Introducción para Frigoristas al Sistema de Control de Nivel de Aceite en Compresores.
En esta guía se explica el sistema de control de nivel de aceite en compresores que disponen las instalaciones centralizadas para una correcta lubricación y retorno de aceite a los cárteres de los compresores.
Conexión de Compresores en Paralelo
Cuando se conectan los compresores en paralelo, aparece el problema de mantener un nivel correcto de aceite en el cárter de cada compresor para las diferentes condiciones de operación. En particular, se debe evitar que el aceite se concentre en algún compresor, impidiendo que el resto se lubrique correctamente.
Sistemas Modernos de Control de Nivel de Aceite
Las centrales frigoríficas modernas disponen cada vez más de un sistema de control del nivel de aceite automático. Este sistema, además de un método para regular el nivel de aceite en cada cárter individual de los compresores, elimina la necesidad de un complejo sistema de tuberías y válvulas. No requiere que los compresores estén nivelados ni tampoco que sean de la misma marca o modelo.
Componentes Básicos del Sistema de Control de Aceite
Para el sistema se utilizan cuatro componentes básicos:
- Separador de aceite
- Depósito de aceite
- Válvula de presión diferencial para el depósito de aceite
- Reguladores de nivel de aceite para cada compresor
Funcionamiento del Regulador de Nivel
En cada cárter del compresor se conecta un regulador de nivel que se encarga de restablecer el nivel de aceite por inyecciones cada vez que sea necesario. Los reguladores de nivel son alimentados con aceite a través de un filtro y a partir de un recipiente común llamado depósito de aceite, que recibe el aceite desde el separador de aceite.
Purga de Gases y Mantenimiento de la Presión
Este recipiente común es purgado de gases hacia la tubería de aspiración a través de una válvula tarada a una determinada presión, lo que permite mantener el recipiente a una presión ligeramente superior a la de los cárteres. La purga de gases del recipiente permite purificar el aceite y bajar su temperatura, ajustando su viscosidad a las condiciones exigidas para la lubricación correcta de los compresores.
Visores de Nivel y Distribución de Aceite
El depósito de aceite contiene el aceite necesario para el funcionamiento del sistema y posee dos visores que permiten conservar el nivel de aceite dentro del depósito. La válvula en la parte superior del recipiente recibe automáticamente el aceite desde el separador de aceite, mientras que la válvula en la parte inferior es la que distribuye el aceite hacia los reguladores de nivel.
Retorno del Aceite y Control de la Presión
El aceite retorna desde el separador de aceite hasta el depósito debido a la alta presión de descarga que reina dentro del separador. Para evitar que la presión en el depósito de aceite sea alta y pueda afectar a los reguladores de nivel, se instala una línea de ventilación desde la parte superior del depósito hasta la línea de aspiración a través de una válvula de presión diferencial. Esta válvula permite mantener el depósito de aceite a una determinada presión por encima de la presión en la tubería de aspiración, asegurando un suministro adecuado de aceite hacia los reguladores de nivel y protegiendo los controles de nivel de aceite que podrían deteriorarse en caso de una presión excesiva en el depósito.
Manejo del Aceite y Refrigerante
El aceite es reintegrado a los cárteres de los compresores. Al llegar con gas refrigerante desde el separador de aceite, este se expandiría en el depósito y se evacuaría hacia la tubería de aspiración gracias a la válvula diferencial de presión.
Válvulas de Presión Diferencial
En el mercado se disponen de válvulas de presión diferencial no ajustables con diferentes presiones de calibre de 0.5, 1.4, 3.5 y 7 bares, como es el caso de las válvulas no ajustables del fabricante Curley. También este mismo fabricante dispone de un modelo de válvula ajustable, en el cual, quitando el tapón protector y por medio de una herramienta de sección cuadrada de 7/8 milímetros, permite un ajuste de la presión de calibración desde una presión de 0.35 bares a 3.5 bares, viniendo ajustada de fábrica a 1.4 bares.
