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IPS 8
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Danfoss IPS 8 User guide [pt]

Guia do usuário
Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia
Dados técnicos, instalação e uso
ir.danfoss.com148R9645
Guia do usuário | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia – Dados técnicos, instalação e uso
Conteúdo
Aviso legal ...................................................................................................................................................................................................................... 3
Dados técnicos............................................................................................................................................................................................................4
Selecionamento ......................................................................................................................................................................................................... 4
Introdução ..................................................................................................................................................................................................................... 5
Características .............................................................................................................................................................................................................. 5
Princípio de funcionamento ............................................................................................................................................................................. 6
Ciclo de trabalho ........................................................................................................................................................................................................ 7
Coletores de ar ............................................................................................................................................................................................................ 8
Locais de conexão .................................................................................................................................................................................................... 9
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Guia do usuário | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia – Dados técnicos, instalação e uso
Aviso legal
Estas informações do produto fazem parte da documentação do escopo de entrega da Danfoss e servem como apresentação de produto e serviço de consultoria ao cliente. Elas contêm informações importantes e dados técnicos sobre o produto.
Estas informações do produto devem ser complementadas pelas informações sobre as regulamentações relacionadas à segurança e saúde industrial no local de instalação do produto. As regulamentações variam de acordo com o local por serem resultado das regulamentações estatutárias aplicáveis no local de instalação, portanto, elas não são levadas em consideração nestas informações do produto.
Além destas informações do produto e das regulamentações de prevenção de acidente aplicáveis para o respectivo país e área onde o produto é utilizado, as regulamentações técnicas para um trabalho seguro e profissional também devem ser observadas.
Estas informações do produto foram escritas em boas recomendações. No entanto, a Danfoss não pode ser considerada responsável por qualquer erro que possa estar contido neste documento ou por suas consequências.
A Danfoss se reserva o direito de realizar alterações técnicas durante o curso do desenvolvimento adicional do equipamento coberto por estas informações do produto
As ilustrações e os desenhos nestas informações do produto são representações simplificadas. Como resultado das melhorias e alterações, é possível que as ilustrações não correspondam exatamente ao status de desenvolvimento atual. Os dados técnicos e as dimensões estão sujeitos a alterações. Nenhuma reclamação será aceita com base neles.
Danfoss A/S
6430 Nordborg
Denmark
CVR nr.: 20 16 57 15
Telephone: +45 7488 2222 Fax: +45 7449 0949
EU DECLARATION OF CONFORMITY
declares under our sole responsibility that the
Product category: Intelligent Purger System (Air Purger)
Type designation(s): IPS 8
Covered by this declaration is in conformity with the following directive(s), standard(s) or other normative document(s), provided that the product is used in accordance with our instructions.
Machine Directive 2006/42/EC
EN 378-2:2016 Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
IEC 60204-1:2018 Safety requirements for electrical equipment for measurement, control and laboratory use - Part 1: General requirements
Pressure Equipment Directive 2014/68/EU (PED)
EN 378-2:2016 Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
Ammonia side (R717): Category A4P3. Fluid group: 1. PS = 40 bar. TS: -40 C to 60 C R452A side: Category 1. Fluid group: 2. PS = 28 bar. TS: -40 C to 60 C
Ambient temperature: -10 C to 43 C
Electromagnetic Compatibility Directive 2014/30/EU (EMC)
IEC 61000-6-2 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-2: Generic standards - Immunity standard for industrial environments (IEC77/488/CDV:2015)
EN 61000-6-4 Electromagnetic compatibiliy (EMC) - Part 6-4: Generic standards - Emission standard for industrial environments
Note: EMC test performed with cable length < 30m.
