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IPS 8
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Danfoss IPS 8 User guide [es]

Guía del usuario
Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco
Datos técnicos, instalación y uso
ir.danfoss.com148R9645
Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Contenido
Aviso legal ...................................................................................................................................................................................................................... 3
Datos técnicos ............................................................................................................................................................................................................. 4
Pedidos ............................................................................................................................................................................................................................ 4
Introducción ................................................................................................................................................................................................................. 5
Características .............................................................................................................................................................................................................. 5
Principio de funcionamiento ............................................................................................................................................................................ 6
Ciclo de funcionamiento ...................................................................................................................................................................................... 7
Trampas de aire...........................................................................................................................................................................................................8
Ubicaciones de las conexiones ......................................................................................................................................................................... 9
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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Aviso legal
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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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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Datos técnicos
Pedidos
Tensión de alimentación 230 V CA, monofásico, 50 Hz Intensidad 5,7 A (máx. 6,5 A) Consumo eléctrico máx. 1,3 kW Valor nominal de intensidad de cortocircuito Icc 10 kA Intervalo de temperatura ambiente De –10 °C a +43 °C (de 14 °F a 109 °F) Rango de temperatura de transporte/almacenamiento De –30 °C a +60 °C (de –22 °F a 140 °F) Grado de protección IP55 Peso máx. 100 kg (221 lb) Dimensiones (L. × An. × Al.) 1051 × 441 × 703 mm (41,4 × 17,4 × 27,7 pulgadas) Refrigerante del purgador R452A, 900 gramos (31,7 oz) Presión de funcionamiento máx. (PS) R452A 28 bar (406 psi) Refrigerante del sistema R717 Presión de funcionamiento mín. de R717 6,5 bar (94 psi) Presión de funcionamiento máx. de R717 40 bar (580 psi) Temperatura de funcionamiento de R717 De –40 °C a +60 °C (de –40 °F a 140 °F)
Unidad
Sistema de purga inteligente IPS 8 de Danfoss 084H5001
Accesorios y repuestos Accesorio Repuesto Código
Brida ciega con pernos, tuercas y juntas* x 084H5053 Válvula de flotador SV3 x 027B2023 Solenoide ICF 15-4, con soldadura a tope DIN 15 mm (½ pulgada) x 027L4543 Solenoide ICF 15-4, con soldadura por encaje ANSI 15 mm (½ pulgada) x 027L4538 Solenoide ICF 15-4, con soldadura a tope ANSI 15 mm (½ pulgada) x 027L4602 Brida de soldar con pernos, tuercas y juntas x 084H5055 Kit de solenoide del purgador
(armadura, tubo, sello, orificio, pieza para filtro) Bobina de solenoide, 220 – 230 V, 50 HZ para AKV x 018F6801 Bobina de solenoide, 24 V CC para AKV x x 018F6757 PSU, 24 V CC, opcional para la alimentación de los puntos de purga x x 080Z0055 Reductor, línea de purga x 084H5054 Calentador del cárter del compresor x 084H5058 Conjunto de la batería del condensador, inc. tornillos x 084H5059 Motor de ventilador para condensador, con rejilla y tornillos
para el ventilador Ventilador de extracción x 084H5056 Rejilla de aire con filtro (2 piezas) x 084H5057 MCX 15 preprogramado x 084H5052 Transmisor de presión del evaporador, soldado (AKS 32R) x 060G3552 Compresor, que incluye caja de relés de arranque y condensador
de arranque y funcionamiento Sensor de temperatura alta del compresor x 084N2003 Válvula de expansión, R452A x 068U3881 Visor de líquido x 014-0191 Transmisor de presión para R717, roscado, AKS2050 x 060G5750 Termostato para el control del calentador del cárter x 060L111166 Sensor de temperatura para R717, AKS 21M x 084N2003
Presostato para el ventilador x
Interruptor de seguridad de presión x
* Brida para cerrar el sistema durante las pruebas de presión del sistema
x 084H5060
x 123F2126
x 084H5051
Código
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Nota:
Todas las piezas de recambio son piezas ya integradas en el IPS 8. Los accesorios no están integrados.