Ajuste del Diferencial de Presión
Esta válvula ajustable permite realizar un ajuste muy preciso del diferencial de presión en función de las características de los compresores y de los componentes del sistema de retorno de aceite. La posibilidad de ajustar el diferencial de presión permite, en ciertos casos, solucionar problemas de retorno de aceite como es el caso de centrales multi-aspiración.
Centrales Multi-Aspiración y Presión de Aceite
En las centrales multi-aspiración, en las que hay presiones de aspiración distintas, para asegurar una alimentación correcta de aceite de todos los compresores es imprescindible seleccionar las válvulas diferenciales para establecer una sobrepresión mínima de 0.35 bares entre el recipiente de aceite y el compresor que tenga la mayor presión de aspiración.
Sistemas Booster y Conexión de Válvulas Diferenciales
En las centrales frigoríficas con compresores de doble etapa o sistema booster, que se explicará en otro articulo, se aconseja conectar las válvulas diferenciales a la tubería de aspiración de la etapa intermedia.
Reguladores de Nivel de Aceite Mecánicos
Los reguladores de nivel de aceite controlan el nivel de aceite en el cárter de cada compresor. Un regulador de nivel de aceite mecánico, provisto de dos pilas, una para ser ensamblada directamente al compresor en el lugar donde se ubica comúnmente el visor de aceite, y en la otra se debe montar el visor del nivel de aceite que estaba originalmente ensamblado en el compresor, permite una comprobación visual del nivel de aceite. La conexión a la línea de retorno de aceite desde el depósito se conecta a la toma de tres octavos en la parte superior del regulador.
Funcionamiento del Flotador y Válvula de Aguja
A medida que el nivel de aceite en el cárter del compresor disminuye, el flotador baja y abre una válvula de aguja que permite la entrada de aceite al compresor proveniente de la línea de retorno conectada a la salida del depósito.
Reguladores Mecánicos del Fabricante Carly
Este tipo de reguladores mecánicos permiten la instalación de compresores de potencia de diferentes tamaños, instalados a alturas desiguales o con niveles de aceite diferentes. Se utilizan solamente en los sistemas de retorno de aceite a baja presión, es decir, aquellos que estén provistos de un regulador de presión diferencial en el depósito de aceite.
Control Electrónico del Nivel de Aceite
Una mejor solución para controlar el nivel de aceite en el cárter de los compresores montados en paralelo es utilizar un control electrónico de nivel de aceite, como el MP de Emerson. El OMB monitorea, mantiene y protege el nivel apropiado del aceite del compresor conectado a él. Tiene integrada una pequeña válvula solenoide que acciona para alimentar de aceite al compresor conforme disminuye su nivel. Si el nivel correcto de aceite no es alcanzado dentro de un período de tiempo razonable o disminuye, se activa una señal de alarma y seguidamente cambia de posición su contacto conmutador, produciéndose el paro del compresor.
Regulador de Nivel Electrónico OM3 de Emerson
Emerson dispone del regulador de nivel de aceite electrónico OM3, que utiliza un sensor Hall capaz de detectar la variación de un campo magnético. El sensor actúa en combinación con un pequeño flotador provisto en su interior de imanes, siendo el verdadero responsable de seguir de forma precisa y exacta el valor real del nivel de aceite. Cualquier variación en el campo magnético generado por el flotador será detectada por el sensor, lo que permitirá que la electrónica integrada muestre el estado del nivel de aceite actual con leds y active la válvula solenoide encargada de la inyección de aceite al compresor. Este regulador de nivel de aceite OM3 es la solución adecuada para refrigerantes de tipo HFC y las mezclas específicas de una nueva generación de refrigerantes conocidos como HFO (hidrofluorocarbono), similar a los HFC en cuanto a capacidad frigorífica y consumo, pero con un potencial de calentamiento atmosférico muy cercano a uno en la mayoría de los casos.