Date: YYYY.MM.DD Place of issue:
Signature:
Danfoss only vouches for the correctness of the English version of this declaration. In the event of the declaration being translated into any other language, the translator concerned shall be liable for the correctness of the translation
ID No: 084R9456
This doc. is managed by 500B0577
Issued by
Name: Su Cheong Ho
Title: Lead Design Engineer
Refrigeration & Air Conditioning Controls
Revision No: AA
Danfoss A/S
Date: YYYY.MM.DD Place of issue:
Signature:
Approved by
Name: Behzad Parastar
Title: Product Manager
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Guia do usuário | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia – Dados técnicos, instalação e uso
Dados técnicos
Selecionamento
Tensão de alimentação 230 VCA, monofásica, 50 Hz Corrente 5,7 A (máx. 6,5 A) Consumo de energia máx. 1,3 kW Classificação de corrente de curto-circuito Icc 10 kA Faixa de temperatura ambiente -10 °C a +43 °C (14 °F a 109 °F) Faixa de temperatura para transporte/armazenagem -30 °C a +60 °C (-22 °F a 140 °F) Invólucro IP55 Peso máx. 100 kg (221 lb) Dimensões (CxLxA) 1.051 x 441 x 703 mm (41,4 x 17,4 x 27,7 pol.) Refrigerante do Purgador R452A 900 g (31,7 oz) Pressão de operação máx. (PS) R452A 28 bar (406 psi) Refrigerante do sistema R717 Pressão de operação mín. R717 6,5 bar (94 psi) Pressão de operação máx. R717 40 bar (580 psi) Temperatura de operação R717 -40 °C a +60 °C (-40 °F a 140 °F)
Unidade
Sistema de Purga Inteligente Danfoss IPS 8 084H5001
Acessórios/peças de reposição Acessório
Flange cego sem furos incluindo parafusos, porcas e gaxetas* x 084H5053 Boia SV3 x 027B2023 Solenoide ICF 15-4, solda de topo DIN 15 mm, ½ pol. x 027L4543 Solenoide ICF 15-4, solda de topo ANSI 15 mm, ½ pol. x 027L4538 Solenoide ICF 15-4, solda de topo ANSI 15 mm, ½ pol. x 027L4602 Flange cego de solda incluindo parafusos, porcas e gaxetas x 084H5055 Kit solenoide do purgador (pistão, tubo, vedação, orifício, inserto do filtro) x 084H5051 Bobina solenoide, 220 a 230 V, 50 HZ para AKV x 018F6801 Bobina solenoide, 24 VCC para AKV x x 018F6757 PSU, 24 VCC – opcional para energizar pontos de purga x x 080Z0055 Restritor, linha de purga x 084H5054 Aquecedor de cárter do compressor x 084H5058 Conj. de bobinas do condensador incluindo parafusos x 084H5059 Motor do ventilador do condensador incl. grade do ventilador e parafusos x 084H5060 Ventilador de extração x 084H5056 Grade de ar com filtro (duas peças) x 084H5057 MCX 15 pré-programado x 084H5052 Transmissor de pressão do Evaporador, soldado (AKS 32R) x 060G3552 Compressor incluindo caixa de relé de partida e capacitor
de partida e funcionamento Sensor de alta temperatura do compressor x 084N2003 Válvula de expansão, R452A x 068U3881 Visor x 014-0191 Transmissor de pressão – R717, roscado, AKS2050 x 060G5750 Termostato para controle do aquecedor de cárter x 060L111166 Sensor de temperatura – R717, AKS 21M x 084N2003
Pressostato para ventilador x
Interruptor de segurança de pressão x
*Para fechar o flange do sistema durante o teste de pressão do sistema
x 123F2126
Peça
sobressalente
Número do código
Código
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com a Danfoss
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Nota:
Todos os itens de peça de reposição são peças já integradas ao IPS 8. Mas nenhum acessórios são.
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Guia do usuário | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia – Dados técnicos, instalação e uso
Introdução
O Sistema Inteligente de Purga (IPS 8) da Danfoss é uma unidade de purga independente, projetada para remover gases não condensáveis (gases não condensáveis são ar e outros gases estranhos indesejados) de sistemas de refrigeração industrial com amônia.
O controle IPS pode gerenciar até 8 pontos de purga de maneira automática.