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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Introducción
Características
El sistema de purga inteligente (IPS 8) de Danfoss es una unidad de purga autónoma, independiente y diseñada para la expulsión de gases no condensables (gases NC = aire y otros gases extraños no deseados) de los sistemas industriales de refrigeración de amoníaco.
El control IPS puede controlar hasta 8 puntos de purga de forma automática.
La entrada de los gases NC en un sistema de refrigeración es inevitable, independientemente del refrigerante, de las presiones o de las temperaturas. Los gases NC presentes en el sistema provocarán una reducción en la eficiencia del sistema, tanto en términos de un aumento de consumo de potencia como una capacidad de refrigeración reducida.
Al tener una densidad diferente a la del amoníaco, el aire introducido se acumulará en áreas específicas del sistema, desde las que se podrá expulsar utilizando el IPS 8 de Danfoss. Las áreas de acumulación se identifican en el apartado Ubicaciones de las conexiones, así como los principios de conexión recomendados.
El purgador es un sistema de refrigerante R452A autónomo y controlado electrónicamente, que funciona
• Innovadora unidad controlada electrónicamente basada en la plataforma de controladores MCX de Danfoss
• Menor consumo de potencia de la planta de amoníaco
• Respuesta automática de purga a los gases NC presentes en el sistema de refrigeración
• Control continuo e inteligente de la presión diferencial entre el refrigerante del sistema y el refrigerante del purgador
• Purga inteligente que minimiza la expulsión de refrigerante (amoníaco) al medio ambiente
• Funcionamiento autónomo de la unidad, que trabaja de forma independiente de la planta principal
• Un registro de funcionamiento para un control sencillo de los datos del ciclo de purga
• Comunicación Modbus RTU estándar para control remoto e integración de sistemas
de forma independiente del sistema principal de amoníaco, y con solo una conexión de brida con la planta de amoníaco.
La conexión embridada permite que la mezcla de amoníaco en forma de gas y los gases NC accedan al intercambiador de calor del purgador, donde se separan en condensado de amoníaco y gases NC. El condensado de amoníaco regresa por la acción de la gravedad a la planta principal, mientras que los gases NC se purgan a la atmósfera, por ejemplo, a través de un baño de agua.
A través de la conexión embridada, el purgador tiene acceso a los parámetros de la planta de amoníaco requeridos para el control electrónico total.
La unidad trabaja de forma automática en ciclos de 24 horas, comprobando la presencia de gases NC y, si fuera el caso, expulsándolos.
Para recuperar o mantener la capacidad de diseño del sistema principal con amoníaco y evitar futuras acumulaciones de aire, se recomienda instalar la unidad IPS 8 de Danfoss.
• Menor consumo de potencia del purgador en comparación con otras unidades debido a un funcionamiento basado únicamente en la demanda
• Autodiagnóstico del funcionamiento de la unidad y del sistema para desconectarlos en caso de avería
• Instalación rentable, con pocas conexiones mecánicas y eléctricas
• Un sistema de refrigeración de R452A totalmente soldado y a prueba de fugas, lo que minimiza el riesgo de que se produzcan fugas
• Un diseño independiente preparado para su uso inmediato, lo que simplifica la instalación y la puesta en servicio, al mismo tiempo que se reducen los posibles errores
• Sin necesidad de ajustes avanzados
• Un diseño compacto y fácil de controlar
• Patente pendiente para el IPS 8
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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
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Principio de funcionamiento
El IPS 8 de Danfoss viene probado de fábrica y está listo para su uso en plantas de amoníaco con una presión del condensador superior a 6,5 bar (94 psi). El purgador está cargado con 900 gramos (31,7 oz) de R452A.
Solo se requieren 2 conexiones mecánicas para el purgador (véase la Fig. 1). El flujo de amoníaco / gases NC desde la planta principal se realiza a través de la brida para amoníaco (véase el punto 13 en la Fig. 1 posterior), mientras que la purga de los gases NC se realiza a través del tubo de expulsión de purga (18).
A través de la brida de amoníaco (13), una mezcla de amoníaco gaseoso y gases NC entra en el intercambiador de calor (12) del purgador.
La mezcla de amoníaco gaseoso / gases NC se enfría por debajo de la temperatura de condensación del amoníaco mediante el uso del circuito de R452A. En este punto, el amoníaco gaseoso se condensa y regresa mediante la acción de la gravedad a la planta de amoníaco, mientras que los gases NC se acumulan en el intercambiador de calor (12) para su purga posterior.
