Instruções de instalação Solução de problemas – Instrumentos de medição
CLASS N 1
90
Instrumentos de Medição
Instrumentos para detecção de
falhas
Classificação de
instrumentos
Os equipamentos de medição utilizados com
maior freqüência, para detectar falhas em
sistemas de refrigeração, são os seguintes:
1. Medidores de pressão
2. Termômetro
3. Higrômetro
4. Detector de vazamento
5.Medidores de vácuo
6. Amperímetro tipo alicate
7. Megôhmetro
8. Detector de pólo magnético
Ae0_0045
Os instrumentos para detecção de falhas e
para manutenção, em sistemas de refrigeração,
devem satisfazer determinados requisitos de
confiabilidade.
Alguns destes requisitos podem ser
categorizados da seguinte maneira:
a. Imprecisão
b. Resolução
c. Repetibilidade
d. Estabilidade de longo prazo
e. Estabilidade térmica
Os mais importantes são a, b e e.
a. Imprecisão
b. Resolução
A imprecisão (precisão) de um instrumento é a
precisão com que este é capaz de fornecer o valor
da variável que está sendo medida.
A imprecisão é freqüentemente expressa em %
(±) ou do: Valor de fundo de escala (FE) ou do
valor medido. Um exemplo de imprecisão de um
instrumento particular é ± 2% do valor medido,
ou seja, menos imprecisão (mais precisão) que se
a imprecisão for ± 2% do valor de FE.
A resolução de um instrumento é a menor
unidade de medição que pode ser lida nele.
Por exemplo, um termômetro digital que exibe
0,1 °C como o último dígito na leitura tem uma
resolução de 0,1(uma casa decimal) °C .
Resolução não é uma expressão de precisão.
Mesmo com uma resolução de 0,1°C, não é
incomum obter-se uma precisão tão deficiente
quanto 2 K.
Portanto, é muito importante distinguir entre os
dois conceitos.
Instruções de instalação Solução de problemas – Instrumentos de medição
c. Repetibilidade
d. Estabilidade de longo prazo
e. Estabilidade térmica
A repetibilidade de um instrumento é a sua
habilidade em, repetidamente, exibir o mesmo
resultado para um valor constante medido.
A repetibilidade é expressa em % (±).
Estabilidade de longo prazo é uma expressão que
revela quanto a precisão absoluta do instrumento
se altera em, por exemplo, um ano.
A estabilidade de longo prazo é expressa em %
por ano.
Ae0_0003
A estabilidade térmica de um instrumento
refere-se ao grau de alteração da precisão
absoluta do aparelho, para cada °C de variação na
temperatura à qual ele está exposto.
A estabilidade térmica é expressa em % por °C.
A informação da estabilidade térmica do
instrumento é naturalmente importante, se ele
for levado a uma câmara fria ou a uma câmara
frigorífica.
Ae0_0004
Instrumentos eletrônicos
Verificação e ajuste
Os instrumentos eletrônicos podem ser afetados
pela umidade.
Alguns podem ser danificados pela condensação
se forem operados imediatamente após terem
sido transferidos de um ambiente frio para outro
mais quente.
Eles não devem ser utilizados até que tenham
tido tempo suficiente para entrar em equilíbrio
com a temperatura desse ambiente.
Nunca utilize um equipamento eletrônico
imediatamente após ser levado de um veículo de
atendimento técnico frio para um ambiente mais
quente.
As leituras feitas em instrumentos normais e,
talvez algumas de suas características, alteram-se
ao longo do tempo.
Portanto, quase todos os instrumentos devem
ser verificados regularmente e ajustados, se
necessário.
Algumas verificações simples que podem ser
feitas estão descritas a seguir, embora elas
não possam substituir o tipo de inspeção
mencionado acima.
Instruções de instalação Solução de problemas – Instrumentos de medição
Verificação e ajuste (cont.)
Ajuste e calibração
Medidores de pressão
A inspeção final apropriada e o ajuste dos
instrumentos podem ser executadas por
instituições de teste credenciadas.
Os medidores de pressão para detecção de falha
e de manutenção são geralmente do tipo tubo
Bourdon. Normalmente os medidores de pressão
em sistemas também são deste tipo.
Na prática, a pressão é quase sempre medida
como sobrepressão.
O ponto zero da escala de pressão é igual à
leitura do barômetro normal.