A entrada de gases não condensáveis em um sistema de refrigeração é inevitável, independentemente do refrigerante, das pressões ou das temperaturas. Gases não condensáveis presentes no sistema resultarão em uma redução na eficiência do sistema, aumentando o consumo de energia e reduzindo a capacidade de refrigeração.
Como o ar penetrado tem uma densidade diferente da amônia, ele ficará acumulado em áreas específicas do sistema, de onde poderá ser removido utilizando o Danfoss IPS 8. As áreas de acúmulo são identificadas na seção de Locais de conexão, junto com os princípios de conexão recomendados.
A unidade do purgador é um sistema de refrigerante R452A autocontido e controlado eletronicamente, com funcionamento independente do sistema de amônia principal e com apenas uma conexão de flange com a planta de amônia.
A abertura flangeada permite que a mistura de amônia/gás não condensável acesse o trocador de calor do purgador, onde é dividida em condensado de amônia e gases não condensáveis. O condensado de amônia retorna por gravidade à planta principal, enquanto os gases não condensáveis são purgados para a atmosfera por meio de, por exemplo, após neutralização com algum recipiente com água.
Através da abertura flangeada, a unidade do purgador tem acesso aos parâmetros da planta de amônia necessários para o controle eletrônico total.
A unidade opera automaticamente em ciclos de 24 horas, verificando a presença de gases não condensáveis; quando presentes, a unidade remove os gases não condensáveis.
Para recuperar e reter a capacidade projetada do sistema de amônia principal e prevenir futuro acúmulo de ar, é altamente recomendável instalar o Danfoss IPS 8.
Características
• Unidade de última geração controlada eletronicamente e baseada na plataforma de controlador Danfoss MCX
• Consumo de energia reduzido da planta de amônia
• Resposta de purga automática a gases não condensáveis no sistema de refrigeração
• Monitoramento contínuo e inteligente da pressão diferencial entre o refrigerante do sistema e o refrigerante do purgador.
• Purga inteligente que minimiza a liberação de refrigerante (amônia) no ambiente
• Operação de unidade autocontida, que funciona de maneira independente da planta principal
• Registro de operação para um fácil monitoramento dos dados do ciclo de purga
• Comunicação RTU Modbus padrão do mercado para monitoramento remoto e integração de sistema
• Consumo de energia reduzido da unidade de purga comparado a outras unidades devido à operação apenas sob demanda
• Autodiagnóstico de operação da unidade e do sistema para desligamento em caso de funcionamento defeituoso
• Instalação econômica com poucas conexões mecânicas e elétricas
• Um sistema de refrigeração de R452A totalmente soldado e testado contra vazamentos, minimizando os riscos de vazamento
• Um design plug-and-play independente que simplifica a instalação e o comissionamento enquanto reduz erros potenciais
• Sem a necessidade de configurações avançadas
• Um design compacto e fácil de manusear
• Patente pendente do IPS 8
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Guia do usuário | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amônia – Dados técnicos, instalação e uso
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Princípio de funcionamento
O Danfoss IPS 8 é testado na fábrica e está pronto para utilização em plantas de amônia com uma pressão do condensador de mais de 6,5 bar (94 psi). O purgador é carregado com 900 g (31,7 oz) de R452A.
Apenas duas conexões mecânicas são necessárias para o purgador (consulte a Fig. 1). O fluxo de amônia/gases não condensáveis da planta principal é realizado através do flange para amônia (consulte 13 na Fig. 1 abaixo), enquanto a purga dos gases não condensáveis é realizada através do tubo de escape depois do restritor de purga (18).
Através do flange para amônia (13), uma mistura de amônia e gases não condensáveis entra na parte de trocador de calor (12) do purgador.
A mistura de amônia/gases não condensáveis é resfriada até ficar abaixo da temperatura de condensação da amônia pelo circuito de R452A. Nesse ponto, a amônia é condensada e retorna por gravidade à planta de amônia, enquanto os gases não condensáveis acumulam no trocador de calor (12) para a purga posterior.
