El evaporador de amoniaco es un intercambiador de calor diseñado para trabajar en la sección fría de un sistema de refrigeración a base de amoniaco. El amoniaco (NH3), también conocido como R-717, es el refrigerante natural preferido para la refrigeración industrial de carnes, vinos, lácteos, cerveza, alimentos, etc.
En la salida de la válvula de expansión, el amoniaco sale frío tanto en fase líquida como en fase gaseosa. Por tanto, el amoniaco frío deberá pasar a un recipiente separador, donde el líquido se depositará en la parte inferior y el gas quedará en la parte superior. A continuación, una bomba impulsa el amoniaco líquido a través del evaporador de amoniaco, para realizar el enfriamiento del espacio a refrigerar.
Por lo dicho anteriormente, un evaporador de amoniaco es un evaporador industrial alimentado por refrigerante frío en estado líquido. Esto lo hace funcionar en forma diferente a un evaporador de expansión directa, el cual es un equipo de refrigeración que trabaja con refrigerante gaseoso. Sin embargo, ambos evaporadores son físicamente muy parecidos, permitiendo ambos una eficiente transferencia calorífica por conducción y por convección.
¿Cómo está constituido un evaporador de amoniaco?
El evaporador de amoniaco puede estar diseñado para la transferencia directa del frío al espacio que se quiere refrigerar. En este caso, el amoniaco frio del sistema de refrigeración se bombea directamente al interior de los tubos del serpentín del evaporador. Luego, un ventilador fuerza el aire a través de las aletas de los tubos del evaporador, para enfriar el espacio que se desea refrigerar.
Por otra parte, un evaporador industrial de amoniaco, diseñado para enfriamiento indirecto, es más complejo, ya que realiza un enfriamiento de dos etapas. Es decir, en un primer evaporador o intercambiador de calor del tipo carcaza y tubos, el amoniaco enfría una solución de agua con glicol. Luego, dicha agua fría es bombeada a un segundo evaporador, que está dentro del espacio que se quiere refrigerar. Este último evaporador tiene el mismo diseño y funcionamiento que el evaporador de transferencia directa mencionado anteriormente.
Debido a que el amoniaco corroe fuertemente tanto al cobre como al aluminio, todas las tuberías del equipo de refrigeración son de acero inoxidable. Esta es una de las diferencias principales entre un evaporador de amoniaco con relación a otro evaporador diseñado para otro tipo de refrigerante.
Importancia de la refrigeración industrial con evaporador de amoniaco
Ferdinand Carré construyó y patentó la primera máquina para producir hielo, empleando amoniaco, en Francia, a mediados de 1859. Luego, en 1876, el alemán Carl Von Linde fabricó el primer equipo de refrigeración por compresión mecánica de amoniaco. Por tanto, el uso del amoníaco en la refrigeración industrial no es nada nuevo.
A mediados de 1940, se producen los primeros refrigerantes sintéticos a base de compuestos HFC (hidrofluorocarbonos) y CFC (clorofluorocarbonos). Estos limitaron el empleo de los refrigerantes naturales (amoniaco y dióxido de carbono), ya que simplificaban la construcción de los sistemas de refrigeración. Sin embargo, al descubrirse que estos gases destruyen la capa de ozono y provocan el calentamiento global, se fue restringiendo su uso.
Por lo dicho anteriormente, los refrigerantes naturales como el amoniaco y el dióxido de carbono han recobrado gran importancia en el mundo. Esto se debe a que no son compuestos nocivos al medio ambiente y a que son la alternativa para la sustitución de los refrigerantes sintéticos. En consecuencia, será cada vez más frecuente el uso de equipo de refrigeración de amoniaco, en aplicaciones industriales y comerciales.
Mantenimiento del equipo de refrigeración de amoniaco
Tanto el evaporador industrial de amoniaco como el compresor, tuberías, condensador, bombas, etc., necesitan de una inspección periódica y un mantenimiento preventivo estricto. De esta forma, pueden reducirse el riesgo de las fugas de amoniaco y disminuir los riesgos a la salud de las personas. Un buen mantenimiento es la principal medida de seguridad.
Dispositivos de detección de amoniaco
Es imprescindible que en la sala de compresores, evaporador de amoniaco, condensador de amoniaco, bombas, etc., se cuente con detectores de amoniaco. Estos equipos deberán activar una alerta para el personal de operaciones, para que estos puedan tomar a tiempo las medidas pertinentes. Actualmente hay detectores muy precisos y portátiles.
Implantación del evaporador industrial de enfriamiento indirecto
Esta medida es muy importante para evitar al máximo cualquier riesgo para las personas o posible contaminación de alimentos, bebidas, carnes, etc. Con el enfriamiento indirecto solo se utiliza agua con glicol para llevar frío a un segundo evaporador. Este segundo evaporador puede ir dentro de la Unidad Manejadora de Aire del sistema de climatización del edificio, hospital, centro comercial, etc. De la misma forma, para proteger los alimentos, el segundo evaporador va colocado dentro de cada cámara frigorífica.
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