9032_INTER Técnico en climatización

TÉCNICO EN CLIMATIZACIÓN MANTENIMIENTO, MONTAJE Y REPARACIÓN

TÉCNICO EN CLIMATIZACIÓN Mantenimiento, Montaje y Reparación Es propiedad: Ó MIGUELMOLLÁALACREU - INSTITUTO INTER, S.L. Valencia 2018

Editor: MIGUELMOLLÁALACREU - INSTITUTO INTER, S.L. Autor: JUAN MARTÍNEZ PASTOR

Imprime: LABORATORIO DE CONTENIDOS Ilustraciones y Diseño:A. CLARES y M.A. MOLLÁ Depósito Legal: V - 1228 - 2006

Reservados todos los derechos. No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni su transmisión por cualquier me- dio, bien sea electrónico, mecánico, mediante fotocopia, por registro u otros, sin el permiso previo y por escrito del propietario del Copyright.

MANTENIMIENTO, MONTAJE Y REPARACIÓN

JUAN MARTÍNEZ PASTOR Técnico Industrial Miembro de la NATIONAL SCHOOLS Los Ángeles - CALIFORNIA, EE.UU.

Quiero dedicar el libro a todos los alumnos que se esfuerzan por aprender esta profesión y hacer mención especial a aquellos que, trabajando en otros campos, sacan tiempo para seguir evolucionando. Agradezco la compañía de Felicidad, mi mujer, sin cuyo apoyo no sería posible esta obra. Juan Martínez Pastor.

C L I M A T I Z A C I Ó N TECNICO EN

MANTENIMIENTO, MONTAJE Y REPARACIÓN

Índice

Tema 1.

MANEJO DE HERRAMIENTAS ............................................................ 5

Tema 2.

SOLDADURAAUTÓGENA ................................................................. 17

Tema 3.

EQUIPO DE CONTROL, VACÍO, CARGAY DETECCIÓN ................... 25

Tema 4.

INSTALACIONES FRIGORÍFICAS ..................................................... 39

Tema 5.

FLUIDOS REFRIGERANTES .............................................................. 69

Tema 6.

ELECTRICIDAD ............................................................................... 109

Tema 7.

INSTALACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE AVERÍAS ............................... 133

Respuestas Autoevaluación

........................................................................... 189

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Tema 1.- MANEJO DE HERRAMIENTAS

OBJETIVOS TEMA 1

· Adquirir los conocimientos básicos sobre los trabajos a realizar con las tuberías de cobre rígido y semirrígido de diferentes medidas.

· Conocer los distintos tipos de accesorios.

· Aprender el manejo de la herramienta y útiles para efectuar el corte, abocardado, ensan chado y doblado de la tubería de cobre.

GUIÓN DE CONTENIDOS

1. Tubería de cobre de uso en instalaciones frigoríficas.

2. Accesorios para las tuberías de cobre.

3. Manejo del cortatubos.

3.1. Cortar tubería de cobre.

4. Manejo del abocardador.

4.1. Abocardar tubería de cobre.

5.1. Ensanchador de golpe.

5. Manejo de ensanchadores.

5.2. Ensanchador de tornillo.

6. Dobladores de muelle para tubo de cobre.

6.1. Manejo del doblador tipo muelle.

Tema 1. MANEJO DE HERRAMIENTAS.

7. Dobladores de herramienta tipo palanca.

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TEMA 1

MANEJO DE HERRAMIENTAS

1. TUBERÍA DE COBRE DE USO EN INSTALACIONES FRIGORÍFICAS.

Los tubos que se emplean en Refrigeración son de cobre de fabricación especial para instalaciones frigoríficas, con acabado de espejo y deshidratados. Se suministran recocidos en rollos de 15 m. sellados en sus extremos para evitar la entrada de humedad e impurezas durante su manipulación y transporte, y en barras rígidas de 5 y de 6 m. de longi tud tapadas también en sus extremos. En general, hay dos tipos de tubos: rígido (duro) y semirrígido (blando). Los tubos rígidos pueden ser de cobre laminado y endurecido, acero inoxidable u otros materiales similares. Los tubos semirrigidos pueden ser de cobre blando, aluminio, latón o una alea ción especial. Para escoger el tipo adecuado de tubo para un trabajo, es preciso tomar en consideración los factores siguientes: el tipo de sistema de refrigeración, la disponibilidad y el costo de los distintos tipos de tubos y los accesorios que se van a utilizar. Es importante conocer el refrigerante que se utilizará en el sistema, ya que puede tener efectos corrosivos sobre las tuberías de cobre. El amoniaco, un refrigerante, ataca al cobre; por esta circunstancia, con este refrigerante, se deben utilizar tuberías de acero o aluminio.

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Las tuberías para refrigeración son distintas a otros tipos de tubos de cobre, porque estos tubos se pulen y deshidratan, y los extremos se tapan, como ya se ha comentado, para protegerlos contra la humedad, así como de la entrada de impurezas. Cuando es necesario cortar del rollo un trozo de tubería de determinada longitud, el rollo se pone sobre una superficie plana y se desenrolla el tubo de manera adecuada: nun ca se debe tirar lateralmente del tubo de cobre. El manejo excesivo de la tubería de cobre blando suele hacer que se endurezca. Si es así, es preciso recocer de nuevo la tubería. Para recocerla se debe calentar hasta que adquiera un color rojo anaranjado y luego, enfriarla en agua. Este proceso tiende a hacer que el cobre se pongamás brillante, retirando parte de la oxidación. Las dimensiones de los tubos están normalizadas, en la siguiente tabla se especifi can los tubos más empleados:

Dimensiones de los tubos de cobre

Diámetro exterior (pulgadas)

Diámetro exterior (milímetros)

Grueso de pared (m / m)

3/16 1/4 5/16

4'76 6'35 7'94 9'52

0'71 0'76 0'76 0'81 0'81 0'81 0'89 0'89 0'89 0'89 1'07 1'27 1'50 1'65 1'80

3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1

12'70 15'87 19'05 22'22 25'40 28'57 34'92 41'27 53'97 66'67 79'34

1-1/8 1-3/8 1-5/8 2-1/8 2-5/8 3-1/8

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2. ACCESORIOS PARA LAS TUBERÍAS DE COBRE.