Modelos OM4 y OM5 de Emerson
Emerson también dispone del modelo OM4, desarrollado para refrigerantes HFC, CO2 subcríticos y mezclas específicas de HFO, y el modelo OM5, preparado para su uso en sistemas con dióxido de carbono transcrítico. Estos reguladores requieren de adaptadores específicos para la conexión de la bobina.
Despiece Emerson Herramienta para frigorista necesaria
Despiece Emerson
| Leyenda | Descripción |
|---|---|
| 1 | Unidad base |
| 2 | Junta tórica del visor OM3/4… |
| 3 | Visor OM3/4… |
| 4 | Junta tórica del visor OM5… |
| 5 | Visor OM5… |
| 6 | Arandela elástica: 3 piezas (OM3/4…) |
| 7 | Tornillos (M6 x 45) |
| 8 | Tornillo avellanado 1 pieza (OM5…) |
| 9 | Soporte de transporte del tornillo (desechar) |
| 10 | Junta tórica del adaptador frontal |
| 11 | Adaptador con conexión roscada NPT |
| 12 | Adaptador con conexión roscada UNF/UNEF |
| 13 | Junta tórica del adaptador trasero |
| 14 | Anillo de brida |
| 15 | Adaptador de brida |
| 16 | Junta tórica del adaptador de brida trasero |
| 17 | Adaptador rotolock |
| 18 | Junta del adaptador rotolock trasero |
| 19 | Conexión para OM3-Pxx o OM-230V-x |
| 20 | Conector de relé para OM3-Nxx |
| 21 | Tubo de cierre de la válvula solenoide (Tamaño de llave 18 mm) |
| 22 | Bobina solenoide (ver instrucciones de funcionamiento del ESC) |
| 23 | Conexión de aceite UNF de 7/16”, incl. Junta tórica – 7.6×1.8 mm |
| 24 | Adaptador de soldadura |
Instalación y Funcionamiento de los Reguladores Electrónicos
Estado de los LEDs y Niveles de Aceite
Los reguladores de nivel de aceite se instalan en el compresor en lugar de la mirilla indicadora del nivel de aceite, por medio de un adaptador diferente para cada tipo de compresor. Los reguladores de nivel electrónico de Emerson OM3, OM4 y OM5 disponen de tres leds y, funcionalmente, el visor de aceite se divide en tres zonas. Cuando solo está encendido el led verde, indica que el nivel de aceite se encuentra dentro del límite normal, entre el 40 y el 60 por ciento, visto en el visor. Cuando el nivel se extiende y alcanza la zona amarilla, el OM inicia la secuencia de inyección de aceite tras un retardo de tiempo de aproximadamente 10 segundos. El tiempo de retraso es necesario para algunas aplicaciones o tipos de compresores para evitar el sobrellenado del compresor durante el arranque. En el arranque de un compresor, el nivel de aceite puede variar mucho y rápidamente. Aunque haya suficiente aceite en el compresor, el nivel de llenado se alcanzaría y daría lugar a una inmediata inyección de aceite. Si esto sucede con frecuencia, el resultado podría ser un sobrellenado. Aunque el aceite se haya inyectado al compresor, el nivel de aceite puede alcanzar la zona amarilla, el led verde se apagará y el amarillo ahora indicará un nivel comprendido entre el 25 y el 40 por ciento de altura. La zona amarilla puede entenderse como una zona de advertencia. El motivo de que el nivel de aceite llegue a la zona amarilla podría ser que el separador de aceite no esté trabajando correctamente o que el compresor esté arrojando más aceite en el circuito del que el regulador pueda alimentar al cárter del compresor para la compensación. Se recomienda tener el regulador de nivel permanentemente bajo suministro de energía, también durante el modo de espera y apagado del compresor. Si el sistema no alcanza el nivel de aceite en las zonas verde o amarilla, el flotador permanecerá en la zona roja. En el visor de aceite verías un nivel por debajo del 25 por ciento de la altura, y el regulador interpretará esto como una falla en el suministro de aceite. Después de un retardo de 20 segundos o 120 segundos, el relé de alarma cambiará a la posición de alarma y el led rojo se iluminará. En esta condición, el regulador sigue alimentando de aceite al cárter del compresor y, posteriormente, cuando se supere el 25 por ciento, el led amarillo se encenderá.
