uniformemente por el área del plano del surtidor. El agua fluye a través del surtidor, cubriendo cada lámina del surtidor para maximizar la exposición de la superficie del agua al aire que mueven los ventiladores.

11.4 Eliminador de dispersión: El aire que abandona el surtidor pasa a través de un nivel de eliminadores de dispersión que cubre toda el área del plano de la torre. El propósito de estos eliminadores de dispersión es minimizar la cantidad de agua que abandona la torre debido a la velocidad de la corriente de aire en movimiento.

11.5 Estanque colector de agua fría: El agua que abandona el surtidor cae en el estanque de agua fría que forma la base de la torre. La profundidad normal de agua en estanques de madera, acero o fibra de vidrio es de 127 a 203 mm, mientras que en un estanque de concreto el nivel normal del agua es típicamente de 305 mm por debajo del borde. Ajuste el suministro del agua de reposición para mantener este nivel de agua. Mantenga una profundidad de agua suficiente para evitar la cavitación.

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12. MANTENIMIENTO DE TORRE DE ENFRIAMIENTO 12.1 Sistema de distribución de agua caliente : Mantenga limpio y libre de arena, suciedad, algas e incrustaciones el sistema de distribución de agua caliente (tuberías y toberas). Las algas y las incrustaciones pueden obstruir las toberas, los eliminadores, el surtidor y las tuberías, así como pueden acumularse en el equipamiento alimentado, reduciendo de esta forma su rendimiento.

12.2 Surtidor: Un surtidor limpio, abierto al flujo y sin obstrucciones es vital para un funcionamiento continuo eficiente de una torre de enfriamiento. El operador debe mantener el agua circulante limpia mediante el tratamiento o el filtrado para evitar la posibilidad de obstrucciones del surtidor. Los elementos que contribuyen a la obstrucción del surtidor son la basura y los desechos, las algas, el limo y las incrustaciones, siendo empeorados con frecuencia los efectos de las incrustaciones por la presencia de lodos en suspensión.

12.3 Estructura de la torre: Mantenga apretados los pernos de la estructura. Preste particular atención a los pernos de los soportes del equipamiento mecánico. No incruste arandelas en la madera.

12.4 Eje Motriz: Verifique la alineación del eje motriz y el estado de los acoplamientos cada seis meses, para la corrección de la alineación, el balance o la sustitución de piezas.

12.5 Motor Eléctrico: Lubrique cada motor y dele mantenimiento de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

12.6 Ventilador: Inspeccione las superficies de las aspas de los ventiladores cada seis meses. 12.7 Pintura: Limpie periódicamente y de ser necesario, retoque cualquier pintura astillada o dañada para evitar la corrosión.

12.8 Estanque colector de agua fría: Inspeccione ocasionalmente el estanque colector en busca de grietas, fugas y desconchados. Repare lo que sea necesario. Pueden aparecer fugas menores en los estanques de madera cuando se comienza con un estanque seco, pero estas desaparecen generalmente después que la madera se empapa. Inspeccione los estanques de acero para detectar señales de corrosión. Retoque la pintura si es necesario. Mantenga las salidas de agua fría limpia y libre de desechos. Los controles del agua de reposición y de circulación deben operar libremente y mantener la cantidad deseada de agua en el sistema.

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12.9 Deterioro de la madera de la torre de enfriamiento : La madera de las torres de enfriamiento se trata a presión para evitar su putrefacción. Sin embargo, después de varios años de servicio, algunos elementos puede comenzar a descomponerse. Se deben realizar inspecciones de rutina para asegurarse de descubrir la descomposición antes de que avance mucho. La descomposición es comúnmente de dos tipos muy generales, descomposición blanda y descomposición interna. La descomposición blanda es más fácil de detectar debido a que ocurre casi siempre en la superficie de los elementos de madera. Provoca el ablandamiento y debilitamiento de la superficie y, en etapas más avanzadas, la madera podrida puede retirarse con facilidad. Este tipo de descomposición ocurre principalmente en las áreas inundadas de la torre. La descomposición interna, como indica su nombre, ocurre dentro de los elementos de madera. Por esta razón es más difícil de detectar que la descomposición blanda. La descomposición interna se encuentra más comúnmente en los elementos de madera más pesados, en las áreas del pleno de la torre. Uno de los mejores métodos de inspección para la descomposición interna es golpeando los elementos con un martillo. Los elementos que tienen descomposición interna tienen un sonido “muerto”, mientras que los elementos que no la tienen manifiestan un sonido “vivo” o acampanado. Las áreas que tienen un sonido “muerto” pueden probarse con un destornillador u otra herramienta con punta para comprobar la presencia de la descomposición interna. La resistencia de un elemento con descomposición blanda no se afecta seriamente. Sin embargo, si se detecta la descomposición interna, los elementos infectados deben sustituirse.

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12.10 Programa de inspección para realizar mantenimiento a Torre de Enfriamiento

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12. 11 Planilla para realizar mantenimiento Torre de Enfriamiento

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13. FUNCIÓN DEL EQUIPO ABLANDADOR DE AGUA El propósito de este equipo es producir agua prácticamente exenta de iones de Calcio y Magnesio, elementos que le confieren propiedades incrustantes al agua más bien dicho durezas. El agua blanda, es decir sin iones Calcio y Magnesio, se logra por medio de un proceso denominado intercambio iónico, que consiste en la sustitución de estos iones por Sodio, lográndose agua especialmente apropiada para usos industriales (calderas, tintorerías, lavanderías, fabricación de botellas plásticas o vidrio, etc.). El rendimiento del equipo dependerá de la calidad y dureza del agua de alimentación y del estado físico-químico de la resina. Cuando se agota la capacidad de la resina, comienza a aparecer durezas en el fluente del equipo. En ese instante de restituirse la capacidad de la resina a través del proceso de regeneración. Este consiste en hacer pasar una cierta cantidad de salmuera a través de la resina. Durante este proceso se extraen las moléculas de calcio y magnesio retenida del agua dura y se carga la resina nuevamente con sodio.

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Mantenimiento de equipo Ablandador de agua       

Limpieza de estanque de salmuera Revisión de sistema de control del equipo ablandador Revisar válvulas de entrada y salida Revisión de caudal de flujo Revisión del estado de resina del equipo ablandador Revisión de fugas de agua del sistema Realizar análisis de agua para detectar cantidad dureza, PH y también para verificar el buen funcionamiento del equipo ablandador.

Imagen que muestra dos tuberías las cuales están obstruidas por sedimentos y por el mal tratado de agua.

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ANEXO N°1: CARACTERISTICAS TECNICAS

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ANEXO N°2: ADITIVOS DE TRATAMIENTO DE AGUA

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CONCLUSION

El trabajo realizado nos permitió interiorizarnos mayormente en los sistemas de refrigeración, situando a los sistemas chillers enfriados por agua como una herramienta de enorme utilidad y versatilidad en el rubro industrial . También nos permitio conocer e introducirnos en el mantenimiento y componentes de esta maquina multipropósito , la que cuenta con bastantes ítems de mantenimiento a realizar ,los cuales si no se realizan de buena forma y a su debido tiempo , podran causar mas de un malestar en una planta industrial. En resumen al termino del presente trabajo podemos comprobar que el realizar un mantenimiento a un equipo chiller enfriado por agua, no es tarea fácil ni simple , requiere mucha dedicación y prevención , asi mismo que este sistema es uno de los mas complejos en el rubro de la refrigeración.

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BIBLIOGRAFIA - www.jhonsonscontrols.es -www.anwo.com -www.york.com -www.aguasin.com

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