Para unir los tubos de una instalación se emplean unas piezas intermedias de dis tintas formas (uniones, tuercas, reducciones, codos, piezas en forma de “ T ”...) que pueden ser de cobre para soldar o de bronce; las medidas de las mismas son de acuerdo con la medida del tubo a emplear.

Codo 90º hembra-hembra

Codo 90º macho-hembra

“T” conexiones hembra

Manguito hembra

Unión SAE macho

Acoplamiento gas-SAE macho-macho

Diferentes elementos de unión.

Tuerca SAE

Reducción SAE macho-hembra

“T” SAE macho

Sifón

Curva 180º

Acoplamiento codo gas-SAE

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3. MANEJO DEL CORTATUBOS.

El método mejor y más seguro de cortar una tubería de cobre es mediante el empleo de un cortatubos. En algunos tipos de tuberías como las de acero inoxidable y las de diá metro grande, es aconsejable utilizar un tornillo de banco y una sierra. El tubo se deberá escariar o limar después de todas las operaciones de corte.

Escariador

Cortatubos.

Tornillo de avance

Rodillos

Rueda cortadora

3.1. CORTAR TUBOS DE COBRE. 1. Desenrollar una tubería de cobre blando de 1/4”, para poder cortar unos 15 centí metros. Desenrollar sólo la tubería necesaria para el trabajo, ya que el enrollamien to y desenrollamiento hará que se endurezca. 2. Medir 15 cm. utilizando la cinta de acero y señalizar el tubo haciéndole unamarca. 3. Cortar el trozo de 15 cm. con el cortatubos y mediante el procedimiento que sigue: - Poner el tubo en la guía entre los dos rodillos del cortatubos. - Apretar el tornillo de avance hasta que haga contacto sobre la tu bería con una ligera presión. - Girar el cortatubos lentamente al

rededor del tubo, de modo que la rueda cortadora (muy afilada) de la herramienta se introduzca gradualmente en el metal de la tubería, haciendo girar al mismo tiempo el usillo de avance que ejercerá una mayor presión so bre la tubería. Repetir el proce so hasta terminar el corte de la tubería limpio y en ángulo recto.

Manejo del cortatubos.

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4. Una vez terminado el corte se debe pasar el escariador y limar los bordes del tubo, manteniendo la posición del tubo con el corte hacia abajo con el fin de que las reba bas no entren en el interior de la tubería.

4. MANEJO DEL ABOCARDADOR.

Un buen sistema para efectuar las conexiones entre las tuberías de cobre blando a los accesorios del circuito de refrigeración, a uniones, tés , etc., consiste en el empleo de piezas abocardadas: para ello se abocarda el tubo. El tipo de abocardado más común empleado es el de 45º . Para abocardar bien las tuberías de cobre blando, es preciso utilizar las herramientas adecuadas. Una de las que se utilizan con mayor frecuencia es la mordaza, que tiene una serie de orificios de varios tamaños, según lamedida del tubo, desde 3/16” hasta 3/4” . 4.1. ABOCARDAR TUBERÍA DE COBRE. El procedimiento adecuado para abocardar el tubo de cobre es el siguiente: 1. Introducir la tuerca correspondiente a la conexión que se va a efectuar en el tubo previamente cortado antes de proceder al abocardado.

2. Colocar el tubo en la mordaza del abo cardador, en el orificio correspondien te a su medida, de forma que la tubería sobresalga del plano de la mordaza aproximadamente de 1 a 3mm (depen diendo del diámetro de la tubería), y apretando las palomillas para que que de fuertemente sujeto.

Abocardador

Mordaza

Manejo del abocardador.

1 a 3 mm

3. Poner un poco de aceite en el cono del puente y ajustarlo en la mordaza con tra el extremo del tubo que hay que abocardar.

Tuerca

Tubo

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4. Girar el vástago del puente haciendo presión sobre el tubo hasta conseguir el abo cardado; desmontar el puente, sacar el tubo y verificar el abocardamiento. Para que sea correcto, no debe presentar ninguno de los defectos que se indican en la tabla; si es defectuoso, cortar y volver a repetir la operación.

Mordaza.

Palomillas

Abocardamientos defectuosos

Manejo del ensanchador.

ABOCARDADO

CAUSA

Demasiada presión sobre el tubo. Cono introducido en la tubería con rapidez. Tubo mal asentado en la mordaza o mal cortado.

Delgado. Agrietado. Irregular.

Ensanchador

5. MANEJO DE ENSANCHADORES.

Mordaza

El ensanchado o estampado de la tu bería de cobre blando es el proceso de mol dear tuberías por el cual se pueden unir dos tubos soldando la unión sin necesidad de utilizar accesorios de latón o bronce. Para ensanchar o estampar la tubería se pueden utilizar ensanchadores de golpe o ensanchadores del tipo de puente simila res al abocardador.

Tornillo de banco

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5.1. ENSANCHADOR DE GOLPE. El proceso para usar el ensanchador de golpe es el siguiente:

1. Colocar la tubería en la mordaza, en el orificio correspondiente a la medida del tubo: se debe dejar una cantidad de tubo sobresaliendo de la mordaza igual a la longitud correspondiente a la zona del ensanchador que se va a usar. 2. Introducir en la tubería el ensanchador de golpe correspondiente a la medida del tu bo; la mordaza se sujeta a un tornillo de banco y mediante un martillo se van dando golpes al ensanchador de modo que se va introduciendo en la tubería y ensanchán dose, hasta llegar al tope de lamedida. 3. Posteriormente, desmontar la tubería de la mordaza y verificar el ajuste con el otro extremo de tubería que deseamos empalmar.

Verificar el ajuste.

5.2. ENSANCHADOR DE TORNILLO. El ensanchador de tornillo es similar al abocardador pues emplea la misma mordaza; la variación está en que se desmonta el cono del puente y se coloca un adaptador de acuer do con lamedida del tubo a ensanchar. El procedimiento es el mismo que para abocardar: se sujeta el tubo en el orificio de la mordaza correspondiente al diámetro del tubo dejando que la tubería sobresalga de la cara de la mordaza una distancia igual al diámetro de la tubería más 3'18 mm. Luego se aprietan las palomillas, se coloca el puente con el en sanchador correspondiente y se introduce en la boca del tubo, iniciando entonces la presión del vástago o usillo del puente hasta conse guir el ensanchado deseado del tubo.

Ensanchador.