Desse modo, os medidores de pressão têm
uma escala de –1 bar (–100 kPa) maior que 0
até +leitura máxima. Os medidores de pressão
com uma escala em pressão absoluta exibem
aproximadamente 1 bar, quando em pressão
atmoférica.
Ae0_0007
Ae0_0008
Medidores de pressão para
assistência técnica
Medidores de vácuo
Como regra prática, medidores de pressão
utilizados em manutenção têm uma ou mais
escalas de temperatura, para a temperatura de
saturação de refrigerantes comuns.
Medidores de pressão devem ter um parafuso
de ajuste acessível para ajuste do ponto zero, ou
seja, um tubo Bourdon indica se o instrumento
foi exposto a uma pressão alta durante algum
tempo.
Medidores de pressão devem ser verificados
regularmente, comparando-o com um
instrumento de precisão (padrão). Deve-se
fazer uma verificação diária para garantir que
o medidor de pressão exibe 0 bar na pressão
atmosférica.
Medidores de vácuo são utilizados em
refrigeração para medir a pressão em tubulação,
durante e após um processo de esvaziamento.
Os medidores de vácuo sempre exibem a pressão
absoluta (o ponto zero corresponde ao vácuo
absoluto).
Medidores de vácuo não devem ser expostos a
locais reconhecidamente de elevada pressão e
devem, portanto, ser instalados com uma válvula
de segurança ajustada para uma pressão máxima
limite aceitável pelo medidor de vácuo.
Instruções de instalação Solução de problemas – Instrumentos de medição
Termômetro
Termômetros eletrônicos de leitura digital são
de uso comum em serviços de manutenção.
Exemplos de tipos de sensor são os sensores de
superfície, sensores de câmara e sensores de
inserção.
A imprecisão em termômetros não deve ser
superior a 0,1 K e a resolução deve ser de 0,1 °C.
Um termômetro indicador com bulbo carregado
com vapor e tubo capilar é, comumente,
recomendado para ajustar válvulas de expansão
termostáticas.
Em geral, é mais fácil acompanhar variações de
temperatura com este tipo de termômetro.
Os termômetros podem ser verificados com
relativa facilidade, em 0 °C, uma vez que o bulbo
pode ser inserido 150 a 200 mm na garrafa
térmica que contém uma mistura de gelo moído
(de água destilada) com água destilada. O gelo
moído deve preencher totalmente a garrafa.
Se o bulbo suportar água fervendo, ele pode ser
mantido na superfície da água fervente, por meio
de um recipiente com tampa. Estas são duas
verificações razoáveis de serem realizada em 0 °C
e 100 °C.
Uma verificação adequada pode ser executada
por uma instituição de teste credenciada.
Ae0_0011
Ae0_0013
Higrômetro
Há tipos diferentes de higrômetros para
medir a umidade em câmaras frias e em salas
climatizadas ou dutos de ar condicionado:
Um higrômetro capilar precisa ser ajustado cada
vez que for utilizado, para se conservar uma
precisão razoável. Um psicrômetro (úmido e
termômetro seco) não requer ajuste se os seus
termômetros forem de alta qualidade.
Em temperatura baixa e umidade elevada o
diferencial de temperatura entre os termômetro
úmido e seco será pequeno.
Assim, sob tais condições, com os psicrômetros
a imprecisão é alta, e um higrômetro capilar
ou um dos higrômetros eletrônicos será mais
apropriado.
Instruções de instalação Solução de problemas – Instrumentos de medição
Higrômetro (continuação)
Um higrômetro capilar pode ser ajustado,
enrolando um pedaço de tecido úmido, limpo e
colocando-o em um recipiente impermeável ao
ar, com água na parte inferior (não permitir que a
água entre no higrômetro ou entrar em contato
com o seu bulbo).
O recipiente com o higrômetro deve, então,
permanecer pelo menos duas horas na mesma
temperatura do local onde as medições serão
realizadas.
O higrômetro agora deve exibir 100%. Caso não
exiba, ajustar com o parafuso de ajuste.
Instruções de instalação Solução de problemas – Detecção de falhas (controles de refrigeração comercial da Danfoss)
Falhas em sistema de
refrigeração, geral
Detecção de falhas sem
o uso de instrumentos
Este livreto trata de falhas comuns em sistemas
de refrigeração relativamente simples.
As falhas, causas das falhas, ações corretivas e
efeitos sobre a operação do sistema aplicam-se
também a sistemas maiores e mais complicados.
