Análisis de Fallas en Compresores

Causas de Fallas en los Compresores

De Los Compresores Reportados Con

Fallas Eléctricas...

Causas De Fallas En Los Compresores

De Los Compresores Reportados Con

Fallas Mecánicas...

Causas Reales de las Fallas

Eléctricas

Mecánicas

36% No

Defects

Copeland Scroll Field Returns % of Analyzed Field Returns

4% Mfg.

Defects

60% System

Related Defects

86.0% System

Related Defects

6.4% No Defects

7.2% Mfg. Defects

Semi-Hermetic Compressors % of Analyzed Field Returns

Fallas Mecánicas

2/27/2013

Más del 50% de las Fallas Eléctricas

son Causadas por

Fallas Mecánicas

Más del 60% de las Fallas Mecánicas

son Causadas por

Problemas del Sistema

Fallas Mecánicas

Más del 30% de los Compresores Reportados

Como Fallados

¡No Hay Falla Alguna!

Esto es Más Frecuente en Compresores

Scroll, Fundamentalmente Trifásicos

¿Que Puede Hacer

Respecto a las

Fallas en el

Compresor?

Fallas Mecánicas

● Regreso de Refrigerante Líquido

● Emigración de Refrigerante (Arranque Inundado)

● Golpe de Líquido

● Recalentamiento

● Falla en la Lubricación

Regreso de Refrigerante Líquido

Se Define Como Refrigerante Líquido Regresando al

Compresor Cuando Éste Está en Operación.

Ocurre Típicamente Cuando la Válvula de Expansión

Ha Perdido Control del Refrigerante Líquido Alimentado

al Evaporador.

El Daño Producido Depende del Tipo de Compresor y

de si es Enfriado Por Aire o Por Refrigerante.

Compresor Enfriado por Aire

El Desgaste Típico de la Biela y el

Pistón Debido al Regreso de

Refrigerante Líquido.

Compresor Enfriado por Aire

Compresor Enfriado por Refrigerante

Desgaste Típico del Cigüeñal

Debido al Regreso de

Refrigerante Líquido.

Este Desgaste Sigue un

Patrón Progresivo:

Es Menor en las Partes Más

Cercanas a la Bomba y Mayor

en las Partes Cercanas al

Motor.

En un Compresor Hermético

Enfriado por Refrigerante, el

Líquido Cae al Cárter y Diluye

el Aceite.

Al Igual que en los Semi-

Herméticos, se Sigue el

Patrón de Desgaste

Progresivo.

En un Compresor Scroll el

Efecto es Falta de Lubricación

en el Cojinete Principal.

El Material Desprendido del Buje

Bloquea el Orificio de

Lubricación, Incrementando el

Desgaste.

Desgaste en los Cojinetes

Posibles Causas

Cargas Térmicas Imprevistamente Bajas

Mala Selección del Evaporador

Falla en el Evaporador:

─ Bloqueado, Ventilador Quemado

Tamaño Inapropiado de la Válvula de Expansión

─ Subenfriamiento del Líquido

Falla en la Válvula de Expansión

─ Bulbo Flojo, Igualador Bloqueado

Sobrecalentamiento Inapropiado en la Válvula de Expansión

Emigración de Refrigerante

Ocurre Cuando el Compresor NO Está Operando y Siempre

Que el Refrigerante y el Aceite Estén en Contacto.

El Refrigerante en el Evaporador o en la Línea de Succión

Emigra Hacia el Cárter del Compresor y se Condensa y se

Mezcla con el Aceite.

La Emigración Se Lleva a Cabo Cuando el Cárter del

Compresor Está a una Temperatura Más Baja que el

Evaporador o Cuando el Compresor Ha Estado Parado por

Largos Períodos.

Efecto

Arranque inundado

─ Burbujeo Violento en el cárter del compresor al momento del arranque

Importante: Un Arranque Inundado no Puede Detectarse por la Medición de Presiones y Temperaturas, el Técnico Solo Puede Verlo si Mira el Visor de Aceite al Momento de Arrancar el Compresor.

Emigración de Refrigerante

Arranque Inundado

El Desgaste No Sigue un Patrón, Puede

Presentarse en Cualquier Parte.

Posibles Causas

Cárter frío

─ Falla en el Calefactor de Cárter

─ Compresor Instalado en Ambientes muy Fríos

Exceso de Carga de Refrigerante

Largos Períodos de Parada

GOLPE DE LIQ.

Golpe de Líquido

Ocurre Siempre

Que Haya Líquido

Entre el Pistón y

el Plato de

Válvulas.

Los Líquidos No

se Comprimen, ni

el Aceite ni el

Refrigerante.

Causas:

Compresores

Enfriados Por

Compresores

Enfriados Por

Refrigerante

Se Debe al Regreso de Refrigerante

Se Debe a la Emigración de Refrigerante

Golpe de Líquido

Empaque

Reventado

Compresor Parado Arranque

Golpe de Líquido

En Los Compresores Enfriados Por Refrigerante, Se

Debe a un Arranque Inundado Severo.

Un Efecto

Secundario es el

Desgaste en los

Pernos del Pistón.