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6. MANEJO DEL DOBLADOR DE MUELLE PARA TUBO DE COBRE.

Se debe tener mucho cuidado al doblar o dar forma a una tubería para un trabajo específico. El tipo más sencillo de herramienta dobladora es el resorte doblador que se muestra a continuación. Normalmente el juego de muelles para curvar tubos son de las medidas siguientes: 1/4” ; 3/8” ; 1/2” y 5/8” .

Doblador de muelle.

6.1. MANEJO DEL DOBLADOR DE TUBO TIPO MUELLE. Cómo doblar tuberías de cobre: 1. Coger el resorte correspondiente a la medida del tubo a doblar, deslizar el resorte doblador sobre la parte exterior del tubo. 2. Cuando se usa el doblador de tipo de resorte, se debe doblar el tubo un poco más de lo que se requiere, regresándolo después al ángulo apropiado; esto hace que el resorte se afloje facilitando su extracción del tubo.

7. DOBLADORES DE HERRAMIENTA TIPO PALANCA.

De estos dobladores existen modelos individuales para cada medida de tubo. Per miten realizar curvas de 90º y 180º con unmínimo esfuerzo y diámetros menores. Las medi das de estos dobladores se pueden conseguir para tubos desde 1/4” hasta 1-1/8” . Con estos dobladores, las curvas que se efectúan en el tubo resultan perfectas. Su manejo es sencillo: efectuando varias prácticas, el alumno conseguirá adquirir la experien cia necesaria para usarlo perfectamente.

Manejo del doblador de palanca.

90

45

0

180

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RESUMEN TEMA 1

Existen dos tipos de tubos, los rígidos y los semirrígidos. Los tubos rígidos pueden ser de cobre laminado y endurecido, acero inoxidable u otros materiales. Los tubos semirrigidos pueden ser de cobre blando, aluminio, latón o de una ale ación especial. Las tuberías para refrigeración son distintas a otros tipos de tubos pues se pulen y deshidratan, y los extremos se tapan para protegerlos contra la humedad y de la entrada de impurezas.

Para unir los tubos de una instalación se emplean unas piezas intermedias de distintas formas.

El método mejor y más seguro para cortar tubería de cobre es mediante el cortatubos. El tubo se deberá escariar o limar después de todas las operaciones de corte. Para abocardar las tuberías de cobre blando se utiliza la mordaza, que tie ne una serie de orificios de varios tamaños según lamedida del tubo. Para ensanchar o estampar la tubería se pueden utilizar ensanchadores de golpe o ensanchadores del tipo de puente similares al abocardador. Los do bladores de herramienta tipo palanca efectúan las curvas en el tubo perfectas.

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AUTOEVALUACIÓN

Tema 1

1.- ¿Por qué se recuece la tubería de cobre?

2.- Explique la razón que existe para que a las tuberías de cobre se les deba tapar los extre mos cuando no se utilizan.

3.- ¿Cuál es el tipo de abocardadomás común empleado en las instalaciones frigoríficas?

4.- ¿Cuál es lamejor forma de desenrollar la tubería de cobre?

5.- ¿Qué le pasa a la tubería de cobre cuando semaneja varias veces?

6.- ¿Por qué es preciso escariar los tubos de cobre cuando se cortan con un cortatubos?

7.- Cuando se usa un doblador de tubería de cobre del tipo de muelle ¿qué debemos hacer para extraerlo?

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Tema 2.-

SOLDADURA

AUTÓGENA

OBJETIVOS TEMA 2

· Adquirir los conocimientos básicos en el manejo del encendido del soplete, así como en la regulación del manorreductor del oxigeno.

· Conocer el uso del fundente adecuado a la unión a efectuar.

· Aprender la forma de soldar las distintas uniones existentes, con los distintos materiales empleados.

GUIÓN DE CONTENIDOS

1. Aleaciones fundentes para unir tubos y accesorios.

2. Encendido del soplete y regulación del manorreductor.

3. Soldadura de tuberías de cobre-cobre.

4. Soldadura autógena, oxiacetileno.

5. Soldadura de tuberías de cobre con accesorios de metal.

Tema 2. SOLDADURAAUTÓGENA.

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TEMA 2

SOLDADURA AUTÓGENA

1. ALEACIONES FUNDENTES PARA UNIR TUBOS Y ACCESORIOS.

En las instalaciones frigoríficas se efectúan muchas uniones con tuberías, en su ma yoría de cobre; estas uniones se realizan empleando la soldadura autógena. Para efectuar una unión correcta de la tubería de cobre utilizaremos unas varillas para soldar, de material resistente y de bajo punto de fusión para hacer sufrir lo menos posible a la instalación y a los elementos que soldemos.

Aleaciones fundentes

Para soldar Cobre-COBRE

PLATA en %

PUNTO DE FUSIÓN en ºC

5 650 - 810 Para soldar Cobre-LATÓN, Cobre-HIERRO y Cobre-ACERO

PLATA en %

PUNTO DE FUSIÓN en ºC

18 34 60

643 630 - 730 615 - 650

Con este tipo de varillas y según los materiales a unir, también se debe emplear un decapante, normalmente para las uniones de cobre-latón, cobre-hierro y cobre-acero: se emplea para fluidificar mejor el fundente y eliminar los restos de impurezas que existan en las piezas a soldar.

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Como hemos podido observar en la tabla, cuanto mayor es el porcentaje de plata, menor es la temperatura de fusión , con lo cual se evita que las piezas a unir sufran un ex ceso de calentamiento.

