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5/14/2018 Acido en Sistemas Frigorificos - slidepdf.com
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Inicio Artículos técnicos El ácido en los sistemas frigoríficos - 1º Parte
El ácido en los sistemas frigoríficos - 1º
Parte
El desarrollo de ácidos en los vapores refrigerantes de un sistema frigorífico
basado en la compresión del vapor, bomba de calor y acondicionadores de aire
puede acortar severamente la vida del compresor y el refrigerante. Estos ácidos
pueden formarse por las reacciones químicas entre los componentes y/o
materiales de construcción, aceites lubricantes, y/o impurezas. La inestabilidaddel refrigerante, y por ello la formación de ácidos, es acelerada por temperaturas
altas las cuales pueden originarse como consecuencia de una inadecuada
operación, como por ejemplo, una falla en el forzador del condensador, suciedad
o flujo del aire incorrecto. La verificación de presencia de ácido en un sistema es
una práctica de mantenimiento recomendada debido a que las condiciones de un
sistema con presencia de ácido pueden ser eliminadas antes de que el compresor
se arruine.
La prevención del desarrollo de ácidos es la mejor tarea preventiva. Si se detecta
una pequeña concentración de ácido en un sistema, el ácido debe ser quitado, no
neutralizado, antes de que se dañe el sistema. Más adelante se discutirá acerca
de este punto.
Si un compresor se quema, el aceite se convierte extremadamente ácido. Si no
se quita todo este ácido antes de que se coloque el nuevo compresor, el elevado
nivel de acidez atacará el nuevo compresor y provocará la quema del mismo. La
limpieza del ácido generalmente implica el cambio del aceite del compresor y el
refrigerante para reducir el nivel de acidez. Desafortunadamente el cambio de
aceite contenido en el compresor no elimina toda la acidez debido a que el ácido
es transportado a través de todo el sistema por el mismo refrigerante, y, por lo
tanto la acidez residual se extiende en toda la unidad. Se ha comprobado que
esta acidez residual acorta la vida del sistema ya que acelerará la formación de
ácidos. Esto ha sido comprobado mediante experimentos y pruebas, y mediante
éstas, se pudo establecer que luego de una quema de un compresor, la
frecuencia de la quema de los siguientes compresores se verá incrementada.
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Inicio Artículos técnicos El ácido en los sistemas frigoríficos - 2º Parte
El ácido en los sistemas frigoríficos - 2º
Parte
Un estudio acerca de los distintos tipos de ácidos es necesario para comprender
de manera íntegra el proceso de la quita del ácido. Dependiendo del tipo de
refrigerante y aceite usado en un sistema frigorífico, este puede contener dos
tipos de ácidos, ácidos orgánicos (como el ácido oleico) y ácidos inorgánicos
(mineral), como el ácido hidroclórico. Los ácidos orgánicos son solubles en el
aceite (y no se vaporizan) y por lo tanto predominan en el aceite líquido
contenido en el cárter del compresor. Los ácidos inorgánicos son ligeramente
solubles en el aceite. Los ácidos orgánicos son significativamente menos
corrosivos y solo se encuentran en los aceites basados en el éster o en aquellos
sistemas donde se presentan grandes oxidaciones y altas temperaturas. Por lo
tanto, los ácidos orgánicos son raramente encontrados en los sistemas
acondicionadores de aire de hoy en día, y si se encuentra, aparece en una
concentración muy pequeña.
Ambos ácidos son corrosivos. Sin embargo, los ácidos inorgánicos tienen una alta
constante de disociación haciéndolos muy peligrosos y muy reactivos, mientras
que los ácidos orgánicos reaccionan más lentamente. En el caso de los aceites
minerales, una elevada temperatura provocará que este se degrade, formando
carbón e hidrógeno. Solamente en la presencia de un oxidante, como el oxígeno
o el aire, se pueden formar los ácidos orgánicos. En el caso de los aceites
sintéticos POE, el ácido orgánico puede estar presente desde un principio (por
arriba de 8 PPM) en forma de residuo debido al proceso de fabricación usadopara obtener el aceite éster. Queda claro por lo tanto, que el problema real de
acidez en un sistema de refrigeración es un problema de ácido inorgánico y no
debido al ácido orgánico.
