Post on 06-Nov-2021
“APLICACIÓN INMEDIATA”
OPTIMIZACION DE MANTENIMIENTO A
CHILLERS
ING. JOSE FELIX RODRIGUEZ LAVEAGA
UNIDADES GENERADORAS DE AGUA HELADA
MANTENIMIENTO A SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO
HISTORIA CONOCIDA
HACE MAS DE 35 AÑOS LAS CASAS DE MAQUINAS TENÍAN OPERADORES QUE REGISTRABAN LA OPERACIÓN DE LA UNIDAD Y EMPRESAS EXTERNAS REALIZABAN EL MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS, EL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AIRE, LO HACIAN PROPIOS, HOY EN DIA, AUMENTA EL NUMERO DE CONTRATISTAS PARA REALIZAR ESTA ACTIVIDAD
HACE 30 AÑOS , LAS UNIDADES VIENEN INTEGRADAS CON DISPOSITIVOS DE CONTROL ELECTRONICOS, LO CUAL HA INVITADO A DEJAR A QUE “LA UNIDAD OPERE SOLA” , Y EVENTUALMENTE SE LE DA MANTENIMMIENTO
ACTUALMENTE EL EQUIPO HUMANO DE MANTENIMIENTO ES REDUCIDO Y SE TIENE UN RESPONSABLE QUE SUPERVISE A LOS DIFERENTES CONTRATISTAS,………., MAS NO ES ESPECIALISTA , Y …..EN SUS FUNCIONES ESTA EL ACEPTAR, RECHAZAR, O RETENER UN SERVICIO , PROPONER Y/O BUSCAR QUIEN HAGA UN TRABAJO Y ELEGIR EL MAS IDONEO EN BASE A ……..
¿ Y QUE ES MANTENIMIENTO?
9/21/2018
Estándar 180-2018, Práctica estándar para inspección y mantenimiento de sistemas de HVAC para edificios comerciales
ANSI / ASHRAE / ACCA
CONTENIDO STANDARD 180-2018
Tabla Número Equipo / SistemaTabla 5-1 Sistemas de distribución de aireTabla 5-2 Manejadoras de aireTabla 5-3 CalderasTabla 5-4 Chillers-AbsorciónTabla 5-5 chillers-enfrirados por aireTabla 5-6 chillers-enfriados por aguaTabla 5-7 serpentines y radiadoresTabla 5-8 Unidades de condensadorasTabla 5-9 Sistemas de controlTabla 5-10 Torres de enfriamiento y dispositivos refrigerados por evaporaciónTabla 5-11 Dispositivos de deshumidificación y humidificaciónTabla 5-12 Economizadores- -Lado AireTabla 5-13 Motores, microturbinasTabla 5-14 Ventiladores (por ejemplo, escape, suministro, transferencia, retorno)Tabla 5-15 Calentadores de ventilador, de agua caliente y de unidad de vaporTabla 5-16 Hornos, calentadores de unidades de combustiónTabla 5-17 Sistemas de distribución de agua de HVACTabla 5-18 Secciones interiores libres de conductos interioresTabla 5-19 Sistemas de intercambio de calor de aire exteriorTabla 5-20 PTACs / PTHP (acondicionadores de aire de terminales de paquete o bombas de calor)Tabla 5-21 BombasTabla 5-22 Unidades de techoTabla 5-23 Sistemas de distribución de vaporTabla 5-24 Cajas de terminales y de control (por ejemplo, VAV, Fan-Powered, Bypass)Tabla 5-25 Bombas de calor de fuentes de agua
Chillers enfriados por Aire
5 -5
Tabla 5-5 Enfriadores enfriados por aireNormativo Normativo Normativo Informativo tarea de inspección tarea de mantenimiento frecuencia* Recomendado Acción correctiva
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Standard 180-2018
Enfriadores enfriados por Agua
5 -6
Tabla 5-6 Enfriadores enfriados por agua
Normativo Normativo Normativo Informativo tarea de inspección tarea de mantenimiento frecuencia* Recomendado Acción correctiva
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Standard 180-2018
La diferencia entre el éxito y el más rotundo fracaso
