Batería de compresores en paralelo con colector de aspiración optimizado
Hasta ahora, esta variante se utiliza especialmente en unidades enfriadoras de líquido fabricadas en serie o instalaciones particularmente ensayadas. De este modo se excluye un traslado directo de aceite entre los compresores pero una distribución homogénea del aceite requiere medidas y condiciones particulares.
El sistema de recirculación de aceite interno de los compresores está construido de modo que la expulsión de aceite cambia en función del nivel de aceite en el cárter de cigüeñal. En combinación con un colector de aspiración optimizado y un control inteligente de la batería se obtiene un efecto de auto-regulación.
Requisitos generales y notas
- Este concepto se puede aplicar a instalaciones con
- ≤ 4 compresores de igual potencia y sin regulación de potencia
- compresores con el mismo sistema de lubricación y monitorización de la alimentación de aceite mediante controlador de nivel de aceite (lubricación centrífuga) o limitador de presión de aceite (lubricación por bomba). Los compresores con lubricación centrífuga o por bomba solo pueden combinarse con aplicaciones con reguladores de nivel de aceite (Batería de compresores en paralelo con reguladores de nivel de aceite).
- Es necesaria una conmutación de la carga base a intervalos de 1 hora como máximo para que la temperatura de los compresores parados no baje demasiado. Idealmente la temperatura de las tapas de cilindros no debería bajar debajo de la temperatura de condensación para evitar un retorno de condensado. Una temperatura más alta también reduce la concentración de refrigerante en el aceite y así la expulsión de aceite cuando arranca el compresor.
- Ejecución de la instalación / tubería: Una condición para un funcionamiento seguro es un transporte constante de aceite en la instalación bajo plena carga y carga parcial. Es necesario diseñar cuidadosamente la tubería de modo que haya mínimas velocidades de flujo.
- Control de la instalación: Debería utilizarse una secuencia de control inteligente que garantiza una conmutación automática de secuencia así como tiempos de funcionamiento de los compresores de la misma longitud con una frecuencia de conmutación mínima.
Si la especificación difiere o si hay tuberías extensas con un suministro de aceite crítico, se recomienda utilizar instalaciones con reguladores de nivel de aceite (Batería de compresores en paralelo con reguladores de nivel de aceite). Excepciones son posibles para determinadas aplicaciones en caso de conceptos probados.
Diseño constructivo de colectores de aspiración
- Construcción absolutamente simétrica (véase la ilustración abajo) – tanto en la construcción del colector como en la entrada del tubo de gas de aspiración y las secciones de tubo hacia los compresores
- Entrada del gas de aspiración:
- 2 compresores: central
- 3 y 4 compresores: a través de racor en Y simétrico
Una entrada lateral es muy desventajosa (incluso a baja velocidad del gas) debido al flujo desigual y a la distribución del aceite en el colector. Si hay razones de peso para la conexión lateral, el compresor con control de velocidad debería conectarse allí.
- Secciones de tubo hacia los compresores:
- Saliendo hacia arriba, biselado 30º
- Aberturas de aspiración en paralelo al eje del colector
- Colocación de la tubería hacia los compresores de forma simétrica y con diámetro idéntico
¡Evitar la aspiración de suciedad!
Los tubos biselados deberían tener una distancia uniforme a la base del colector, p. ej. por medio de un distanciador (acero plano), que se quita después de haber soldado los tubos. Generalmente debe utilizarse gas protector para todos los trabajos de soldadura; quitar virutas y los demás depósitos meticulosamente.
①: El colector de aspiración también puede estar posicionado debajo del nivel del compresor
- Dimensión del tubo del colector para 2 compresores:
- Entrada central con diámetro en función de la potencia total
- Secciones de tubo hacia los compresores como conexión para soldar de las válvulas de cierre del gas de aspiración
- Dimensión del tubo del colector para 3 y 4 compresores:
- Velocidad del gas de aspiración con contracorriente en el colector de < 1,5 m/s
- Montar el colector exactamente en horizontal
Diseño constructivo de colectores de descarga
- Conexión transversal con salida unilateral, evitar los codos de 90° y utilizar, por ejemplo, codos de 45° (ejecución del colector de descarga)
- Colocación debajo del nivel de las válvulas de cierre del gas de descarga
- La sección transversal de los tubos (con el mismo diámetro en todas partes) es idealmente tan grande como la sección transversal total de los tubos individuales. Alternativa: Dimensionamiento basado en la velocidad máxima de flujo - para refrigerantes de alta presión como R744, no debe superarse una velocidad máxima de flujo de 10 m/s.
- Tubos de conexión desde la válvula de cierre hasta el colector con pendiente descendente para evitar la acumulación de aceite y/o condensado de refrigerante en el lado de alta presión de los compresores parados Diámetro según los criterios de diseño usuales.
①: El colector de aspiración también puede estar posicionado debajo del nivel del compresor
Válvulas de retención
Se requieren válvulas de retención en las secciones al colector bajo las siguientes condiciones (ejecución del colector de descarga):
- Con separadores de aceite individuales para cada compresor – para evitar el retorno del condensado de refrigerante al separador cuando está parado el compresor. Colocación siempre después del separador de aceite.
- Si la temperatura de las tapas de cilindros puede caer debajo de la temperatura de condensación cuando los compresores están parados (Batería de compresores en paralelo con colector de aspiración optimizado).
- Válvula de retención con un separador de aceite común (montado en dirección hacia el condensador):
- si hay un riesgo de retorno de condensado del condensador o del colector de líquido e
- instalaciones con largos períodos de parada
Las válvulas de retención deben ser adecuadas para su empleo en conductos del gas de descarga – planificación y dimensionamiento según las instrucciones del fabricante. Como alternativa al montaje de una válvula de retención es posible calentar el separador de aceite durante la parada.
El diseño de las válvulas de retención para los sistemas R744 con funcionamiento VFD es muy desafiante y no se recomienda, si es necesario consulte a Bitzer.
Separador de aceite y recirculación de aceite
Los separadores de aceite no son obligatorios en una batería si la velocidad de flujo es suficiente. Sin embargo, se recomiendan generalmente para instalaciones con grandes variaciones de carga y para refrigeración a baja temperatura porque la circulación de aceite en estas instalaciones puede variar considerablemente. Según los requisitos pueden utilizarse separadores individuales (para cada compresor) o un separador común.
Considerar el entero rango de potencia para el diseño de los separadores, por ejemplo, también los tiempos de funcionamiento a elevadas temperaturas de evaporación (procesos de enfriamiento). Las instalaciones con un separador común requieren especial precaución en el diseño.
- Retorno de aceite de separador de aceite central: directamente al conducto del gas de aspiración que viene de la instalación – al menos 300 mm delante del colector y/o racor en Y
- Retorno de aceite de separadores individuales: directamente a la conexión de retorno de aceite en el cárter de cigüeñal o al conducto del gas de aspiración del compresor respectivo