FACULTAD:

ELECTROMECÁNICA

NIVEL:

NOVENO

ALUMNOS:

MARCO CADENA

ROBERTO BASTIDAS

JONATAN LÓPEZ

JOSÉ TAPIA

JOSÉ LUIS ORTIZ

SANDRA RIVERA

ASIGNATURA:

REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

TEMA:

INFORME DE PRÁCTICA No 5.3

PROFESOR:

ING. FAUSTO ACUÑAFECHA:

10 – MAYO - 2007

INFORME No 5.3

TEMA: TUBO CAPILAR

OBJETIVO DEL EJERCICIO

Cuando haya completado este ejercicio, usted deberá ser capaz de explicar os

principios del funcionamiento de un tubo capilar usando uno en el ejercicio.

EXPOSICIÓN

El tubo capilar, tal como el que aparece en la figura 5-8, es un tipo corriente de

dispositivo de control de refrigerante. Consta simplemente de un tramo de tubería de

diámetro interno reducido. Este control sirve de regulador constante para el refrigerante

que entra en el evaporador. En la entrada del tubo capilar se halla instalado un filtro o

filtro desecador de malla fina a fin de impedir que la suciedad obstruya el tubo. En la

mayoría de los sistemas de acondicionamiento de aire, el tubo capilar tiene un

diámetro interno grande y un tramo largo de tubo. Un tubo de diámetro mayor tiene

menos probabilidades de quedar obturado con suciedad u otras impurezas que uno de

diámetro pequeño. La mayor longitud proporciona la resistencia necesaria para crear la

diferencia de presiones deseada en el dispositivo regulador. El tubo capilar iguala las

presiones del sistema al detenerse la unidad. Esta característica de igualación de

presiones del tubo capilar permite utilizar un motor con par inicial de arranque bajo

para el compresor. Típicamente, el tubo capilar resulta menos eficaz para funcionar en

una diversidad de condiciones que la válvula de expansión termostática. Sin embargo,

gracias a sus factores de compensación en la mayoría de las aplicaciones, en general

su rendimiento es muy bueno.

A = Purgador; B = Tubo capilar; C = Flujo del refrigerante; D = Refrigerante

líquido a temperatura y presión altas; E = Refrigerante líquido a

temperatura y presión bajas.

Figura 5-8. Control de tubo capilar.

Los sistemas de refrigeración que emplean un tubo capilar no requieren un receptor de

líquido, puesto que todo el líquido se almacena en el evaporador durante el ciclo de

inactividad. Pero con frecuencia se instala un acumulador de succión en la línea de

succión para impedir que el refrigerante que no se hubiera vaporizado llegue al

compresor. Así se evitan los daños al compresor cuando entra en el evaporador un

exceso de refrigerante líquido en condiciones de carga baja en el evaporador.

Funcionamiento

El tubo capilar puede describirse como un tramo de tubería de diámetro reducido que

está fijo y que conecta el lado de alta presión (o del condensador) al lado de baja

presión (o del evaporador) de un sistema de refrigeración. Al restringir y regular el flujo

del líquido, el tubo capilar puede mantener la diferencia de presiones necesaria entre el

condensador y el evaporador. Debido al rozamiento y a la aceleración, la presión

disminuye a medida que el líquido fluye por el tubo. Para poder reducir la temperatura

del líquido a la temperatura de saturación del evaporador, parte del líquido debe

convertirse en vapor instantáneamente en el tubo capilar, al igual que con todos los

demás controles del refrigerante.

Factores que participan en el diseño del sistema

El diámetro y la longitud del tubo capilar deben ser tales que la capacidad de flujo a las

presiones de cálculo (de condensación y de evaporación) equivalga a la capacidad de

bombeo del compresor en las mismas condiciones. Por ejemplo, si el diámetro del tubo

es demasiado pequeño (es decir, si la resistencia es demasiado alta), el flujo de

refrigerante líquido será menor que la capacidad de bombeado del compresor, lo que

ocasionará la subalimentación del evaporador y una presión de succión baja, tal como

se muestra en la figura 5-9. Entrará menos líquido en el evaporador, y el- exceso se

acumulará en el condensador, lo que reducirá la superficie efectiva de condensación y

aumentará la temperatura y la presión de condensación. Este cambio de presión tiende

a aumentar el flujo del tubo y al mismo tiempo reduce la capacidad de compresión.

Entonces, el sistema se equilibrará a una capacidad diferente de la de cálculo, con la

consiguiente reducción en la capacidad del-compresor y del sistema.