MANTENIMIENTO • VERIFICACIÓN DE REGISTRO DE OPERACION
• Calibración de sensores de temperatura• Calibración de controles de presión
• CORROBORAR PARAMETROS DE OPERACION• Verificar que operación esté dentro de
parámetros permitidos• Eléctricos• Presión de operación
• Flujo de fluido, ( GPM )
• DETERMINAR Y CORREGIR DESVIACIONES DE OPERACION• Calibración de sensores de presión, temperatura y flujo• Estado de aceite• Suciedad en intercambiadores• Suministros adecuados
• Eléctrico• Flujo de fluido a enfriar
• Flujo de fluido enfriador• VISUALIZAR POSIBLES DESVIACIONES EN EQUIPO AUXILIAR
OPERACIÓN DEL SISTEMA
Presión de SucciónPresión de DescargaTemperatura de SucciónTemperatura de DescargaTemperatura Línea de Líquido
« A OJO DE PAJARO»
Temperaturasalida de aire
Temperatura ambiente
15
Circulación de agua del sistema de la torre de enfriamiento
Torre de Enfriamiento
BombaAgua a 95 °F
Agua a 85 °Fcondensador
evaporador
Agua a 45 °F
Agua a 55 °F
Bomba
Unidades manejadoras de aire
Temperatura de entrada de aire
Circulación de agua del sistema de enfriamiento
compresor
75 °F
55 °F
COMPONENTES AUXILIARES DE UN CICLO DE REFRIGERACION
compresor
condensador
evaporador
Elemento restrictor de flujo
Registro de Operación ( unidad central )
17
01 Fecha
02 hora
03 unidad Nº
04 volts
05 amperes
06 % operación de motor
07 presión de descarga
08 presión de succion
09 presión de aceite
10 temperatura de succion
11 temperatura de descarga
12 temperatura línea de liquido
13 temperatura de aceite
14 temperatura entrada agua a evaporador
15temperatura salida agua del evaporador
16 temperatura entrada aire / agua a condensador
17 temperatura salida aire / agua de condensador
18 temperatura ambiente
19 diferencial de presión en evaporador ( agua )
20 diferencial de presión en condensador ( agua )
21 temperatura cabezas de compresor
22 vibración en cabezas de compresor
23 vibración en soporte de rodamientos de compresor
24 acidez de aceite
25 análisis de aceite
26 resistencia dielectrica de bobinas de motor de compresor
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
CONOCER Y/O LEER LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL EQUIPO
(manuales de Operación y Mantenimiento )
Condiciones de Diseño de la Unidad• Modelo• Modelo• Consumo eléctrico ( KW )• Capacidad ( T.R. )• Tipo de Refrigerante• Condiciones del evaporador
• Tipo de líquido a enfriar• Temperatura de entrada de líquido• Temperatura de salida de líquido• Flujo de líquido ( GPM )• diferencial de presión (agua ), en evaporador• Factor de incrustación
• Condiciones del condensador• Tipo de fluido a enfriar• Temperatura de entrada del fluido enfriador, ( agua,
aire )• Temperatura de salida del fluido enfriador, ( agua )• Factor de incrustación• diferencial de presión (agua ), en condensador
Temperatura de entrada de líquido
Temperatura de entrada del fluido enfriador, ( agua,
Temperatura de salida del fluido enfriador, ( agua )
UNIDAD ENFRIADA POR AIRE
datos100 %
UnidadFecha diseñoHoraSistema N°Volts 230/230/230Amperes 106/106/106 c/c Temp.Entrada de agua helada °F 55Temp salida de agua helada °F 45
Presión de succión psigPresión de descarga psigPresión de aceite psi