Golpe de Líquido

Regreso de Líquido

y/o Falla de

Lubricación

Golpe de Líquido

En un Compresor Discus,

el Golpe de Líquido se

Identifica Porque la

Lámina Anular de Succión

se Rompe en la Parte

Central.

Golpe de Líquido

Efectos en un Compresor Scroll

Los Ciclos de

Deshielo son

Críticos Sobre

Todo en Sistemas

de Baja

Temperatura.

Golpe de Líquido

Verificar el Sobrecalentamiento Total.

Sobrecalentamiento del Sistema

Presión = 16 psig

T satur. = -30 °C

Sobrecalentamiento = -19 – (-30) = 11°

Temp. Real = -19 °C

Recomendación de Copeland:

Mínimo 11 °C (20 °F)

R-404A

Prevención

Los Problemas Debidos al Refrigerante Líquido se Pueden Evitar Aplicando Uno o Varios de los Siguientes Remedios:

● Acumulador de succión

● Disminución de Presión (Pump Down)

● Ajuste Correcto del Sobrecalentamiento

● Controlar la carga de refrigerante

● Calefactor de cárter

Ubicación del Acumulador de Succión

Acumulador

de Succión

Compresor Separador

de Aceite

“Pump Down”

Recalentamiento

Las Principales Causas de Recalentamiento Son:

Alta Relación de Compresión Debida a:

1. Presión de Succión Muy Baja

─ Alta Caída de Presión en la Línea de Succión

─ Presostato de Baja Mal Ajustado

2. Presión de Descarga Muy Alta

─ Condensador Bloqueado y/o Sucio

─ Gases No Condensables

─ Motores del Ventilador Quemados

Alta Temperatura del Gas de Retorno

Falta de Enfriamiento Externo

La Generación de Calor en un Compresor es Natural Siempre Que no Exceda los Parámetros Normales.

Recalentamiento

La Temperatura Más Alta Del Sistema Está en el Plato de Válvulas.

Elevada Relación de Compresión

Gases de

Succión

Espacio Nocivo

Gases Densos a

Elevada

Temperatura y

Presión

Re-Expansión

El Gas

Residual

Fuerza el

Pistón Hacia

Deformación del

Orificio del

Perno de Pistón

(Golpeteo)

Marcas En Las Superficies En Contacto,

Esfuerzo Marcado y Rotura De La Dupla

Orbital

Signos de Daño

Elevada Relación de Compresión

Recalentamiento

Cara Inferior

Ennegrecida

Coloración

del Plato

Coloración en

la Cabeza del

Pistón

Depósitos

de Carbón Ablandamiento

Scroll - Signos de Recalentamiento

Consecuencias

Recalentamiento en las Paredes del Cilindro

Mala Lubricación, Incremento del Rozamiento

Desprendimiento de Partículas

– Corto en el Bobinado

– Filtro de Aceite Tapado

Pistones “Amarrados”

Desgaste en los Anillos

Quemadura Localizada

Recalentamiento

También en el Filtro Deshidratador se Pueden Ver Signos de Altas Temperaturas.

Los Residuos del Aceite Quemado Obstruyen el Filtro.

Gas de Retorno

Instalación del Termostato de Descarga

Puntos Clave Sobre las Temperaturas del Aceite

Pierde Lubricidad a

150 °C

Causa Desgaste de

Anillos y Cilindro

Se Descompone a

177 °C

Crea Contaminación

y Acelera el Desgaste

Recalentamiento

Temperaturas de Descarga Tales que Superan la Temperatura Límite de Calentamiento de Aceite

Aceite + Calor = Carbón y Ácidos

El Aumento de la Temperatura del Aceite Genera una Disminución de la Viscosidad con el Consiguiente Deterioro de la Película Lubricante

Signos Del Daño

Aumento de la Presión en el Cárter, Debido al Desgaste de los Anillos

Incremento en la Presión del Cárter que Impide el Retorno del Aceite del Lado del Motor

Compresor parado Compresor en marcha

ACEITE

Temperatura Límite

Temperatura Máxima en Puerto de Descarga (Plato

de Válvulas):

150 °C

Medición de la Temperatura de Descarga

─ Entre 5 y 6”de la Válvula de Servicio

Entre 30 y 40 °C por debajo de la temperatura del puerto de

descarga en el plato de válvulas

Temperatura de Descarga

Temperatura De Descarga

135°C Falla Segura

121°C Peligro de Falla

110°C Normal

Medidas De Prevención

Correcta Selección del Compresor en Función de la

Aplicación Específica

Temperatura Máxima del gas de Retorno

─ Ajuste del Sobrecalentamiento

Ventilador de Cabeza

Aislar Adecuadamente la Tubería de Succión

Ventilación Correcta de la Sala de Máquinas

Fallas de Lubricación

Pérdida de lubricación

─ El Aceite no Regresa al Cárter

Falta de lubricación

─ El aceite Regresa Pero no Lubrica

Aceite que Sale = Aceite que Regresa

Pérdida de Lubricación

Causas Posibles

Diseño Incorrecto de Tuberías

─ Escasa Velocidad del Gas de Retorno

─ Pendiente Incorrecta de la Tubería de Succión

─ Falta o Mala Disposición de Trampas

─ Aceite Atrapado en el Evaporador

- Fugas de Gas Refrigerante

- Ciclado del Compresor

- Cárter Presurizado

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