A etapa de escolha do fluido refrigerante (ou frigorífico) correto para o sistema de refrigeração é um desafio a ser vencido durante a fase de projeto.
Como se sabe, diferentes fluidos refrigerantes fornecem vantagens e desvantagens distintas, incluindo diferentes temperaturas de evaporação e condensação.
Contudo, a relação do fluido refrigerante com o sistema de refrigeração industrial exige uma projeção além do que é óbvio.
Em outras palavras, a presença do fluido refrigerante no sistema de refrigeração industrial pode gerar um impacto tão vasto, que o conteúdo de hoje não vai abordar algo esperado, como assuntos relacionados às propriedades ou vantagens de refrigerantes.
Sem mais mistérios: hoje falaremos sobre a compatibilidade do refrigerante com materiais e a sua interação com o óleo lubrificante do compressor.
Este tema é perfeito para você que deseja se informar sobre o assunto tanto para a fase de projeto quanto para entender melhor o seu sistema de refrigeração industrial.
Acredite, você pode estar lidando com problemas que começam por aqui, isto é, pelo que é “básico”, mas que não é dito.
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Fluido refrigerante e as suas interações
Esta primeira parte tem o objetivo de abrir os seus olhos, de uma vez por todas, acerca das interações entre elementos em um sistema. O segredo é que todas as possíveis interações precisam ser testadas.
E quando falamos em testes de interações de elementos, estamos incluindo as suas variações no decorrer da mudança de temperatura e pressão.
Quer um exemplo?
Os óleos utilizados para o isolamento térmico e elétrico de transformadores de tensão e corrente, os quais têm a sua temperatura variando no tempo devido a condução de corrente, devem ser testados para assegurar a sua compatibilidade com o sistema.
Neste caso, o teste de compatibilidade com todos os elementos que compõem o sistema, tem o objetivo de garantir que não haja a formação de gases e outras reações indesejadas que podem aumentar a sua pressão interna ou provocar diferenças de potenciais.
Analogamente, o mesmo é feito com o fluido refrigerante e o sistema de refrigeração industrial.
Afinal, quais elementos do refrigerante não são interessantes para manter contato com determinado material de acordo com a variação das grandezas físicas do processo?
Bom, vamos nos aprofundar um pouco mais no assunto.
Interação com óleo lubrificante
Os óleos minerais e sintéticos são utilizados, nos sistemas de refrigeração, para lubrificar e vedar as partes móveis do compressor. Isto é fato.
Assim, sabe-se que o óleo tem contato com o fluido refrigerante ao longo do trajeto no sistema do compressor.
Através deste contestamento, salientamos novamente a importância da compatibilidade do refrigerante com o óleo.
Por exemplo, os óleos alquil benzenos, por exemplo, são solúveis com os refrigerantes R502 e R22, devido a sua cadeia aromática (consequente do benzeno).
No entanto, quando esses óleos são misturados com minerais de base naftênica (formando então óleos sintéticos), não são compatíveis com HFCs.
E os HFCs?
Bem, os refrigerantes HFCs se dão bem com os óleos glicóis poli alcalinos (PAG) e com os óleos ésteres poliódicos (POE) (especialmente com este último, devido à menor absorção da umidade do ar, entre outros motivos).
Contudo, a partir da ideia da escolha do refrigerante de acordo com o óleo utilizado no compressor, devemos também nos atentar à escolha deste último.
Uma vez que o óleo lubrificante do compressor tem um grau de miscibilidade (mistura) com o refrigerante e, também, uma viscosidade que varia de acordo com a temperatura, tipo de compressor, modo de circulação no sistema do compressor, entre outros.
Por mais que o óleo a ser utilizado no compressor seja uma recomendação ou especificação única do fabricante, atentar ao seu grau de miscibilidade com o refrigerante é essencial para garantir que esse lubrificante do compressor volte para o cárter.
E tal exercício é ainda mais importante quando se trata de refrigerantes halogenados.
Você acha que acabou? É claro que não. A relação entre óleos e refrigerantes não para por aqui.
Os óleos minerais possuem baixa miscibilidade com a amônia e o CO2 e, por isso, o óleo depositado na parte inferior dos separadores de líquido deve ser retirado estrategicamente, para que o mesmo seja direcionado adequadamente para o cárter do compressor.
Refrigerantes e a sua compatibilidade com materiais
É inegável que o fluido refrigerante, em contato com diversos materiais presentes no sistema de refrigeração, deve ter a sua compatibilidade estudada.
Até porque, ao longo do sistema frigorífico industrial, o refrigerante tem contato com vernizes, plásticos, metais e outras moléculas que, talvez, não resultam em um atrativo para o seu sistema caso ocorra alguma reação química.
Diante dessas possibilidades, o seu primeiro desejo para o fluido refrigerante em relação aos materiais, será: seja inerte e estável.
Quer uma dica para saber para onde correr? Então vamos lá:
- Halogenados: Os fluidos refrigerantes halogenados normalmente são usados com ferro fundido, cobre, latão, aço e outros metais comuns. No entanto, o seu contato com zinco, ligas de alumínio, magnésio, entre outros, não é recomendável;
- Não utilize ligas cobre e latão em sistemas que contém amônia como fluido refrigerante;
- Apesar dos elastômeros (macromoléculas termoplásticas) serem utilizados para vedar os sistemas de refrigeração, alguns desses podem sofrer alterações na presença de HFCs;
- Os vernizes presentes nos rolamentos de motores elétricos de compressores e os plásticos presentes no sistema devem passar por um teste de compatibilidade com o fluido refrigerante do sistema, sempre.
Sim, nada disso é óbvio. E por isso este texto vale a sua atenção.
Vemos quantos cuidados devemos tomar com o refrigerante, não é mesmo?
Além disso tudo, é super importante atentar-se aos vazamentos, visto o perigo oferecido se os mesmos forem expostos aos produtos ou aos humanos.
Enfim, todo cuidado é pouco.
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