2. ENCENDIDO DEL SOPLETE Y REGULACIÓN DEL MANORREDUCTOR.

1. Conectar el manorreductor a la botella de oxígeno; limpiar la salida de la válvula pa ra eliminar el polvo o la suciedad. 2. Limpiar la manguera entre el manorreductor y el soplete, procurando que no esté manchada de aceite. Nunca limpiar con elementos que contengan aceite, pues su mezcla con oxígeno es peligrosa. 3. Asegurarse de que todas las conexiones estén bien apretadas, para evitar que haya fugas de gas. 4. Abrir un par de vueltas completas la válvula de la botella de oxígeno. 5. Verificar las presiones en los manómetros del manorreductor. El primero nos indica la presión de oxígeno en la botella y el segundo manómetro la presión a la que te nemos regulada la salida de oxígeno; esta regulación se puede efectuar mediante la válvula de aguja del regulador hasta una presión de salida de 2 a 2’5 Kg. 6. Abrir la válvula de aguja de la botella de butano (la salidal de butano es directa por la presión que tiene en su interior) y seguidamente abrir apenas lo suficiente la válvu la de aguja del soplete correspondiente a la conexión de butano, para dar salida a un flujo apreciable de gas; encender el gas en la punta del soplete. 7. Abrir la válvula de aguja del soplete de la conexión de oxígeno y ajustarla para obte ner la llama deseada. La llama correcta debe ser en su parte interna brillante y bien definida y en la parte exterior azul pálida. Una llama amarilla indica que la mezcla de oxígeno y butano es inadecuada y debiéndose regular la válvula de aguja de oxíge no del soplete. 8. Para apagar el soplete, cerrar primero la válvula de aguja del oxígeno y seguida mente la de butano, ambas en la maneta del soplete. A continuación cerrar las vál vulas de las botellas de butano y de oxígeno por seguridad.

Llama intensa brillante

Soplete

Condiciones de la llama.

Exterior azul pálido

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3. SOLDADURA DE TUBERÍAS DE COBRE-COBRE.

La soldadura es una operación sumamente importante al instalar tuberías y equipos de refrigeración. El proceso consiste en el sellado de dos trozos de metal mediante la apli cación de un fundente (varilla de plata) a una junta que se calienta. La varilla de plata se funde a una temperatura más baja que el metal de las dos pie zas que se unen. Se llama soldadura blanda a la unión obtenida por la aportación de

aleaciones metálicas fundidas, siendo la tem peratura de fusión de estas aleaciones inferior a 550º C y superior a 200º C. Otra soldadura usada en refrigeración es la llamada fuerte ; se obtiene mediante la aportación de aleaciones metálicas fundidas. La temperatura de fusión de dichas aleacio nes es superior a 550º C e inferior a la tempe ratura de fusión de las partes unidas. Para las operaciones de soldar es muy útil un equipo portátil que contenga oxígeno y acetileno u oxígeno y butano.

Equipo soldador.

Preparación para soldar.

1. Las superficies deben estar limpias; efectuar la limpieza con lana de acero, papel de lija o cepillo de alambre, frotando la superficie hasta llegar al metal brillante, elimi nando el óxido o suciedad que se pueda formar en la superficie. 2. El tramo de unión entre tubos y accesorios se calcula a ojo, asegurándose de que la tubería ajusta con precisión con los accesorios; lo único que se requiere es una presión firme con lamano sobre la tubería al insertarla entre tubos o accesorios. 3. Calor controlado: con un soplete de acetileno o de oxibutano se aplica el calor nece sario a los accesorios y al tubo. Controlar el calor que se aplica hasta que se funda la soldadura aplicada a la junta entre el accesorio y la tubería: la soldadura fluye en torno a la junta y al enfriarse forma una unión fuerte entre ambas piezas.

4. SOLDADURA AUTÓGENA, OXIACETILENO.

La mezcla de oxígeno y acetileno hacer subir la temperatura de la llama para poder calentar las tuberías, o los accesorios con tuberías, en un mínimo de tiempo. El cobre es fácil de soldar y al mismo tiempo visualmente se delata fácilmente cuando llega la tempe ratura al punto de fusión correspondiente al fundente que se emplea, con lo que facilita su soldadura. Instituto INTER 21

El fundente o varilla de aleación metal-plata se funde a una temperatura inferior a la del propio metal; por ello, cuando se efectúa una soldadura cobre-cobre, se observa la co loración que va adquiriendo el cobre: veremos que al alcanzar una coloración anaranjada, el fundente fluye en torno a la junta que se está soldando por capilaridad y, al enfriarse, forma una unión fuerte entre las dos piezas. 1. El encendido del soplete se efectúa igual que cuando soldamos con oxibutano; abrir primero la botella de acetileno; lleva un manorreductor compuesto por dos manómetros: uno indica la presión y la cantidad de gas existentes en la botella, y el otro la presión a la cual se está trabajando. 2. Abrir la llave de la botella del acetileno lentamente; el manorreductor correspondien te a la salida de acetileno lleva indicada la presión a la cual se debe ajustar la regu lación de salida (normalmente será de 1'5 Kg.). A continuación, abrir la botella de oxígeno lentamente: esta botella lleva también un manorreductor compuesto por dos manómetros, uno de los cuales indica la presión existente dentro de la botella de oxígeno y el otro la presión a la que se tiene regulada la salida del oxígeno. 3. Accionar la llave de paso del acetileno situada en el soplete abriéndola muy poco a poco, lo suficiente para poder encenderlo sin tener que causar ningún daño ni acci dente. Al aplicar una llama a la punta del soplete se enciende; abrir la llave de regu lación del oxígeno del soplete y regular la mezcla de gas en la boquilla del mismo de forma que se observe un dardo o llama interna azul brillante y una llama externa azul pálido, siendo ésta lamezcla perfecta. 4. Una llama amarillenta indica que la mezcla no es correcta: regular mediante las lla ves del soplete o bien abrir las llaves de regulación de los manorreductores de las botellas correspondientes. 5. Las boquillas y los sopletes empleados en las mezclas de oxígeno-butano y en las de oxígeno-acetileno son distintas, por lo que no se podrán usar las que son de una mezcla para la otra, ya que los orificios no son del mismo paso.

5. SOLDADURA DE TUBERÍAS DE COBRE CON ACCESORIOS DE METAL.

Para soldar tuberías de cobre con accesorios de metal se emplea un tipo de fun dente con mayor aportación de plata, empleándose al mismo tiempo un decapante para eliminar todo tipo de grasa y suciedad que puedan existir en el punto a soldar. Se debe tener mucho cuidado con el empleo del decapante, ya que al efectuar las soldadura éste se cristaliza tapando momentáneamente la unión, pero después (de 24 a 48 horas) se disuelve, pudiendo aparecer un poro en la citada unión.