Temp de succión °FTemp de descarga °F
Temp entrada de aire a cond °F 95Temp salida de aire de cond °F
Temp línea de líquido °F
Caida de presión evaporador psi 16.6 ft H2O
R-410A
datosConcluidosDel diseño
112448----
50166
110
105
= 7.2 psi
Supondemos un approach de 8°FSe considera 125°F condensaciónSe considera presión std de tipo de compresorSe consideran 10 °F de SCSSe considera SCD de 40°F
Se consideran 15 °F approach
Se consideran 20 °F de SE
1 ft H2O = 0.4332 psi
Parámetros comparativos de diseño AC…DX( operando los dos sistemas )
UNIDAD ENFRIADA POR AGUA
datos100 %
UnidadFecha diseñoHora
Volts 460/460/460Amperes
Temp.Entrada de agua helada °F 55Temp salida de agua helada °F 45
Presión de succión psigPresión de descarga psigPresión de aceite psi
Temp de succión °FTemp de descarga °F
Temp entrada de agua a cond °F 85Temp salida de agua de cond °F 95
Temp línea de líquido °F
Caida de presión evaporador psi 5.3Caida de presión condensador psi 3.1
R-407c
datosConcluidosDel diseño
57243--
46145
100
Supondemos un approach de 8°FSe considera 105°F condensaciónSe considera presión std de tipo de compresorSe consideran 10 °F de SCSSe considera SCD de 40°F
Se consideran 5 °F de SE
Parámetros comparativos de diseño wc…DX
43/43/43 c/c
( operando los dos sistemas )
=67.6
2𝑋 1000
460 𝑋 1.7232Amperes =
𝐾𝑤 𝑋 1000
𝑉 𝑋 1.7232
datos100 %
UnidadFecha diseñoHora
Amperes 85Temp.Entrada de agua helada °F 55Temp salida de agua helada °F 45
Presión de succión psig 35Presión de descarga psig 135Presión de aceite psi 85
Temp de Succión °F 50Temp de descarga °F 140
Temp entrada de agua a cond °F 90Temp salida de agua de cond °F 100
Temp línea de líquido °F 95
Caida de presión evaporador psi 7.5Caida de presión en condensador psi 8.3
R-134a
30/IV/18
806548
4114372
52150
95106
100
4.88.2
09/VII/18
806045
3513672
46143
90100
100
9.88.3
20/XI/18
895545
3516072
50163
95106
106
7.411.3
Arranque25/VI/17
785545
3413779
49138
8898
94
7.48.3
condensador
evaporador
SCD
SCS
SE
SEPDap
PSbp
compresor
+ MANTENIMIENTO
( Pd / Ps )
< 212 F
PDPS( Pd /
PDPS& REVISION RESISTENCIA DE CARTER
& RELACION DE COMPRESION
& TEMPERATURA DE DESCARGA
& VIBRACION
& PRESION DE ACEITE
Registro de vibración
27
VIBRACION EN CABEZAS DE COMPRESOR N° 3
0123456789
10
ago99
sep99
oct99
nov99
dic99
ene00
feb00
mar00
abr00
may00
jun00
FECHA
mm
/seg
RM
S
cabeza n° 1
cabeza n° 2
Mantenimiento a compresor.
Registro de vibracion
28
HISTORIA VIBRACIONES EN SOPORTES DE RODAMIENTOS DE MOTOR EN UNIDAD GENERADORA DE AGUA HELADA Nª 4
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
jul9
5
ago´
95
sep´
95
nov´
95
dic´
95
ene´
96
mar
´96
jul9
6
ago´
96
oct´9
6
nov´
96
ene´
97
feb´
97
mar
´97
abr´
97
may
´97
jun´
97
jul9
7
ago´
97
sep´
97
oct´9
7
nov´
97
ene´
98
mar
´98
abr´
98
may
´98
jun´
98
jul9
8
FECHA
mm
/seg
RM
S
vertical c
horizontal c
axial c
vertical o
horizontal o
axial o
Mantenimiento a compresor.
Registro de temperatura
29
TEMPERATURA EN CABEZAS DE COMPRESOR
0
50
100
150
200
250
ago99
sep99
oct99
nov99
dic99
ene00
feb00
mar00
abr00
may00
jun00
FECHA
°F
temp. C 1
temp. C 2
Mantenimiento a compresor.