Características
Ambient temperature: -15 …+50°C
OM3 para HFC, refrigerantes HFO/mezclas HFO, presión operativa máx. PS 46 bar
OM4 para R744 líquido (CO2) subcrítico y HFC, HFO/mezclas HFO, presión operativa máx. PS 60 bar
OM5 para R744 líquido (CO2) transcrítico
Unidad autónoma con sensor de nivel de aceite y solenoide integral para gestionar el suministro de nivel de aceite
Control de nivel en 3 zonas diferenciadas. La medición con sensores Hall no es sensible a la presencia de espuma en el cárter del compresor o a la acción directa de la luz, tal y como ocurre en los controles con sensores ópticos.
Indicación mediante LED de alarmas, estado y nivel
Alimentación de 24 V CA o 230 V CA
Contacto de salida SPDT para parar el compresor o señalizar alarmas, valor nominal de 230 V CA/3 A
Max. Operating Pressure difference OM3, OM4 30 bar, OM5 100 bar
Medium temperature TS: -20.…+80°C / +5 .…+80°C (oil inlet)
Aquí tienes una guía de como hacer un cambio de aceite paso a paso.
Selecciona en nuestros 5 tipos de herramientas necesarias para frigorista según nuestra experiencia en el mundo de la refrigeración comercial y industrial
Herramientas para refrigeración
Los técnicos de refrigeración utilizan herramientas esenciales como manómetros para verificar presiones, bombas de vacío para eliminar aire y humedad, termómetros para medir temperaturas, detectores de fugas para localizar escapes, y llaves dinamométricas para ajustar conexiones. Además, es crucial llevar juegos de válvulas, mangueras y adaptadores para asegurar una instalación y mantenimiento eficientes.
Herramientas
Los técnicos en refrigeración deben contar con herramientas generales esenciales como destornilladores de varios tipos, alicates para cortar y pelar cables, llaves ajustables y de tubo, llaves Allen, martillos, cintas métricas, niveles de burbuja, y linternas. Estas herramientas básicas aseguran que puedan abordar cualquier tarea de instalación, mantenimiento o reparación con eficacia.
Herramientas eléctricas para frigoristas, corte y desbaste
Los frigoristas utilizan diversas herramientas eléctricas para su trabajo, como radiales para cortar metales, sierras de calar para cortes precisos, taladros para perforar superficies, destornilladores eléctricos para ensamblar componentes, multímetros para medir voltajes y amperajes, y soldadores para unir tuberías y conexiones, asegurando instalaciones eficientes y seguras.
Accesorios para Frigorista Consumibles
Los técnicos de frío deben llevar accesorios como tubos de PVC y cobre para instalaciones, conexiones hidráulicas para sistemas de agua, y consumibles esenciales como brocas para perforaciones y discos de amoladora para cortes. Además, es crucial tener selladores, cintas de teflón y juntas de repuesto para abordar cualquier imprevisto en el trabajo.
Elementos necesarios para Frigoristas: Presostatos, Sondas, Filtros y Más
Los frigoristas deben contar con elementos indispensables como presostatos de recambio, sondas NTC y PTC de repuesto, filtros deshidratadores, cartuchos para filtros, válvulas de expansión, refrigerante adicional, juntas y selladores, cables y conectores, así como herramientas básicas y especializadas para asegurar reparaciones y mantenimientos eficientes y efectivos en cualquier situación.
