La importancia del filtro

La palabra desecar significa secar completamente y un desecante es un material o sustancia que logra la eliminación de la humedad. La humedad en el ciclo de refrigeración mecánica es perjudicial para el funcionamiento y la vida útil del sistema. El filtro secador es un accesorio que realiza las funciones de filtrar partículas y retirar y retener la humedad para evitar que circule por el sistema.

Algunas combinaciones de elementos atómicos crean estructuras moleculares que pueden ser útiles o dañinas. Los ácidos se forman cuando se unen químicamente la combinación correcta de elementos. Si tenemos un uso para el ácido y lo utilizamos para el fin previsto, todo está bien. Sin embargo, en algunos casos, las combinaciones químicas no deseadas ocurren donde menos las deseamos y donde causan daños graves. En determinadas circunstancias, se forman químicamente ácidos clorhídrico y fluorhídrico en el sistema mecánico de refrigeración. Esto, por supuesto, es lo que queremos evitar.

Nuevamente, consideremos cómo el químico facilita el proceso de enlace químico. El químico quiere que se produzcan ciertas reacciones químicas en un esfuerzo por crear nuevas sustancias que, con suerte, tengan propiedades especiales que sean útiles. Quizás el químico esté intentando crear un nuevo refrigerante para reemplazar otro que se está eliminando gradualmente. El químico combina elementos particulares para formar enlaces o enlaces que, cuando están completos, reúnen todas las cualidades de un refrigerante adecuado. Un catalizador es cualquier cosa que acelera, alienta o ayuda a lograr un resultado. El calor es uno de los catalizadores más activos de la química. Un químico puede agregar calor intencionalmente a un vaso de precipitados con sustancias químicas para hacer que se combinen y formen una nueva sustancia.

El sistema contiene componentes que constan de varios metales, como la fundición de hierro del compresor, líneas de cobre, condensador de acero, evaporador de aluminio, válvulas y accesorios de latón y quizás otros metales en cantidades más pequeñas. Los componentes se ensamblan utilizando otros metales y productos químicos durante el proceso de soldadura fuerte. Se aplica fundente para facilitar el proceso químico de soldadura fuerte y se aplica calor con un soplete como catalizador.

Otros materiales (químicos) están contenidos en el sistema. Se aplican barnices y aislamiento del devanado del motor del compresor, pegamentos epóxicos y quizás materiales de caucho y juntas. Por supuesto, dos de los principales materiales químicos que circulan constantemente por el sistema son el refrigerante y el aceite.

El sistema contiene una gran cantidad de productos químicos. (Todo lo físico es químico y consta de átomos capaces de unirse con átomos de otros elementos en las circunstancias adecuadas.) Ahora bien, si se introducen elementos adicionales a la combinación existente de elementos que componen el sistema, las posibilidades de enlace químico se vuelven aún mayores. Durante la instalación o mantenimiento del sistema, se puede introducir aire compuesto de hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Se puede introducir humedad y puede entrar en el sistema fundente o incluso polvo del interior del aislamiento. La humedad y el oxígeno son componentes muy activos que actúan como catalizadores en sí mismos.

Están presentes catalizadores adicionales en forma de calor o compresión, así como calor latente en el condensador y presión. Imagina las posibilidades. Los químicos presentes se comprimen, calientan y licuan. Luego se evaporan y se enfrían a medida que se libera la presión. Luego, el proceso se repite continuamente durante horas, días y meses hasta que se produce una reacción química. En los días calurosos, la alta temperatura y presión en el lado alto del sistema alcanza niveles aún más altos. Los catalizadores de calor y presión casi podrían poner celoso a un químico.

Cuando ocurre una reacción química, el enlace químico típico crea ácidos clorhídrico y fluorhídrico. Estos ácidos luego se ponen a trabajar descomponiendo los metales y otros materiales de construcción, agregando material soluble a la reacción química. Pueden tener lugar otras reacciones químicas y el refrigerante y el aceite en circulación transportan toda la mezcla por todo el sistema, donde puede continuar el proceso.

Una autoridad en ácidos nos informa que por cada 18 grados F que se calienta un ácido, su nivel de actividad se duplica.

Con el tiempo, el aislamiento del devanado del motor puede destruirse y los devanados del motor comienzan a pasar corriente eléctrica entre sí. A medida que el motor comienza a quemarse, los productos humeantes del motor en llamas se bombean por todo el sistema. Recuerde, el motor cocinará y arderá mientras el compresor bombea estos productos a través del sistema. El refrigerante líquido y el aceite son agentes de limpieza bastante buenos, por lo que la tubería donde se encuentra el refrigerante líquido puede permanecer bastante limpia de residuos resultantes. Sin embargo, en el evaporador se lleva a cabo un proceso de destilación, el refrigerante cambia de líquido a gas, por lo que los residuos se separan del refrigerante y comienzan a depositarse en el evaporador y en la línea de succión. Esta es la razón por la que el lado bajo de un sistema que ha experimentado una quema del compresor es donde se encuentra la mayoría de los desechos.