Registro de presión de aceite
30
Mantenimiento a compresor.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
psi
presion de aceite compresor N° 1
0
10
20
30
40
50
60
psi
Presión diferencial de aceite compresores ch 4
dif presión de aceite (psi) C1 U4
dif presión de aceite (psi) C2 U4
∆P = Poil - LP
∆P = HP -Poil
9/21/2018
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
REL
AC
ION
DE
CO
MP
RES
ION
RELACION DE COMPRESION CH 3 Y 4
CH3C1
CH3C2
CH4C1
CH4C2
Mantenimiento a compresor
compresor
9/21/2018
+ MANTENIMIENTO MAYOR
& CUANDO LA PRESION DE ACEITE SEA UN 30 % MENOR QUE
LA PRESION ORIGINAL.
& CUANDO EL COMPRESOR NO REALICE ADECUADAMENTE SU
OPERACION
& MOTOR PROPENSO A HACER TIERRA
+ LAPSO RECOMENDADO POR FABRICANTES
& RECIPROCANTE CADA 4 ò 5 AÑOS / cada 15,000 horas /
( aumento ppm de metáles en aceite )
& CENTRIFUGO > 50,000 HORAS
& TORNILLO > 50,000 HORAS
& SCROLL REEMPLAZO
compresor
9/21/2018
+ MANTENIMIENTO MENOR
& REEMPLAZO DE PARTES RECOMENDADAS POR EL FABRICANTE
DEPENDIENDO DE LAS HORAS DE OPERACION
VIBRACION
TEMPERATURA
& CAMBIO DE ACEITE
COLOR DE ACEITE
SEGÚN ACIDEZ SE ACEITE
& REVISION ESTADO DE ACEITE CADA AÑO
DETERMINADO POR ACIDEZ
Y/O SOLIDOS EN SUSPENSION
Mantenimiento a compresor.
* Motor+ Estado de bobinas
En compresores herméticos o semiherméticos, NUNCA menos de 600 MegOhms
Registro de aislamiento dielectrico
RESISTENCIA DIELECTRICA DE MOTOR DE UNIDAD ( MOTOR RECIEN PARADO ), VOLTAJE GENERADO: 1000 VDC
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
feb´96 may´97 nov´97
FECHA
MEG
OHM
S
bobina 1-bobina 2
bobina 2-bobina 3
bobina 3-bobina 1
bobina 1 - tierra
bobina 2 - tierra
bobina 3 - tierra
Mantenimiento a compresor.
Mantenimiento a compresor.
* Motor+ Estado de Rodamientos
+ Alineamiento flechas motor-compresorcompresor
* Calidad de aceite
Mantenimiento a compresor.
* lubricación
OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Tipo de aceite para compresor
• Tipo de aceite recomendado por el fabricante
•Viscocidad
•Poliolester•Alkibenzeno•Mineral
compresor
39
+ CALIDAD DEL ACEITE LUBRICANTE EN EL SISTEMA
+
+ =
DESGASTE Y OTROS CONTAMINANTES
AGUA(contaminante))
+ contaminantes
compresor
* MUESTRAS DE ACEITE
CODIGO ISO : 12/10/8
CODIGO ISO : 17/15/12
CODIGO ISO : 20/18/16
CODIGO ISO : 22/20/18
CODIGO ISO : 25/24/22
compresor+ ANALISIS DE ACEITE EN LABORATORIO
compresor
9/21/2018
+ ANALISIS DE ACEITE EN LABORATORIO
UNIDAD CON NUEVE AÑOS DE OPERACIÓN Y SIN CAMBIO DE ACEITEVISCOSIDAD ORIGINAL 68 CS
UNIDAD CON MENOS DE QUINIENTAS HORAS DE OPERACIÓNVISCOSIDAD ORIGINAL 120 CS
Viscocidad original: 32 cSt
Viscocidad original: 120 cSt
ANALISIS DE UN ACEITE NUEVO
ISO 4406-99
14 / 13 / 12
9/21/20189/21/2018
Se pudiera establecer, ( teóricamente ) una base
15 / 13 / 11240 / 60 / 15 partículas por ml
Como aceptable para sistemas de refrigeración
9/21/20189/21/2018
Muestra 2 :Cantidad de particulas por ml 1153 / 628 / 107Codogo ISO 18 / 16 / 14