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RESUMEN TEMA 2

En las instalaciones frigoríficas se efectúan muchas uniones con tuberías, en su mayoría de cobre; estas uniones se realizan empleando la soldadura autó gena. Para efectuar una unión correcta de la tubería de cobre utilizaremos unas varillas para soldar, de material resistente y de bajo punto de fusión para hacer sufrir lomenos posible a la instalación y a los elementos que soldemos. Los pasos para encender el soplete y regular el manorreductor son los si guientes: conectar el manorreductor a la botella de oxígeno; limpiar la manguera entre el manorreductor y el soplete, apretar bien las conexiones, abrir la botella de oxígeno; verificar las presiones en los manómetros del manorreductor; abrir la válvula de aguja de la botella de butano y abrir la válvula de aguja del soplete de la conexión de oxígeno. Llamamos soldadura blanda a la unión obtenida por la aportación de alea ciones metálicas fundidas, siendo la temperatura de fusión inferior a 550º C y su perior a 200º C; la temperatura de fusión de la llamada fuerte es superior a 550º C. Para soldar tuberías de cobre con accesorios de metal se emplea un tipo de fundente con mayor aportación de plata, empleándose al mismo tiempo un de capante para eliminar todo tipo de grasa y suciedad que puedan existir en el punto a soldar.

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AUTOEVALUACIÓN

Tema 2

1.- ¿Por qué se deben limpiar los tubos de cobre antes de soldarlos?

2.- ¿Qué tipos de gases se emplean normalmente en un equipo de oxibutano?

3.- La llama para soldar con soplete debe tener un determinado aspecto correcto de lamezcla de los gases. Explicar cómo tiene que ser.

4.- ¿Comó debemos apagar un soplete?

5.- ¿Qué precaución se debe tener al limpiar las boquillas del soplete?

6.- Con varilla fundente al 5% de plata en su composición, ¿a qué temperatura se consigue el punto de fusión?

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Tema 3.- EQUIPO DE CONTROL, VACÍO, CARGA Y DETECCIÓN

OBJETIVOS TEMA 3

· Aprender el manejo del analizador y las lecturas correspondientes a las presiones, así co mo las temperaturas de los distintos fluidos refrigerantes. · Conocer el funcionamiento de la bomba de vacío y el cilindro de carga y el manejo de los detectores de fugas. · Aprender a realizar la carga de refrigerante y puesta en marcha de la instalación, y a lo calizar la zona de baja presión y alta presión en un circuito frigorífico.

GUIÓN DE CONTENIDOS

1. Analizador con manómetro y manovacuómetro.

2.1. El manovacuometro.

2. El manovacuómetro y el manómetro.

2.2. El manómetro de alta. 2.3. Aplicaciones del analizador.

2.4. Funcionamiento.

3.1. Cilindro de carga, con bomba de vacío y analizador.

3. Equipo compuesto por bomba de vacío y dosificador de carga.

3.2. Uso del cilindro de carga.

4. La bomba de vacío.

5. Prueba de estanqueidad.

6.1. Detector de halógenos.

6. Detectores de fugas.

6.2. Detector de fugas electrónico.

6.3. Detección por espuma jabonosa.

7. Válvulas de servicio.

8. Sacar aire de un circuito.

Tema 3. EQUIPO DE CONTROL, VACÍO, CARGAY DETECCIÓN. 9. Carga de refrigerante en un circuito frigorífico. 9.1. Indicaciones.

9.2. Puesta en funcionamiento.

10. Circuito frigorífico.

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TEMA 3

EQUIPO DE CONTROL, VACÍO, CARGA Y DETECCIÓN

1. ANALIZADOR CON MANOVACUÓMETRO Y MANÓMETRO.

El analizador es una de las herramientas principales para el técnico. Mediante este aparato se controlan las presiones de la zona de Baja y de la zona de Alta del circuito fri gorífico; así mismo, indica las temperaturas de evaporación y condensación de la instala ción frigorífica. También sirve para efectuar las correspondientes intervenciones de vacío del circuito y control de carga de fluido refrigerante , entre otras.

2. EL MANOVACUÓMETRO Y EL MANÓMETRO.

Se llama manómetro al instrumento que mide la presión en recipientes cerrados y vacuómetro al destinado a medir el vacío. Hay instrumentos combinados que sirven para medir la presión y el vacío; se llaman manovacuómetros . Los manómetros miden la presión relativa o manométrica ; es decir, si uno de estos instrumentos se pone en comunicación directa con la atmósfera, su aguja señalará cero (a presión atmosférica). Por tanto, los manómetros sólo miden el exceso de presión sobre la presión atmosférica .

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2.1. MANOVACUÓMETRO. 2 Está calibrado de 0 a 15'75 bar/cm por encima de la presión atmosférica, y por de 2 bajo de ésta de 0 a -1 bar/cm . Asu vez, tiene varias escalas correspondientes a varios tipos de refrigerantes, indicando las temperaturas de evaporación de cada fluido. 2.2. MANÓMETRO DE ALTA. 2 Se usa para medir la zona de alta presión. Está calibrado de 0 a 40 bar/cm por enci ma de la presión atmosférica. Del mismo modo que el manovacuómetro de baja, éste tam bién dispone de varias escalas correspondientes a varios tipos de fluidos refrigerantes que indican la temperatura de condensación. 2.3. APLICACIONES DEL ANALIZADOR. El analizador se emplea para detectar las presiones y las temperaturas de evapora ción y condensación en el interior del circuito frigorífico, para cargar de fluido refrigerante el circuito, para efectuar el vacío del circuito y para cuantas operaciones de control sean ne cesarias realizar. Mediante la lectura que indican los manómetros se puede diagnosticar el estado de funcionamiento del circuito frigorífico (si es correcto o si tiene problemas). En general, el analizador consta de tres mangueras flexibles de color azul, amarillo y rojo, que se conectan al circuito frigorífico. La azul se conecta a la toma correspondiente de baja presión, la manguera roja se conecta a la toma de alta presión del sistema y la amarilla se usa para servicios, conexionar la bomba de vacío, la botella de fluido refrigerante, etc. 2.4. FUNCIONAMIENTO. La manguera de la izquierda (de color azul) pertenece al manómetro de baja presión (también azul) siendo la conexión directa; por tanto, cuando esta manguera sea conectada a la válvula de servicio de baja presión del compresor, el manómetro nos indicará inmedia tamente la presión que existe en el circuito correspondiente a la baja presión.

+60

Lado de baja

Lado de alta

+20

+10

+50

+30

0

-10

15

5

4

+40

+70

+20

20

6

3

10

+40

250

80

60

200

+30

+50

0

150

100

300

7

40

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2

+10

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25

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0

350

5

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8

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1

50

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0

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Analizador con manómetros de baja y alta.