Es imperativo que los técnicos de instalación y servicio eviten que materiales extraños, aire, humedad, fundente de soldadura, carbón creado durante la soldadura y polvo aislante entren o permanezcan en un sistema. Una buena práctica de tuberías incluye purgar una pequeña cantidad de nitrógeno seco a través del sistema mientras se suelda. Los extremos de las tuberías deben sellarse antes de deslizar el aislamiento de la tubería sobre la tubería. Se debe alcanzar una buena evacuación de 500 micras para eliminar el aire y la humedad antes de cargar con refrigerante. Además, la adición de un filtro secador del tamaño adecuado es importante tanto en sistemas nuevos como en cualquier momento en que un sistema se abre para servicio.

El filtro secador está diseñado para eliminar las partículas que puedan circular y para recolectar y retener la humedad que pueda estar presente en el sistema. El uso de un filtro secador que contenga un buen desecante se ha vuelto aún más importante con la llegada de los sistemas R-410A, que utilizan aceites poliolester sintéticos altamente higroscópicos.

El desecante moderno elegido es un material llamado zeolita. La zeolita ha ganado popularidad frente a los desecantes más antiguos, como la alúmina activada, el gel de sílice, el cloruro de calcio y el óxido de calcio. La zeolita es un mineral que se encuentra en la naturaleza o puede fabricarse. Es un sólido poroso inorgánico de color canela o gris que consta de una estructura de poros y pequeñas cámaras capaces de recoger y retener la humedad mediante acción capilar. La adsorción es el rasgo físico de la acción capilar mediante el cual la humedad ingresa a los poros pequeños, de manera muy similar a como una esponja o toalla de papel recoge los derrames de líquidos.

Hay cientos de zeolitas diferentes, cada una con su propia forma micro, estructura reticular y tamaño. Se pueden seleccionar zeolitas para recolectar y retener muchas sustancias diferentes según el tamaño molecular y la estructura de la molécula específica que se desea recolectar. La zeolita seleccionada para su uso en un filtro secador se selecciona para absorber la humedad y al mismo tiempo permitir el paso del refrigerante. Un ejemplo de zeolita es una roca volcánica muy ligera y porosa. Los filtros de zeolita se utilizan como desecantes y filtros para refrigerantes, ácidos, productos químicos específicos y para eliminar amoníaco en peceras.

Los desecantes de zeolita se forman en un núcleo sólido poroso, que se coloca en el recipiente del filtro secador. Los desecantes de relleno suelto más antiguos, como el gel de sílice, ocasionalmente se descomponían en partículas o polvo que a veces salían del filtro secador y circulaban por el sistema, lo que a menudo creaba una restricción, especialmente en los sistemas de tubos capilares. Esto se evitó colocando el filtro secador verticalmente para que las pulsaciones de presión en el sistema no desplazaran el relleno suelto hacia adelante y hacia atrás y lo rompieran físicamente. Los filtros secadores desecantes de zeolita de núcleo sólido pueden instalarse en cualquier posición. La mayoría de los desecantes de núcleo sólido están moldeados en un bloque cilíndrico con un orificio axial cónico en el centro para permitir el flujo uniforme del refrigerante a través de todo el lecho de desecante. Por este motivo los filtros secadores son direccionales con el sentido del flujo indicado en el recipiente. La instalación del filtro secador en la dirección incorrecta provoca un contacto no uniforme entre el refrigerante y el desecante y aumenta la caída de presión. Hay filtros secadores de doble flujo disponibles para aplicaciones de bomba de calor.

La capacidad de un desecante depende de la temperatura. Cuanto más frío esté el desecante, más humedad podrá retener. Por lo tanto, ubicar un filtro secador en un lugar más fresco es una ventaja. Quitar un filtro secador soldado con la llama de un soplete hace que la humedad salga del desecante y entre al sistema. Generalmente es mejor cortar el filtro secador con un cortatubos.

Un filtro secador de línea de succión con una caída de presión excesiva no debe dejarse en un sistema. Una caída excesiva de presión en la línea de succión reduce la eficiencia volumétrica del compresor, reduciendo así la capacidad operativa del sistema. Muchos filtros secadores de línea de succión tienen una toma de presión en el extremo de entrada para que la presión en la entrada del secador se pueda comparar con la presión en la válvula de servicio de succión del compresor. Otros filtros secadores de línea de succión tienen grifos de presión tanto en la entrada como en la salida.

No permita que un sistema se convierta en un equipo de química fuera de control. Una buena práctica de tuberías, una purga de nitrógeno durante la soldadura fuerte, una evacuación profunda y la instalación y el uso adecuados de filtros secadores que contengan desecantes de tamiz molecular modernos y eficaces evitarán muchas fallas del sistema. Muchas fallas del compresor se atribuyen al compresor cuando la causa real fue un problema del sistema. Ese problema del sistema puede haber sido un problema químico debido a la humedad.

Norm Christopherson es redactor técnico, presentador de seminarios y ex instructor de HVACR. Actualmente busca oportunidades de formación. Se le puede contactar en [email protected].

Fecha de publicación: 08/09/2003