Ejemplos :
Aceite nuevo:Cantidad de particulas por ml 128 / 69 / 11Codogo ISO 14 / 13 / 11
Muestra 1:Cantidad de particulas por ml 230 / 125 / 21Codogo ISO 15 / 14 / 12
Referencia:15 / 13 / 11240 / 60 / 15 particulas por ml
> 4µ / > 6µ / 14µ
compresor
47
* EL ANALISIS DE
ACEITE, ES PARA
DETECTAR
PROBLEMAS
compresor
+ REEMPLAZO FILTRO DE ACEITE
P < 30%De la presión originalES CONVENIENTE REVISAR FILTRO
compresor
* CAMBIO DE ACEITESE DEBE EVITAR EL CONTACTO CON
EL MEDIO AMBIENTE PARA EVITAR
GANANCIA DE HUMEDAD ,
MANDATORIAMENTE SI EL ACEITE
ES SINTETICO SE REQUIERE
ATMOSFERA DE NITROGENO
Obligatorio en aceite POE
Absorcion de humedad de aceite naftenico
absorcion de humedad de acite polyolester
Sistema de refrigeración.
* Tratamiento de agua
Condensador
* Fluido enfriador
* Limpieza
* Torre de enfriamiento
+ aire + agua
* Intercambiadores casco y tubo
* Caida de presión, ( flujo )* bombas
* filtros
* motores y abanico / turbinas
* limpieza
* Suministro de agua
* Estado de fluses
+ ENFRIADO POR AGUALIMPIEZA CUANDO SE REQUIERA
REVISAR REGISTRO AL MENOS CADA MES (CONDENSADOR ENFRIADO POR AGUA ,{CIRCUITO,ABIERTO } )
REVISAR REGISTRO AL MENOS CADA SEIS MESES( EVAPORADOR CON CIRCUITO CERRADO DE AGUA HELADA)
REVISION DE ESTADO DE FLUSES CADA DOS O TRES AÑOS( agua pasa por interior de tubos ) ( según antigüedad )
intercambiadores
53
+ ENFRIADO POR AIRELIMPIEZA SOLO CON AGUA ( o productos SIN ácidos )
CUANDO SE REQUIERA( en costa se recomienda al menos unavez a la semana )
* cuando existen grasas , suciedad o incrustacionhay productos especializados prácticamente paracada caso
REVISION DE ESTADO DE FLUSES CADA DOS O TRES AÑOS
intercambiadores* SEGUIMIENTO A LIMPIEZA
Efecto del factor de ensuciamiento en el condensador de un chiller típico
QL + = actual capacidad del chiller / capacidad de diseño del chiller
W + = KW actuales del compresor / KW de diseño del compresor
Tc = Temperatura de saturación de condensación
Factor de ensuciamiento de diseño = 0.000025 Ft 2 h °F / Btu
Temperatura de salida del agua helada = 44 °F
Temperatura de entrada de agua al condensador = 85 °F
intercambiadores
* SEGUIMIENTO A LIMPIEZA
EL ANALISIS QUIMICO DEL AGUA DEBE ESTAR RESPALDADO POR PROFESIONALES
Torre de enfriamiento
*Tratamiento de agua+ Aplicación de productos+ Monitoreo
*Limpieza+ Sangría
*Suministro de agua*Abanico
+ Basín+ Panales+ Boquillas
+ Balanceo
*Motor+ Estado de embobinados+ Estado de rodamientos
+ Estado de rodamientos de flecha
*Transmisión banda-polea+ estado de bandas+ estado de poleas+ tensión de bandas+ verificación apriete de opresores
Intercambiadores y torre de enfriamiento
TORRES DE ENFRIAMIENTO
Limpiar por separado
Efecto del factor de ensuciamiento en el condensador de un chiller típico
Completar carga de refrigerante
Estándar 34• Serie - 000 Metano R-12• Serie - 100 Etano R-134a• Serie - 400 Zeotropos R-410A• Serie - 500 Azeótropos R-502• Serie - 600 Hidrocarbonos