-30

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30

9

0

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+10

10

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ºC

+87

ºC

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0

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De igual forma sucede con lamanguera (roja) conectada al lado derecho del analiza dor: una vez conectada a la toma de alta presión, el manómetro indicará la presión que hay en el circuito correspondiente a la alta presión. La manguera amarilla, como ya se ha comentado, es para toda clase de servicios. Como observaremos en el analizador, esta manguera amarilla queda incomunicada de la azul y de la roja por dos llaves de servicio, con las tomas de baja y alta, hasta que cualquiera de estas llaves de servicio sea abierta. Al conectar las mangueras al circuito frigorífico, los manómetros dan la lectura direc ta de las correspondientes presiones existentes. Debajo de cada manómetro existe una válvula de servicio que se comunica con la manguera amarilla, o toma central, mediante la apertura de la misma válvula; por tanto, para tomar lecturas de temperaturas de evapora ción o condensación, así como de presiones del circuito, ambas válvulas deben estar cerradas .

3. EQUIPO FORMADO POR BOMBA DE VACÍO Y DOSIFICADOR DE CARGA.

Otro de los conjuntos esenciales en instalaciones frigoríficas es la bomba de vacío y el dosificador de carga. En estas instalaciones se emplean normalmente compresores de tipo hermético, en los que tiene una importancia capital realizar la carga justa. Existen dosificadores de carga que per

Equipo completo.

miten controlar el llenado volumétrico, carac terística que los convierte en herramientas imprescindibles. Este dosificador está formado por un ci lindro metálico en cuyo interior se introduce el fluido refrigerante; por el exterior está recu bierto en toda su longitud por un cilindro de plástico transparente que lleva grabado los ni veles correspondientes a los fluidos refrige rantes más corrientes, con varias escalas gra duadas según la presión. 3.1. CILINDRO DE CARGA CON BOMBA DE VACÍO Y ANALIZADOR. Como hemos visto anteriormente, nos referimos al conjunto portátil con todas estas unidades.

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El cilindro está diseñado para medir de forma precisa la cantidad de fluido refrigeran te que se debe cargar en un circuito frigorífico. La presión del fluido frigorífico en el in terior del cilindro se lee en el manómetro que lleva incorporado. De acuerdo con la presión, se determina la cantidad de fluido refrigerante que deseamos medir para introducir en el cir cuito frigorífico; para ello, nos guiamos por las escalas que hay en el contorno del cilindro que indican, según el tipo de fluido refrigeran te (R-134a, R-22, R-404a o R-407c), la canti dad en gramos que hay en su interior. 3.2. USO DEL CILINDRO DE CARGA. El cilindro de carga tiene en su parte inferior una conexión de 1/4” que, mediante unamanguera, se conecta a la botella de líqui do refrigerante.

Selección de escala según la presión

Cilindro de carga.

Seleccionar el tipo de fluido refrigerante a introducir en la escala exterior, abrir la vál vula de la botella y un poco la válvula superior del cilindro dosificador para purgar el aire del interior del cilindro de carga. Posteriormente, verificar que el refrigerante penetra en el cilin dro de carga en estado líquido. Colocar la escala exterior de acuerdo con la presión indica da en el manómetro delante del tubo de nivel de líquido que lleva el cilindro dosificador en la parte frontal, y controlar visualmente la entrada en el cilindro del refrigerante hasta la canti dad necesaria. Llegado al nivel de gramos deseado, cerrar la válvula de la botella del refrigerante y la válvula del cilindro de carga. Este cilindro dosificador sólo se emplea cuando se va a cargar una máquina de la que se conoce la carga de gas que debe llevar. Para cargar el fluido refrigerante en la instalación, conectar la manguera amarilla del analizador a la válvula de salida del cilindro dosificador que se ha cargado con fluido refrigerante. Aflojar la conexión de la manguera al analizador un poco para purgar la manguera; conectar lamanguera azul al lado de baja y abrir la válvula (Lo) . No sobrecargar el cilindro dosificador, pues no está diseñado para un servicio pesado. No transportar el cilindro dosificador cargado de fluido refrigerante en el vehículo. Precauciones.

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Estando la instalación parada se puede introducir la carga por los dos lados del circuito (alta y baja), por lo que se puede abrir la válvula (Hi) ; al poner en marcha la instalación, la válvula de alta se cerrará y se continuará la carga por la línea (Lo) de baja presión (ver “ 9. Carga de fluido refrigerante en un circuito frigorífico” ).

4. LA BOMBA DE VACÍO.

La bomba de vacío es imprescindible cuando se efectúa una reparación en un cir cuito frigorífico que ha sido abierto; en la zona correspondiente al circuito debe ser elimina do todo el aire que ha entrado, para ello se utiliza la citada bomba.

Bomba de vacío.

Para efectuar el vacío del tramo de circuito frigorífico después de una reparación conectar la manguera amarilla a la bomba de vacío, abrir la válvula (Lo) del lado de baja para efectuar el vacío del tramo que ha sido intervenido. Cuando en el interior de un circuito hay aire o humedad, se producen los siguientes efectos: - sobrecarga, recalentamiento y posible avería del motor eléctrico del compresor, - corrosión del circuito frigorífico, - obstrucción de la válvula de expansión o del capilar. Para evitar estos problemas y eliminar completamente el aire y la humedad existen tes en el interior del circuito se emplea la bomba de vacío.

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5. PRUEBA DE ESTANQUEIDAD.