A = Condensador; B = Evaporador; C = Acumulador de succión; D = Compresor;

E =Tubo capilar

Figura 5-9. Sistema de refrigeración con resistencia capilar demasiado alta, lo que da

como resultado la subalimentación del evaporador.

Si la resistencia del tubo capilar al flujo de refrigerante es demasiado baja (es decir, si

el diámetro del tubo es demasiado grande), el caudal será mayor que la capacidad de

bombeo. Esto dará como resultado la inundación o la sobrealimentación del

evaporador y la retroinundación del compresor.

El sistema de refrigeración que aparece en la figura 5-10 emplea un tubo capilar

seleccionado para condiciones de capacidad en equilibrio. En la entrada del tubo

capilar hay un sello líquido, pero no hay exceso de líquido en el condensador. Las

presiones de descarga y de succión del compresor son normales y el evaporador está

correctamente cargado.

A = Condensador; B = Evaporador; C = Acumulador de succión; D = Compresor;

E = Tubo capilar.

Figura 5-10. Sistema de refrigeración equilibrado con un tubo capilar.

El diagrama esquemático de la figura 5-11 es un sistema de refrigeración típico cuyo

dispositivo regulador es un tubo capilar. En distintos lugares del sistema están

ubicados los puntos sensores de temperatura y presión, para indicar dónde deben

tomarse las mediciones.

A = Filtro; B = Indicador de líquido; C = Purgador; D = Tubo capilar; E = Separador de

aceite; F = Condensador; G = Acumulador de succión.

Figura 5-11. Sistema de refrigeración con control de tubo capilar.

El compresor descarga vapor de refrigerante a alta presión en dirección hacia el

condensador, a través de un separador de aceite. En el condensador, se desprende

calor, lo que cambia el vapor de refrigerante a líquido, a la misma temperatura y

presión. El refrigerante líquido fluye desde el condensador hacia el tubo capilar,

pasando por el filtro desecador. El tubo capilar permite el paso de una cantidad

preestablecida de refrigerante. Esta cantidad es determinada por el diámetro interno y

la longitud del tubo y también por la capacidad del sistema. El refrigerante fluye desde

el tubo capilar y a través del evaporador, donde absorbe calor y lo elimina. El

refrigerante pasa a través de un acumulador de succión, que recoge el refrigerante

líquido que no se ha vaporizado, y fluye nuevamente hacia el compresor.

PROCEDIMIENTO

1.- Abra y cierre las válvulas manuales para disponer el sistema de refrigeración tal

como se muestra en la figura 5-11. En esta etapa, puede utilizar el diagrama gráfico

que aparece en el apéndice A para ayudarle a disponer correctamente el sistema.

2.- Registre cuáles válvulas están abiertas y cuáles cerradas.

Válvulas Abiertas: V2, V3, V5, V8, V9, V11, V12, V14, V16, V18, V22, V24

Válvulas Cerradas: V1, V4, V6, V7, V10, V13, V15, V17, V19, V21, V23

3.- Mida y registre la presión en la salida del condensador y en la entrada del

evaporador. Esto proporciona la presión inicial en el tubo capilar.

4.- Conecte el interruptor principal de alimentación.

5.- Encienda los ventiladores del condensador y del evaporador No.1. Póngalos en la

posición HIGH.

6- Arranque el compresor y haga funcionar el módulo de capacitación durante

aproximadamente 10 minutos. Esto permite que el sistema se estabilice antes de tomar

las mediciones.

7- Mida la presión, la temperatura y los indicadores del sistema eléctrico y registre los

valores en el cuadro 5-3.Cerciórese de registrar la hora de arranque.

8- Apague el ventilador del evaporador. Deje que el sistema funcione durante 10

minutos para estabilizarse. Esto simulará una disminución en la carga de calor del

evaporador.

9.- Registre cualquier observación que haga con respecto a la temperatura del

evaporador. ¿Cambió la temperatura en la salida del evaporador?

Al disminuir la carga la temperatura a la salida disminuyó.

10.- Mida y registre en el cuadro 5-3 las presiones de succión y de descarga del

compresor. Cerciórese de registrar la hora de arranque.

11.- Mida y registre en el cuadro 5-3 las presiones en la entrada y en la salida del

evaporador.

¿Hay alguna diferencia entre las presiones del evaporador cuando está apagado el

ventilador? Explique.

No existen diferencias porque la regulación de presión que da el tubo capilar sigue

siendo la misma.