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Ao condensar a amônia, uma nova mistura de amônia/gases não condensáveis é sugada naturalmente. Essa nova mistura é separada por meio de um processo contínuo.
Conforme a concentração de gases não condensáveis no trocador de calor (12) aumenta, a pressão e temperatura do trocador de calor de R452A cairão simultaneamente.
O controlador monitora continuamente a pressão do trocador de calor de R452A, bem como a pressão e temperatura da amônia. Quando a pressão do R452A atingir uma diferença de pressão predefinida comparada à pressão da amônia (temperatura), ela prepara para a purga dos gases não condensáveis através da válvula solenoide (16). O escape é ativado pelo solenoide (16) e, através da tubulação/mangueira adequada, deve ser levado a um recipiente com água. Esse processo é recomendado para reter pequenas quantidades de amônia (consulte a seção de Instalação).
6
4
3
1a
1
Fig. 1 Layout do R452A do purgador
1 Compressor de R452A 11 Válvula de expansão, R452A
1a Aquecedor de cárter do compressor 12 Trocador de calor de amônia/R452A
2 Termostato para controle do aquecedor de cárter 13 Flange de soldagem
3 Sensor de temperatura de descarga R452A 14 Transmissor de pressão R452A
3a Sensor de temperatura de sucção R452A 15 Transmissor de pressão R717
4 Interruptor de segurança de pressão 16 Válvula solenoide AKVA e bobina
5 Condensador 17 Sensor de temperatura dos gases não condensáveis R717
6 Ventilador de extração 18 Restritor, linha de purga
7 Pressostato para ventilador 19 MCX 15 (Pré-programado)
8 Tanque 20 PSU, 24 V
9 Filtro 900 g (31,7 oz) de R452A
10 Visor
5
9
8
2
3a
14
10
11
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16
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12
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Pull-down do purgador
Pull-down do purgador
o
Pull-down do purgador
O (Desligado)
On (Ligado) O (Desligado)
Tempo
O (Desligado)
On (Ligado) O (Desligado)
Ciclo de trabalho
O Danfoss IPS 8 opera em ciclos de 24 horas, com 45 minutos sendo dedicados a um pull-down de R452A. Na energização, o pull-down é iniciado imediatamente. Se nenhum gás não condensável for detectado durante os 45 minutos de pull-down, o sistema fechará a válvula solenoide no ponto de purga 1 e a abrirá no ponto 2. Após um ciclo de 24 horas/N (Número de pontos de purga), o compressor repetirá o pull-down condensando a amônia. Após 24 horas, todos os pontos de purga foram ventilados uma vez.
Para identificar gases não condensáveis, o controlador utiliza limites superior e inferior para a temperatura de evaporação do R452A. Se, durante o pull-down, a temperatura continuar
(PDT): 45 min
Energizado
Ciclo (CST) *
On (Ligado)
Compressor
a cair e o limite inferior for ultrapassado, o controlador considera isso como uma alta concentração de gases não condensáveis e abre a válvula solenoide de purga. A válvula de purga permanecerá aberta até haver amônia em condensação suficiente para elevar a temperatura de evaporação do R452A acima do limite superior.
O compressor continuará funcionando e, se a temperatura voltar a ficar abaixo do limite inferior, uma nova purga será realizada. Esse processo será repetido até a temperatura do trocador de calor do R452A permanecer acima do limite superior por mais de 45 minutos após o fechamento anterior da válvula de purga.
(PDT): 45 min
Ciclo (CST) *
(PDT): 45 min
Temp
Válvula de purga
Fig. 2 Energização e ciclo sem a presença de gases não condensáveis: CST (hora de início do compressor) e PDT (hora do pull-down)
são configuráveis
*Ciclo (CST) = 24 horas/N (quantidade de pontos de purga)
Limite superior (VClseT)
Os não condensáveis foram purgados – um novo ciclo inicia*
Temp. do evaporador (Tsat452)
Compressor
On (Ligado)
Válvula de purga
Fig. 3 Procedimento de purga – Baixa temperatura de evap. do R452A detectada durante a PDT: os limites são configuráveis * Se uma baixa temperatura do evaporador for detectada (ultrapassando o limite inferior), o procedimento de purga será
repetido imediatamente.