Llamamos prueba de estanqueidad a la manera de verificar que no existen fugas de fluidos refrigerantes en un circuito . Las fugas en un circuito de refrigeración suelen ser la causa principal del mal rendimiento del mismo. Cualquier fuga en el lado de alta del circuito, sea cual sea su tamaño, provocará rápi damente una pérdida de fluido refrigerante y, eventualmente, la instalación no funcionará correctamente. Si la fuga se encuentra en el lado de baja puede crear problemas de en trada de humedad en la instalación, aparte de no funcionar correctamente. Por tanto, la prueba de estanqueidad para la detección de fugas es una de las ope raciones más importantes a efectuar cuando en una instalación se ha producido una fuga. El trabajo no estará terminadomientras no se verifique si tiene o no fugas. Si al efectuar el vacío de un circuito frigorífico se observa que cuesta mucho sacar el aire, puede deberse a una fuga o a que las conexiones de las mangueras no estén bien acopladas, ya que puede entrar aire por las mismas al circuito. La cantidad de vacío que se obtenga dependerá del tamaño de la fuga. Si cuando efectuamos el vacío a una instalación se observa que durante un pequeño periodo de tiempo no semantiene, significa que existe una pequeña fuga. Las pruebas de estanqueidad o localización de fugas pueden realizarse introducien do en el circuito una cantidad de nitrógeno seco a la presión de trabajo de la instalación (como curiosidad, la normativa estadounidense exige realizar la prueba de estanqueidad a una presión de 25 bar en todo el circuito). Una vez introducido el nitrógeno seco en el circuito frigorífico, verificar cada unión, soldadura o conexión efectuada a cualquier tubería con una solución espumosa de jabón: observar si se forman burbujas continuamente, pues esto indica que en ese punto existe una fuga. Verificar todas las conexiones, vaciar el circuito de nitrógeno seco y efectuar la reparación de las fugas que se hayan localizado. Una vez reparadas las fugas, volver a efectuar el vacío de la instalación, observando lo dicho anteriormente. Si se verifica que no existe ninguna fuga más, o sea, si el vacío efectuado se mantiene, se puede poner la instalación en servicio cargando de fluido frigorífico la instalación o abriendo la válvula de servicio del depósito de líquido (este asunto lo trataremos más adelante).

6. DETECTORES DE FUGAS.

Para detectar las fugas de los fluidos refrigerantes existen en el mercado varios mo delos de detectores, que vemos a continuación.

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Lumbrera de ignición

6.1. DETECTOR DE HALÓGENOS. El mechero detector de halógenos fun ciona al reaccionar el gas con el cobre encen dido al rojo. Por mediación de la manguera de tectora se aspira el gas procedente de la fuga. Mientras no existe fuga, la llama es casi inco lora; cuando la fuga es pequeña la coloración que va adquiriendo pasa de un tono verde páli do a un verde claro; la tonalidad del verde va en aumento conforme la perdida es superior, pa sando al color azulado; por último, azulado bri llante intenso cuando la fuga es muy elevada. Cuando la fuga es muy grande, suele haber en el ambiente, en locales con poca ven tilación, vapor de refrigerante: la lámpara de halógenos encendida lo detecta enseguida,

Válvula

Abierto

Cerrado

Gas licuado

Detector de halógenos.

adquiriendo la llama la tonalidad correspondiente ; entonces el técnico tiene que localizar de dónde procede la fuga. Mantener el detector siempre en posición vertical durante su uti lización. Este modelo de detector sólo puede emplearse con fluidos refrigerantes que contengan cloro en su composición: R-12, R-22 y R-502.

6.2. DETECTOR FUGAS ELECTRÓNICO. Es otro útil para detectar las fugas de gas. Existen en el mercado varios modelos; el funcionamiento es parecido en todos ellos. Consiste en un aparato con un dispositivo flexi ble en cuya punta lleva un elemento que es sensible al gas que tiene designado detectar. Funciona mediante pilas alojadas en el apara

LO

HI

Detector electrónico.

to y cuando detecta la fuga emite un pitido constante, siendo más elevado cuanto mayor es la fuga. No obstante, el local donde se efectúen estas comprobaciones tiene que estar bien ventilado y libre de vapores. Hay que seguir las instrucciones de uso del fabricante debido a la alta sensibilidad de detección que tiene. 6.3. DETECCIÓN MEDIANTE ESPUMA JABONOSA. Una manera tradicional de detectar una fuga de gas consiste en aplicar una solución jabonosa con un pincel en la zona donde se sospecha puede existir la fuga: la fuga se detec ta porque se forman burbujas demanera continua en el punto donde ésta existe.

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7. VÁLVULAS DE SERVICIO.

Muchos compresores de refrigeración tienen válvulas de servicio de aspiración o succión en la parte correspondiente a la baja presión, y de descarga en la parte correspon diente a la alta presión. Estas válvulas proporcionan también una conexión para permitir el control del circuito mediante el analizador, y que los manómetros puedan analizar el funcio namiento o anomalías que puedan existir en el sistema.

Válvula seccionada.

Las válvulas del compresor son de servicio. Una de las válvulas del compresor se denomina de aspiración o succión y la otra válvula de descarga. Además, los sistemas de refrigeración tienen otra válvula de servicio, conectada al depósito de líquido, llamada de línea de líquido. Si deseamos colocar un manómetro para verificar las presiones de funcionamiento, la válvula de servicio se podrá hacer girar hacia arriba todo lo necesario, hasta que su asiento cierre el orificio lateral. A continuación, se podrá retirar el tapón sin que se pierda fluido refrigerante del circuito. En este punto se coloca el manómetro y la válvula se abre ligeramente para detectar la presión de fluido refrigerante en el manómetro.

Válvulas de servicio.

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La carga de fluido refrigerante al circuito frigorífico se efectúa desde la válvula de servicio de la línea de aspiración, mediante la conexión de la manguera azul al analizador y lamanguera amarilla al dosificador de carga o botella de fluido refrigerante. Cada válvula de servicio lleva un tapón para cubrir el vástago que sobresale por la parte trasera de la zona de empaquetadura. Una vez ajustada la posición de la válvula, se debe volver a poner este tapón para impedir que se escape fluido refrigerante por la empa quetadura. Las válvulas de servicio de la unidad de condensación se hacen de latón forjado y de hierro. Antes de la puesta en marcha de un circuito frigorífico, es importante retirar todo el aire de cualquier parte del circuito que se haya abierto para efectuar cualquier reparación. Se debe retirar el aire porque contiene humedad, porque el aire no se condensa con las pre siones de funcionamiento de la instalación frigorífica y porque provoca presiones más ele vadas dentro del circuito. El aire de un circuito se extrae mediante el empleo de una bomba de vacío; se debe extraer el aire de cualquiera que sea la parte que se ha desmontado para efectuar su 2 reparación. Se debe efectuar un vacío de, por lomenos, 27 a 30 pulgadas o -1bar/cm . 9.1. INDICACIONES. Antes de iniciar la carga del circuito frigorífico se tendrán en cuenta todas las ope raciones indicadas anteriormente: 1. Reparación del circuito frigorífico. 2. Prueba de estanqueidad o localización de fugas. 3. Vacío de la instalación. 4. Control de carga de fluido refrigerante. 9.2. PUESTA EN FUNCIONAMIENTO. Una vez efectuada la reparación (o la instalación frigorífica) y verificado que no exis ten fugas de fluido refrigerante, se procede a la puesta en funcionamiento de la instalación. 1. Si se trata de una reparación de un circuito frigorífico en la que el fluido refrigerante se ha podido recoger en el deposito de líquido de la instalación, abrir la válvula de servicio de salida del deposito o calderín a la línea de líquido y poner en servicio la instalación. 9. CARGA DE REFRIGERANTE EN UN CIRCUITO FRIGORÍFICO. 8. CÓMO SACAR EL AIRE DE UN CIRCUITO FRIGORÍFICO.