Entretanto podem ocorrer outros tipos de falhas
nesses sistemas. Essas falhas e as falhas em
controladores eletrônicos não são tratadas aqui.
Ae0_0001
Depois de ganhar alguma experiência, muitas
falhas comuns em um sistema de refrigeração
podem ser detectadas visualmente, pela audição,
pelo tato e, algumas vezes, pelo olfato. Outras
falhas somente podem ser detectadas com o
auxílio de instrumentos.
Categorização
Requer o conhecimento do
sistema
Ae0_0012
Este livreto está dividido em duas seções: A
primeira seção trata exclusivamente de falhas
que podem ser observadas diretamente com
uso dos sentidos. Nesta seção, são fornecidos
sintomas, causas prováveis e o efeito na
operação.
A segunda seção trata de falhas que podem ser
observadas diretamente com o uso dos sentidos
e aquelas que somente podem ser detectadas
por meio de instrumentos. São fornecidos os
sintomas e causas possíveis, juntamente com
instruções sobre ações corretivas.
Ae0_0028
Um elemento importante no procedimento
de detecção de falha é a familiaridade com a
arquitetura do sistema, e sua função e controle,
tanto mecânico quanto elétrico.
A falta de familiaridade com o sistema deve ser
compensada pelo exame cuidadoso dos leiautes
da tubulação e outros diagramas chave e tomar
conhecimento da forma do sistema (tubulação,
instalação de componentes e qualquer sistema
conectado, por ex., torres de resfriamento e
sistemas com água salgada).
Instruções de instalação Solução de problemas – Detecção de falhas (controles de refrigeração comercial da Danfoss)
É necessário o conhecimento
teórico
É necessário ter um conhecimento teórico
razoável a fim de detectar e corrigir falhas e
operações incorretas.
A detecção de todos os tipos de falhas em
sistemas de refrigeração relativamente simples
depende de um conhecimento completo de
fatores tais como:
A construção de todos os componentes, seus
modos de operação e características.
Equipamento de medição necessário e
técnicas de medição.
Todos os processos de refrigeração no sistema.
A influência do ambiente sobre a operação do
sistema.
A função e ajuste de controles e
equipamentos de segurança.
Legislação sobre a segurança de sistemas de
refrigeração e sua inspeção.
Antes de analisar falhas em sistemas de
refrigeração, pode ser benéfico examinar
brevemente os instrumentos mais importantes
utilizados na detecção de falhas.
Ae0_0033
A seguir, na descrição de falhas em sistemas de
refrigeração, nas seções 1 e 2, considerar como
pontos de partida os diagramas de tubulação,
fig. 1, 2 e 3.
Os sistemas são tratados de acordo com o sentido
seguido pelo circuito. Os sintomas de falha que
podem ocorrer estão descritos na ordem de
seqüência do circuito. A descrição começa depois
do lado de descarga do compressor e prossegue
no sentido das setas.
Instruções de instalação Solução de problemas – Detecção de falhas (controles de refrigeração comercial da Danfoss)
Falhas visíveis e o efeito na operação do sistemaTexto entre [ ] indica a causa da falha
Falhas visíveisEfeito na operação do sistema
Condensador refrigerado a ar
a)Sujeira, p.ex., graxa ou pó, serragem, folhas secas.Falhas em a), b), c), d), e) criam:
[Falta de manutenção]
b) Ventilador parado.
[Defeito do motor]
[Corte do protetor do motor]
c)Ventilador girando no sentido errado.
[Erro de instalação]
d) Lâminas do ventilador danificadas.
e) Aletas deformadas
[Falta de manutenção]
Tanque de líquido com visor de líquido
com visor: Consulte “Tanque de líquido”.
Tanque de líquido com visor de nível
Nível de líquido muito baixo.
[Refrigerante insuficiente no sistema]Vapor/bolhas de vapor na linha de líquido.
[Evaporador inundado]Pressão de sucção baixa ou compressor em processo cíclico.
[Condensador sobrecarregado durante período de
resfriamento]
Nível de líquido muito alto.
[Sistema sobrecarregado]Possível pressão excessiva de condensação.
Válvula de serviço do tanque de líquido
a)Válvula fechada.Sistema parado pelo do pressostato de baixa.
b) Válvula parcialmente fechada.Bolhas de vapor na linha de líquido.