7
Cuando se condensa el amoníaco gaseoso, se genera de forma natural una nueva mezcla de amoníaco y gases NC. Esta nueva mezcla se separa mediante un proceso continuo.
A medida que la concentración de gases NC en el intercambiador de calor (12) aumenta, la presión y la temperatura del intercambiador de calor R452A se reducen simultáneamente.
El controlador supervisa de forma continua la presión del intercambiador de calor R452A, así como la presión y la temperatura del amoníaco. Cuando la presión del R452A alcanza una diferencia de presión predefinida en comparación con la presión del amoníaco (temperatura), se prepara para purgar los gases NC a través de la válvula de solenoide (16). La expulsión se activa con la solenoide (16) y con los tubos/mangueras adecuados, que llegan hasta un baño de agua. Se recomienda efectuar este proceso para tener pequeñas cantidades de amoníaco (véase el apartado Instalación).
19 20
6
4
3
1a
1
Fig. 1 - Disposición del purgador R452A
1 Compresor R452A 11 Válvula de expansión, R452A
1a Calentador del cárter del compresor 12 Intercambiador de calor de amoníaco/R452A
2 Termostato para el control del calentador del cárter 13 Brida para soldar
3 Sensor de temperatura de descarga R452A 14 Transmisor de presión R452A
3a Sensor de temperatura de aspiración R452A 15 Transmisor de presión R717
4 Interruptor de seguridad de presión 16 Válvula de solenoide AKVA y bobina
5 Condensador 17 Sensor de temperatura NC R717
6 Ventilador de extracción 18 Reductor, línea de purga
7 Presostato para el ventilador 19 MCX 15 (preprogramado)
8 Recipiente 20 PSU, 24 V
9 Filtro 900 gramos (31,7 oz) R452A
10 Visor de líquido
5
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2
3a
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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Vaciado del purgador
Tiempo
Vaciado del purgador
Apagado
Encendido Apagado
o
Apagado
Encendido Apagado
Ciclo de funcionamiento
El IPS 8 de Danfoss funciona en ciclos de 24 horas, de las que 45 minutos se dedican a ciclo de frío de R452A. Al encender el sistema, el ciclo de frío se inicia inmediatamente. Si no se detectan gases NC durante el periodo de ciclo de frío de 45 minutos, el sistema cerrará la válvula de solenoide en el punto de purga 1 y abrirá la válvula de solenoide del punto 2. Tras un tiempo de ciclo de 24 horas/N (número de puntos de purga), el compresor iniciará el ciclo de frío de nuevo, provocando la condensación del amoníaco. Tras 24 horas, todos los puntos de purga se habrán activado una vez.
Para identificar los gases NC, el controlador utiliza umbrales superiores e inferiores para la temperatura de evaporación del R452A. Si, durante el ciclo de frío,
(PDT): 45min
Encendido
Ciclo (CST) *
Encendido
Compresor
la temperatura sigue bajando y se supera el umbral inferior, el controlador considera que esta es una concentración alta de gases de NC y abre la válvula de solenoide de purga. La válvula de purga permanecerá abierta hasta que haya suficiente amoníaco condensado presente para subir la temperatura de evaporación del R452A por encima del umbral superior.
El compresor seguirá funcionando y, si la temperatura vuelve a descender por debajo del umbral inferior, se ejecutará una nueva purga. Este proceso se repetirá hasta que la temperatura del intercambiador de calor de R452A permanezca por encima del umbral inferior durante >45 minutos tras el cierre previo de la válvula de purga.