Durante le quema de un compresor, se forman ácidos inorgánicos como
consecuencia de la descomposición del refrigerante debido a las elevadas
temperaturas. Estos ácidos inorgánicos que se formaron son solamente
ligeramente solubles en el aceite. Una significativa porción del ácido inorgánico
generado durante la quema del compresor permanece contenido en el
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refrigerante en fase vapor y reacciona rápidamente con los materiales de
construcción o son absorbidos por el filtro.
Mediante experimentos se ha demostrado que la cantidad de vapor que contiene
ácidos inorgánicos disminuye en un 85% en cuestión de horas. Sin embargo, losexperimentos también demuestran que una apreciable cantidad de ácido
inorgánico (más que suficiente para destruir otro compresor) está contenida
también en el aceite. La concentración de ácido atrapado en el aceite es mucho
mayor que aquella cantidad que pudiese estar disuelta en el aceite (recuerde que
la solubilidad de los ácidos inorgánicos es muy baja). Este aumento en la
concentración del ácido es una combinación de ácido disuelto en el aceite, ácido
atrapado en el aceite debido a la agitación y el efecto “espuma” del mismo, ácido
disuelto en la humedad del sistema, y el ácido absorbido por las partículas másfuertes presentes en el aceite. Se ha comprobado que este ácido inorgánico
permanece durante un largo tiempo en el aceite y está en contacto directo con
los componentes del compresor, incluso el bobinado del mismo. El ácido
inorgánico contenido en el aceite producirá el deterioro del aislamiento del
bobinado provocando un cortocircuito en el motor y dando como resultado la
quema del mismo. Una concentración de 40 PPM de ácido puede provocar la
quema del motor en cuestión de día.
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Inicio Artículos técnicos El ácido en los sistemas frigoríficos 3º Parte
El ácido en los sistemas frigoríficos 3º
ParteUna forma de quitar el ácido residual de un sistema es haciendo un barrido
con refrigerante varias veces, ya que el refrigerante disolverá el aceite y reducirá
las concentraciones de aceite y ácido mediante la disolución. Debido a las nuevas
regulaciones concernientes al cuidado del medioambiente, esta es una tarea
costosa y que además consume mucho tiempo, y el costo del refrigerante usado
para la operación de barrido no es un asunto trivial. Una alternativa inaceptable
es la de neutralizar el ácido mediante la reacción de éste con una solución base,
lo cual resulta en la formación de sales indeseables como productos
neutralizantes. Este tipo de solución base puede ser el hidróxido de potasio.
Estas bases son sólidas y son disueltas en un solvente carente de agua. En este
tipo de reacción, el ácido y la base se combinan para formar una sal metálica
cáustica y agua. Mientras que el agua puede ser eliminada con un buen filtro
deshidratador, la sal permanece atrapada en el sistema y puede provocar
problemas. Debido a que la sal es un sólido no se evaporará, en vez de eso,
permanecerá en el sistema y provocará corrosión.
Cada reacción para neutralizar el ácido dará como resultado la formación de sales
residuales, esto es química básica y no puede ser cambiada. Algunos han
propuesto el uso de bicarbonato de sodio como base, pero esta reacción
producirá sal y dióxido de carbono (un indeseable gas no condensable).
Finalmente, estas técnicas de neutralización de la acidez solamente pueden
aplicarse en los aceites minerales o alkylbencénicos.
Una manera aceptable de quitar el ácido es la de liberarlo del líquido y las
superficies difíciles que contienen el ácido, y permitir que el filtro deshidratador
del sistema quite el ácido. Un filtro deshidratador realiza un excelente trabajo al
quitar el ácido mediante la absorción y no mediante la neutralización. El
problema con este tipo de solución, es que una porción significativa del ácido
queda atrapada en las superficies de difícil acceso y en el aceite y nunca llegan
hasta el filtro para ser quitada.
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Luego de la quema de un compresor y de su reemplazo, se ha comprobado que
aumenta la concentración de ácidos inorgánicos (un aumento significativo mayor
a 200 PPM) en el aceite del nuevo compresor. En teoría, este ácido inorgánico no
es muy soluble en el aceite, sin embargo, este ácido inorgánico estará atrapado
en el aceite y/o absorbido por las superficies de las partículas sólidas que están
presentes en el sistema (como resultado de la quema del motor). En algunos
casos este ácido también se disuelve en el agua que está atrapada en el aceite.
El aceite POE generalmente tiene niveles de humedad mayores que otros aceites
lubricantes.