Linha de líquido
a)Pequeno demaisAs falhas dos itens a), b) e c) causam:
[Erro de dimensionamento]
b) Comprido demais
[Erro de dimensionamento]
c)Curvas agudas e/ou deformadas
[Erro de instalação]
Filtro secador
Orvalho ou formação de gelo sobre a superfície.Vapor na linha de líquido.
[Filtro parcialmente bloqueado com sujeira na entrada]
Visor de líquidoApresenta risco de:
a)AmareloFormação de ácido, corrosão, queima do motor, água congelando
[Umidade no sistema]
b) MarromRisco de desgaste das peças móveis e obstrução em válvulas e
[Partículas de sujeira no sistema]
c)Vapor puro no visor de líquido.Imobilização por meio do pressão baixa baixa ou compressor em
[Líquido insuficiente no sistema]
[Válvula fechada na linha de líquido]Imobilização por meio do pressão baixa baixa.
[Obstrução total, p.ex., do filtro secador]Imobilização por meio do pressão baixa baixa.
d) Líquido e bolhas de vapor no visor de líquido.Todas as falhas do item d):
[Líquido insuficiente no sistema]
[Válvula parcialmente fechada na linha de líquido]
[Obstrução parcial, p.ex., do filtro secador]
[Sem sub-resfriamento]
- Pressão de condensação alta.
- Capacidade de refrigeração reduzida
- Aumento do consumo de energia.
Para um condensador refrigerado a água, a diferença entre as
temperatura da água e de condensação deve permanecer entre
10 K e 20 K, preferencialmente na faixa mais baixa.
Para um condensador refrigerado a água, a diferença entre as
temperatura da água e de condensação deve permanecer entre
10 K e 20 K, de preferência no extremo mais baixo.
Pressão de sucção baixa ou compressor em processo cíclico.
Pressão de sucção baixa ou compressor em processo cíclico.
Queda grande de pressão na linha de líquido.
Vapor na linha de líquido.
na válvula de expansão termostática.
filtros.
processo cíclico.
Compressor em processo cíclico ou funcionando com baixa
pressão de sucção.
Instruções de instalação Solução de problemas – Detecção de falhas (controles de refrigeração comercial da Danfoss)
Falhas visíveis e o efeito na operação do sistemaTexto entre [ ] indica a causa da falha
Falhas visíveisEfeito na operação do sistema
Válvula de expansão termostática
a)Válvula de expansão termostática severamente congelada,
congelamento no evaporador somente próximo da válvula.
[Elemento de filtragem parcialmente obstruído]
[Carga do bulbo parcialmente perdida]
[Falhas previamente descritas causando bolhas de
vapor na linha de líquido]
b)Válvula de expansão termostática sem equalização externa
de pressão, evaporador com distribuidor de líquido.
[Erro de dimensionamento ou de instalação]
c)Válvula de expansão termostática com equalização externa
de pressão, tubo de equalização não instalado.
[Erro de instalação]
d)Bulbo fixado sem firmeza.As falhas nos itens d), e) e f ), redundam em evaporador
[Erro de instalação]
e)Extensão total do bulbo sem contato com o tubo.
[Erro de instalação]
f)Bulbo posicionado na corrente de ar.
[Erro de instalação]
Resfriador de ar
a)Evaporador congelado somente pelo lado da entrada, válvula
de expansão termostática severamente congelada.
[Falha da válvula de expansão termostática]
[Todas as falhas descritas anteriormente causam
formação de vapor na linha de líquido]
b)Lado frontal obstruído por gelo.Falhas em a), b), c), d), e) criam:
[Implementação incompleta, incorreta ou errada do
procedimento de degelo]
c)Ventilador não funciona.
[Defeito do motor ou o disjuntor protetor do motor]
d)Lâminas do ventilador defeituosas.
e)Aletas deformadas.
[Falta de manutenção]
Resfriador de líquido
a)Bulbo da válvula de expansão termostática fixado sem
firmeza.
[Erro de instalação]
b)Válvula de expansão termostática sem equalização externa
de pressão do resfriador de líquido, com queda de pressão
elevada, p.ex., evaporador coaxial.
[Erro de dimensionamento ou de instalação]
c)Válvula de expansão termostática com equalização externa
de pressão, tubo de equalização não instalado.
[Erro de instalação]
Falhas no item a) causam operação em baixa pressão de sucção ou
compressor em processo cíclico através do pressostato de baixa.