(PDT): 45min
Ciclo (CST) *
Vaciado del purgador
(PDT): 45min
Válvula de purga
Fig. 2 - Encendido y ciclo sin gases NC presentes: es posible configurar la CST (hora de arranque del compresor) y la PDT (hora de ciclo de frío) * Ciclo (CST) = 24 horas/N (número de puntos de purga)
Umbral superior (VClseT)
Se han purgado los no condensables: comienza el nuevo ciclo *
Temp. del evaporador (Tsat452)
Compresor
Encendido
Válvula de purga
Umbral inferior (VClseT)
Tiemp
Fig. 3. Procedimiento de purga. Temperatura de evap. baja del R452A detectada durante la PDT: los umbrales se pueden configurar * Si se detecta una temperatura del evaporador baja (inferior al umbral inferior), el procedimiento de purga se repetirá inmediatamente
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Guía del usuario | Sistema de purga inteligente (IPS 8) para amoníaco: datos técnicos, instalación y uso
Trampas de aire
Nivel de líquido
Nivel de líquido
Condensador
Fig. 4 Nivel de líquido. Recipioente con conexión inferior Fig. 5 Nivel de líquido. Recipioente con conexión superior
Para sistemas con un control de nivel de líquido de baja presión, la instalación correcta del condensador/ recipiente se muestra en la Fig. 4 y en la Fig. 5.
El gas de descarga del compresor (1) se lleva hasta el condensador (2), donde se condensa. El receptor (3)
Condensador
La columna de líquido en la línea (b) compensa la diferencia de presión entre la salida del condensador y el recipiente.
En la Fig. 4 se muestra la conexión de líquido
en la parte inferior del recipiente. mantiene el líquido hasta que hay demanda de líquido desde el lado de baja presión, por ejemplo, hasta que la válvula de expansión (4) se abre. Si la válvula de expansión se cierra, el líquido condensado en el condensador se debe almacenar en el recipiente y el nivel aumentará. Para garantizar un flujo libre hasta el recipiente, el gas debe poder salir del recipiente; este proceso se consigue mediante la línea de
Si el líquido del condensador se conecta a la parte
superior del recipiente (Fig. 5), se debe ejecutar
un plan ligeramente diferente.
La línea de líquido (b) que va del condensador
al recipiente deberá tener un cuello de cisne (sifón)
o trampa de líquido para conseguir que la columna
de líquido sea estable. compensación de presión (a). La línea de compensación de presión hace que la presión del recipiente sea la misma que la de la línea de descarga del compresor. La presión en la salida del condensador es inferior debido a la pérdida de presión en el condensador. Dado que la presión de salida del condensador es inferior a la del recipiente, es necesario montar el
Dado que el aire es más pesado que el amoníaco
gaseoso, el aire se concentrará en dos ubicaciones
en este tipo de instalación:
En la parte superior del líquido del recipiente (x)
y enla parte superior del líquido en el tramo de
bajada desde el condensador (y). condensador a una altura mayor que la del recipiente y permitir que haya un nivel de líquido superior en el tubo situado entre el condensador y el recipiente (b).
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Ubicaciones de las conexiones
Instalación de un purgador de aire en una instalación controlada de nivel de líquido de baja presión
Las ubicaciones correctas para conectar el purgador de aire a la planta de amoníaco son: (Véase la Fig. 6 y la Fig. 7)
- en la parte superior del rercipiente; o
- en la parte superior del líquido, en el tramo de bajada desde el condensador.
El purgador de aire (5) se conecta a los dos puntos de purga a través de las válvulas de solenoide (px y py). Recuerde que solo debe haber una solenoide abierta en cada momento; de lo contrario, la columna de líquido del condensador sufrirá un cortocircuito.
Nivel de líquido
El purgador de aire debe tener su propio tramo de bajada para el retorno del líquido (c) conectado en paralelo a los tramos de bajada del condensador (b).
Cuando el purgador está conectado al recipiente, es decir, la solenoide (px) está abierta, el nivel de líquido del tramo de bajada del purgador de aire (c) será igual al nivel de líquido del recipiente (3); cuando el purgador está conectado a la salida del condensador, es decir, la solenoide (py) está abierta, el nivel de líquido será igual al nivel de líquido del tramo de bajada del condensador (b).
Fig. 6 Conexiones del purgador (px) y (py). El tubo de drenaje (c) debe estar colocado en vertical o con una pendiente descendente
De forma alternativa, el drenaje de líquido del purgador de aire se puede realizar de forma eficaz mediante una válvula de flotador de alta presión (6) en el lado de presión baja (véase la Fig. 7).
Nivel de líquido
Lado de baja presión
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Fig. 7 Conexiones del purgador (px) y (py). El tubo de drenaje (c) debe estar colocado en vertical o con una pendiente descendente
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