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Observar en los manómetros las presiones correspondientes a la parte de baja presión y a la parte de alta de acuerdo con el fluido refrigerante que se esté emple ando. Si fuera necesario, recargar la instalación de fluido refrigerante: introducir el fluido en el circuito por la parte de baja presión en estado gaseoso o líquido (de pendiendo del fluido refrigerante que se emplee) observando las precauciones correspondientes para evitar una entrada excesiva que pudiera producir un golpe de líquido y la rotura de las válvulas del compresor. 2. Cuando se trata de instalaciones nuevas y una vez efectuadas las pruebas corres pondientes de control de estanqueidad se procede a la carga de fluido refrigerante. Hay que tener en cuenta el diseño de la instalación frigorífica, su tamaño y compo nentes, ya que si lleva calderín o deposito de líquido refrigerante, se puede iniciar la carga mediante la introducción de fluido refrigerante en estado líquido por la par te de alta y baja del circuito y, posteriormente, terminar de efectuar la carga por la parte de baja presión, introduciendo el fluido refrigerante en estado gaseoso o lí quido, observando las presiones del manómetro del lado de baja y del lado de alta presión. Debemos tener precaución al introducir fluido refrigerante en estado líquido por el lado de baja presión porque se podrían romper las válvulas del compresor.

10. CIRCUITO FRIGORÍFICO.

En este circuito frigorífico observamos la zona de baja presión y la zona de alta pre sión, así como el estado en que se encuentra el fluido refrigerante en cada parte del circuito.

Zona de baja presión

Zona de alta presión

Vapor

Evaporador

Condensador

Esquema de un circuito frigorífico.

Vapor líquido

Líquido

Válvula de expansión

Compresor

Recipiente

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RESUMEN TEMA 3

Llamamos manómetro al instrumento para medir la presión y al destinado a medir el vacío vacuómetro. Los manómetros miden la presión relativa o manomé trica. Otro de los conjuntos esenciales en instalaciones frigoríficas es la bomba de vacío y el dosificador de carga, que está formado por un cilindro metálico en cu yo interior se introduce el fluido refrigerante. La bomba de vacío se usa cuando se efectúa una reparación en un circuito que ha sido abierto; en la zona correspondiente al circuito debe ser eliminado todo el aire que ha entrado. Llamamos prueba de estanqueidad a la manera de verificar que no existen fugas de fluidos refrigerantes en un circuito: mediante el detector de halógenos, el detector de fugas electrónico o con espuma jabonosa. Muchos compresores de refrigeración tienen válvulas de servicio de aspi ración en la parte de baja presión, y de descarga en la de alta; proporcionan una conexión para el control del circuito. Antes de la puesta en marcha de un circuito frigorífico hay que retirar todo el aire de cualquier parte se haya abierto; el aire se extrae mediante el empleo de la bomba de vacío.

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AUTOEVALUACIÓN

Tema 3

1.- ¿Qué presión semide con los manómetros?

2.- ¿Qué uso se destina a lamanguera amarilla del analizador?

3.- ¿Podemos usar el cilindro de carga como botella para transportar el fluido refrigeran te?

4.- Cuando en el interior de un circuito frigorífico hay aire y humedad ¿qué debemos ha cer?

5.- ¿Sirve el detector de fugas de halógenos para detectar las fugas de los fluidos refri gerantes R-134 a y R-404a?

6.- ¿Qué precauciones debemos tener al efectuar una carga de fluido refrigerante en estado líquido?

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Tema 4.- INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

OBJETIVOS TEMA 4

· Comprender el funcionamiento del ciclo frigorífico y diseñar la instalación. · Conocer los distintos modelos de evaporadores, condensadores, filtros deshidratadores, compresores, válvulas solenoides y visores de líquido. · Conocer las Instrucciones Técnicas Complementarias, sobre los componentes.

GUIÓN DE CONTENIDOS

1.1. Refrigerador. 1.2. Evaporador. 1.3. Unidad condensadora.

1. Componentes.

2. Esquema de instalación. 3. Sistemas frigoríficos.

3.1. Compresión mecánica. 3.2. Funcionamiento. 3.3. Automatismo.

4.1. Tipos. 4.2. De tubo sólo. 4.3. De placas.

4. Evaporadores.

4.4.De tubo y aletas. 4.5. Semi-inundados. 4.6. Tubo-aletas, aire forzado. 5.1. Refrigerada por aire. 5.2. Refrigerada por agua.

5. Unidades condensadoras.

6.1. Herméticos. 6.2. Semi-herméticos.

6. Compresores.

7.1. Materias deshidratantes. 7.2. Montaje.

7. Filtros deshidratadores. 8. Válvulas solenoides. 9. Visores de caudal. 10. Válvulas de paso.

11.1.1. Funcionamiento. 11.1.2. Temperatura evaporación. 11.1.3. Usos. 11.2.1. Funcionamiento. 11.2.2. Compensación de presión. 11.2.3. Recalentamiento.

11.1. Automáticas.

11. Válvulas de expansión.

11.2. Termostáticas.

Tema 4. INSTALACIONES FRIGORÍFICAS.

12.1. Aire de tiro forzado. 12.2. Agua contra-corriente. 12.3. Multitubular. 12.4. Instrucción MI IF-006. 12.5. Condensación mixta. 13.1. Calderines horizontales. 13.2. Instrucción MI IF006.

12. Condensadores de aire, agua y mixta.

13. Recipientes de líquidos refrigerantes. 14. Válvulas de seguridad. 15. Instrucción MI FI-009.

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