Refrigerantes Zeotropos e Hidrocarbonos, SE CARGAN EN FASE LIQUIDA
PARA PRUEBA DE FUGAS , ES CONVENIENTE HACERLO CON EL MATERIAL ADECUADO
Sistema de refrigeración+ DETECCION DE FUGAS
ESPUMA
DETECTOR DE FUGAS ELECTRONICO
DETECTOR DE FUGAS POR ULTRASONIDO
COLORACION FLUORECENTECompatible con aceite mineral, ester, y PAG
Líneas de suministro y control
+ VERIFICACIÓN DE CONTACTO EN PUNTOS DE UNION
+ VERIFICACIÓN DE PROTECCION DE INTERRUPTORES ELECTROMEGNETICOS
+ VERIFICACIÓN DE OPERACION DE PUNTOS DE AJUSTE
+ VERIFICACIÓN DE PARAMETROS EN SISTEMA VS REGISTRO EN MICROPROCESADOR
+ LIMPIEZA DE PARTES
Sistema de Control+ LIMPIEZA Y VERIFICACION DE CONTACTORES
Líneas de suministro
+ VERIFICACIÓN DE CONTACTO EN PUNTOS DE UNION POR TEMPERATURA
Sistema de Control+ LIMPIEZA Y VERIFICACION DE CONTROLES
Sistema de Control
+ VERIFICACION DE OPERACION DE INTERRUPTOR DE DE FLUJO
Tiempo de respuesta:
Después de paro de bomba recirculadora, < 5 segundos
ENTRADA DE AGUA AL SISTEMA DE REFRIGERACION
FALTA DE REFRIGERANTE POR PROBLEMA EN FLUSES
Sistemas que se inundan
PASOS A SEGUIR DE INMEDIATOPASOS A SEGUIR DE INMEDIATO
Sistemas que se inundan
PASOS A SEGUIR DE INMEDIATOPASOS A SEGUIR DE INMEDIATO
a.- si el sistema tiene presión de refrigerante:cerrar válvulas de paso de agua y verificar si sube la presión del lado del agua
si el sistema no tiene presión o tiene muy baja presión derefrigerante:
presurizar intercambiador o lado de agua y verificar si hay aumento de presión en el otro sistema, ( agua o refrigerante )
b.- verificar estado de aceite
c.- aislar compresor(es), evaporador y condensador, ( dejandosellados entrada y salida de cada elemento )
d.- sacar aceite de compresor(es) y deshidratar.
Sistemas que se inundan
PASOS A SEGUIR DE INMEDIATO
e.- deshidratar compresor hasta 500 micrones
f- evacuar agua de intercambiadores, ( evaporador y condensador(es)
g.- dejar intercambiadores con presión de nitrógeno
h.- deshidratar intercambiadores hasta 500 micrones.
PASOS A SEGUIR DE INMEDIATO
deshidratar compresor hasta 500 micrones
para una optimización de servicio a chillers, es importante :
9/21/2018
1.- Observancia del Estándar ASHRAE 180-2018
2.- registro de operación preferentemente con parámetros de fabricación, Arranque y operación. ( a la vista CMM )( la toma de registro de operación completo < 60 segundos )
3.- Análisis de aceite anual.
4.- Gráfico de operación de parámetros, ( mas sensibles para la instalación )
5.- capacitación del personal
En Síntesis :
NO ACEPTE REPORTES CON LA LEYENDA “ OK “,
“EXIJA NUMEROS “ Y
CONCEPTOS BIEN DEFINIDOS.
Fundamentos de Operacipon de Edificios, Mantenimiento Y Administración.
ASHRAE Learning Institute
El tipo de servicio aceptado , implica el grado de confiabilidad de operación de la instalación y las unidades
9/21/2018 jfelixrdz@asaar.com.mx
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