Limite inferior (VClseT)
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Coletores de ar
Nível de líquido
Nível de líquido
Condensador
Fig. 4 Nível de líquido. Conectado na parte inferior do reservatório Fig. 5 Nível de líquido. Conectado na parte superior do reservatório
Para sistemas com controle de nível de líquido de baixa pressão, a instalação correta do condensador/ reservatório é mostrada na Fig. 4 e na Fig. 5.
O gás de descarga do compressor (1) é levado até o condensador (2), onde é condensado. O reservatório
Condensador
A coluna de líquido na linha (b) compensa a diferença de pressão entre a saída do condensador e o reservatório.
A Fig. 4 mostra a conexão de líquido na parte
inferior do reservatório. (3) retém o líquido até haver uma demanda por líquido do lado de baixa pressão, por exemplo, até a válvula de expansão (4) abrir. Se a válvula de expansão estiver fechada, o líquido condensado no condensador deverá ser armazenado no reservatório, e o nível aumentará. Para garantir um fluxo livre para o reservatório, é preciso deixar o gás sair do reservatório; esse processo é realizado através da linha de equalização de pressão (a).
Se o líquido do condensador estiver conectado
à parte superior do reservatório (Fig. 5), uma
disposição ligeiramente diferente deverá ser
realizada.
A linha de líquido (b) do condensador para
o reservatório deverá ter um sifão/coletor
de líquido para garantir que a coluna de
líquido seja realmente estabelecida. A linha de equalização de pressão torna a pressão no reservatórior igual à da linha de descarga do compressor. A pressão na saída do condensador é menor devido à perda de pressão no condensador. Como a pressão de saída do condensador é menor
Como o ar é mais pesado que a amônia, o ar será
coletado em dois locais nesse tipo de instalação:
Sobre o líquido no reservatório (x) e/ou sobre
o líquido no tubo de queda do condensador (y). do que a do reservatório, é necessário montar o condensador mais alto do que o reservatório e permitir um nível de líquido mais alto na tubulação entre o condensador e o reservatório (b).
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Nível de líquido
Locais de conexão
Instalação do purgador de ar em uma instalação controlada por nível de líquido de baixa pressão
Os locais corretos para a conexão do purgador de ar à planta de amônia são: (Consulte a Fig. 6 e a Fig. 7)
– sobre o reservatório ou – sobre o líquido no tubo de queda do condensador.
O purgador de ar deve ter seu próprio tubo de queda de retorno de líquido (c) conectada em paralelo aos tubos de queda do condensador (b).
Quando o purgador de ar estiver conectado ao reservatório, isto é, com a solenoide aberta (px),
o nível de líquido no tubo de queda do purgador O purgador de ar (5) é conectado aos dois pontos de purga por meio de válvulas solenoides (px e py). Observe que apenas uma solenoide deverá estar aberta de cada vez, caso contrário, a coluna de líquido no condensador entrará em curto-circuito.
de ar (c) será igual ao nível de líquido do
reservatório (3); quando o purgador estiver
conectado à saída do condensador, isto é, com
a solenoide (py) aberta, o nível de líquido estará
igual ao do tubo de queda do condensador (b).
Fig. 6 Conexões do purgador (px) e (py). A tubulação de drenagem (c) deve estar na vertical/em declive
Como opção, a drenagem de líquido do purgador de ar pode ser realizada com eficácia por meio de uma boia de alta pressão (6) para o lado da baixa pressão (consulte a Fig. 7).
Nível de líquido
Lado da baixa pressão
Fig. 7 Conexões do purgador (px) e (py). A tubulação de drenagem (c) deve estar na vertical/em declive
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