Cuadro 5-3. Mediciones del sistema del tubo capilar

12.- Mida y registre en el cuadro 5-3 las presiones en la entrada y en la salida del

condensador.

¿Hay alguna diferencia entre las presiones del condensador? Explique.

No existen diferencias ya que la regulación que da el tubo capilar permanece

constante.

13.- Mida y registre en el cuadro 5-3 la temperatura de la cámara del evaporador. ¿Hay

alguna diferencia en la temperatura de la cámara cuando está apagado el ventilador

del evaporador? Explique.

En la cámara la temperatura vario pero en una cantidad pequeña ya que no existen

elementos a enfriar la temperatura aumenta.

14.- Mida y registre en el cuadro 5-3 la temperatura en la entrada y en la salida del

compresor.

15.- Mida y registre en el cuadro 5-3 las indicaciones del sistema eléctrico. ¿Hay

alguna diferencia entre las indicaciones anotadas en el paso 7 del procedimiento y las

anotadas en este paso? Explique

No existe diferencia ya que la capacidad de bombeado del compresor no ha cambiado

porque las presiones son las mismas.

16.- Apague el ventilador del condensador

17.- Apague el compresor y el interruptor disyuntor principal. Después de 5 minutos,

observe las presiones a los dos lados del control de tubo capilar. Explique sus

observaciones.

Las presiones no se hacen cero ya que el tubo capilar aun cuando el sistema esta

apagado causa diferencias de presión y las presiones en el lado de alta como el lado

de baja son positivas.

RESUMEN

El tubo capilar es un tipo común de dispositivo de control de refrigeración, que consiste

de un tramo de tubería con un diámetro interno reducido. Esto proporciona la

restricción necesaria en el sistema de refrigeración. El tubo capilar proporciona

resistencia constante al flujo de refrigerante desde el lado de alta al lado de baja del

sistema. Por lo tanto se mantiene una diferencia de presiones en el sistema.

El tamaño del diámetro y la longitud del tubo capilar así como la capacidad del sistema

son los factores que determinan cuál tubo capilar debe utilizarse, sino se utiliza un tubo

del tamaño correcto, quedará sumamente afectado el rendimiento del sistema.

PREGUNTAS

1.- ¿Qué es un tubo capilar?

El tubo capilar es un tipo común de dispositivo de control de refrigeración, que consiste

de un tramo de tubería con un diámetro interno reducido

2.- ¿Cómo controla un tubo capilar el flujo de refrigerante en un sistema de

refrigeración?

El tubo capilar proporciona resistencia constante al flujo de refrigerante desde el lado

de alta al lado de baja del sistema. Por lo tanto, se mantiene una diferencia de

presiones en el sistema.

3.- ¿Qué factores participan en la selección del tubo capilar correcto?

El tamaño del diámetro y la longitud del tubo capilar así como la capacidad del sistema

son los factores que determinan cuál tubo capilar debe utilizarse.

4. Si se escoge una tubería de diámetro demasiado pequeño para el control de

tubo capilar, ¿qué efecto tendrá en el sistema de refrigeración?

Si el diámetro del tubo es demasiado pequeño (es decir si la resistencia es demasiado

alta) el flujo de refrigerante líquido será menor que la capacidad de bombeo del

compresor, lo que ocasionará la subalimentación del evaporador y una presión de

succión baja.

5.- Si se escoge una tubería de diámetro demasiado grande para el control

capilar, ¿qué efecto tendrá en el sistema de refrigeración?

Si la resistencia del tubo capilar al flujo de refrigerante es demasiado baja ( es decir si

el diámetro del tubo es demasiado grande), el caudal será mayor que la capacidad de

bombeo. Esto dará como resultado la inundación o la sobrealimentación del

evaporador y la retroinundación del compresor.

6.- Con los datos de la tabla del cuadro 5-3 esquematice el ciclo de refrigeración

según el diagrama de Moeller

CONCLUSIONES

1.- El tubo capilar iguala presiones en un sistema cuando la unidad se detiene, lo cual

el compresor necesita de un torque de arranque bajo.

2.- Debido a su diámetro pequeño debe ser protegido por un filtro colador para evitar

taponamientos

RECOMENDACIONES

1.- Localizar los puntos de prueba mediante el diagrama esquemático.

2.- No tomar mediciones mientras el sistema no se estabilice

3.- Usar correctamente el equipo de medición para no tener errores en las medidas.

BIBLIOGRAFÍA

Los sistemas de refrigeración y sus controles.- LAB – VOLT