As falhas nos itens b) e c) causam operação em baixa pressão de
sucção ou de compressor em processo cíclico através do controle
de pressão baixa, ou de compressor em processo cíclico através do
pressostato de baixa.
inundado com risco de retorno de líquido para o compressor
e danos no compressor.
As falhas no item a) causam:
Superaquecimento na saída do evaporador e operação em pressão
de sucção baixa na maioria das vezes.
- Operação com pressão de sucção baixa na maioria das vezes.
- Capacidade de refrigeração reduzida
- Aumento do consumo de energia.
Para evaporadores controlados por válvula de expansão
termostática:
A diferença entre as temperaturas da entrada de ar e de
evaporação deve permanecer entre 6 K e 15 K, preferencialmente
na faixa inferior.
Para evaporadores controlados por nível:
A diferença entre a as temperaturas da entrada de ar e de
evaporação deve permanecer entre 2 K e 8 K, preferencialmente
na faixa inferior.
Causa sobrecarga no evaporador com risco de retorno de líquido
compressor e danos ao compressor.
As falhas nos itens b), c) causam:
- Operação com pressão de sucção baixa na maioria das vezes.
- Capacidade de refrigeração reduzida
- Aumento do consumo de energia.
Para evaporadores controlados por válvula de expansão
termostática:
A diferença entre a as temperaturas da entrada de ar e de
evaporação deve permanecer entre 6 K e 15 K, preferencialmente
na faixa inferior.
Para evaporadores controlados por nível:
A diferença entre a as temperaturas da entrada de ar e de
evaporação deve permanecer entre 2 K e 8 K, preferencialmente
na faixa inferior.
Instruções de instalação Solução de problemas – Detecção de falhas (controles de refrigeração comercial da Danfoss)
Falhas visíveis e o efeito na operação do sistemaTexto entre [ ] indica a causa da falha
Falhas visíveisEfeito na operação do sistema
Linha de sucção
a)Gelo incomumente intensoRisco de retorno de líquido para o compressor e danificar o
compressor.
[Válvula termoestática de superaquecimento muito
baixa]
b) Curvas agudas e/ou deformadasPressão de sucção baixa ou compressor em processo cíclico.
[Erro de instalação]
Reguladores na linha de sucção
Condensação/gelo depois do regulador, sem condensação/gelo à
frente do regulador.
[Válvula termoestática de superaquecimento muito
baixa]
Compressor
a)Orvalho ou gelo no lado de entrada do compressor.Retorno de líquido para o compressor apresentando risco de
Superaquecimento na saída do evaporador muito
baixo]
b) Nível de lubrificante muito baixo no cárter.
[Lubrificante insuficiente no sistema]Parada do sistema através do pressostato diferencial (se instalado).
[Acumulo de lubrificante no evaporador].Causa desgaste das peças móveis.
c)Nível de lubrificante muito alto no cárter.
[transbordamento de lubrificante]Golpe hidráulico em cilindros, risco de causar danos
[Refrigerante misturado com lubrificante em um
compressor muito frio]
[Refrigerante misturado com lubrificante devido ao
superaquecimento muito baixo na saída do evaporador]
d) Lubrificante ferve no cárter durante a partida.
[Refrigerante misturado com lubrificante em um
compressor muito frio]
e) Lubrificante ferve no cárter do compressor durante a
operação.
[Refrigerante misturado com lubrificante devido ao
superaquecimento muito baixo na saída do evaporador]
Câmara fria
a)Superfície seca em carnes, verduras amolecidas.
[Umidade do ar muito baixa – evaporador
provavelmente muito pequeno]
b) Porta não fecha hermeticamente ou está defeituosa.Pode causar ferimento pessoal.
c)Sinal de alarme defeituoso ou ausente.Pode causar ferimento pessoal.
d) Sinal de saída defeituoso ou ausente.Pode causar ferimento pessoal.
Para os itens b), c), d):
[Falta de manutenção ou erro de dimensionamento]
e) Nenhum sistema de alarme.
[Erro de dimensionamento]Pode causar ferimento pessoal.
Geral
a)Gotas de lubrificante sob as junções e/ou manchas de
lubrificante no chão.
[Possível vazamento nas junções]Vazamento de lubrificante ou de refrigerante.
b) Fusíveis queimados.
[Sobrecarga no sistema ou curto-circuito]Sistema parado.
c)Corte do protetor do motor.
[Sobrecarga no sistema ou curto-circuito]Sistema parado.
d) Interrupção dos pressostato ou termostato, etc.