Prólogo
En este capítulo se hablará de los desecantes como repuesto para filtros deshidratadores del tipo recargable, tanto de bloques moldeados, como de desecante suelto.
Iniciaremos por hacer un breve resumen de lo que son los desecantes. Vimos que un desecante es un material sólido, capaz de remover humedad y ácido de un líquido o de un gas. Esta remoción algunos desecantes la hacen por un proceso llamado absorción, y otros por medio de otro proceso llamado adsorción. En el primero, absorción, el desecante reacciona químicamente con la sustancia a secar, formando otro compuesto diferente. En el proceso de adsorción, el desecante retiene la humedad y los ácidos dentro de sus grietas o poros, sin que haya una reacción química. Para efectos de refrigeración, los desecantes que se requieren son los que recogen humedad por adsorción, ya que no hay formación de otros compuestos que contaminarían el sistema.
De entre todos los desecantes de este tipo, los que mejor resultado han dado en refrigeración, son la alúmina activada, la sílica gel y el tamiz molecular, teniendo cada uno diferentes capacidades para retener agua y ácido.
Desecantes Sueltos
Quizá, la sílica gel haya sido el primer desecante utilizado en un deshidratador en los principios de la refrigeración, cuando la humedad era reconocida como el único contaminante. Posteriormente, al irse desarrollando la industria de la refrigeración, surgieron equipos más veloces y más eficientes, pero que exigen más limpieza y son menos tolerantes a los contaminantes. La sílica gel tiene una densidad casi igual que la alúmina activada y el tamiz molecular, y aunque tiene buena capacidad de retención de agua, sus gránulos son más grandes y se requiere mayor volumen que los otros desecantes, para obtener el mismo resultado. Esto la hace poco práctica para utilizarse en filtros deshidratadores para sistemas pequeños, como las unidades de ventana de aire acondicionado y los refrigeradores domésticos, en los cuales se emplea el tamiz molecular solo.
En la actualidad, la sílica gel se emplea principalmente como el único desecante en los sistemas de refrigeración comercial o industrial, en el rango de 1/4 hasta 10 HP, encapsulada en filtros deshidratadores del tipo sellado (desechables) y recargables. Algunas veces se usa en combinación con otro desecante como el tamiz molecular.}
En los tipos recargables, la carga de sílica varía desde 95 g en el modelo T-110-6, hasta 850 g en el modelo T-1000-16 (Figura 2.1).
Tal como se mencionó en el capítulo anterior, a este tipo de filtros deshidratadores se recomienda cambiarles el desecante cuando se haya saturado de humedad, o cuando se abra el sistema por cualquier razón. Una buena recomendación es, instalar un indicador de líquido y humedad después del filtro deshidratador en la línea de líquido. La sílica de reemplazo debe ser nueva y activada, y debe guardarse en un envase sellado, protegida de la humedad del ambiente. Este desecante puede adquirirse en tambores de 159 kgs (a granel), pero lo más común es la presentación en frascos de 340 hasta 800 g, que es más recomendable, para recargar filtros deshidratadores.
Algunos fabricantes como Valycontrol, S.A. de C.V., emplean un indicador de humedad que se mezcla con la sílica gel, y sirve para indicar que el desecante está activado, sobre todo cuando va a estar almacenado por largos períodos, o en lugares donde la humedad relativa ambiental es alta. Este indicador de humedad es un material también desecante del mismo tipo que la sílica, pero que tiene la característica de cambiar de color en presencia de la humedad. Cuando está seco es de un color azul intenso, y en presencia de humedad disminuye la intensidad del color azul. Mientras mayor sea el contenido de humedad, este color se desvanece, hasta que a una saturación total de humedad, el indicador adquiere un tono ligeramente rosa o incoloro. La adición de este indicador es con el único objeto de advertir al técnico, cuándo debe y cuándo no debe utilizar la sílica.
La sílica gel tiene una presentación en forma de gránulos o perlas de aproximadamente 3mm de diámetro, los cuales son de color ámbar, de gran dureza y porosidad. Un gramo de este desecante posee una superficie de adsorción de aproximadamente 617 m². La sílica gel no debe fragmentarse cuando se satura de humedad. Existen otros tipos de sílica gel que no son recomendables para usarse en sistemas de refrigeración; tal es el caso de aquella que viene en apariencia de perlas transparentes, las cuales tienen poca capacidad de retención de agua y que al saturarse de humedad se fragmentan.
Respecto a los sistemas de refrigeración pequeños, el desecante empleado es el tamiz molecular, generalmente contenido en filtros de tubos de cobre con conexiones soldables para capacidades desde 1/12 hasta 1/2 HP. Estos filtros deshidratadores no son recargables. En la tabla 2.2, se muestra un comparativo de la capacidad de retención de agua de estos dos desecantes para varios refrigerantes a dos temperaturas diferentes , tal y como lo establece la norma 710 de ARI.
La clasificación de estos desecantes para su capacidad de secar el refrigerante, se basa en la cantidad de refrigerante en un sistema, que puede ser mantenido en equilibrio a las condiciones que indica la norma 710 de ARI; esto es:
R-12 15 ppm después de remover 550 ppm
(11 gotas de agua / kg de R-12).
R-22 60 ppm después de remover 990 ppm
(20 gotas de agua / kg de R-22).
R-502 30 ppm después de remover 990 ppm
(20 gotas de agua / kg de R-502).
Puede notarse en la tabla, que las capacidades de secado y de retención de agua del tamiz molecular, no varían mucho con la temperatura; en cambio con la sílica gel, sí se ven disminuidas estas capacidades al aumentar la temperatura, por lo que con este desecante, importa mucho la ubicación del filtro deshidratador en la línea de líquido. Se recomienda instalarlo en el punto de más baja temperatura, entre el tanque recibidor y la válvula de expansión.
El significado de los valores de la tabla 2.2 es, por ejemplo, para el R-12 a 24°C: un gramo de sílica gel puede mantener en equilibrio la humedad de 159 g de refrigerante a las condiciones mencionadas, y ese mismo gramo puede adsorber 1.75 gotas de agua. Para el mismo refrigerante y a la misma temperatura, un gramo de tamiz molecular es capaz de secar 345 g de refrigerante y de adsorber 3.8 gotas de agua.
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