Sensores de temperatura para compresores de amoníaco de refrigeración industrial

La medición de la temperatura en un compresor de amoníaco en refrigeración industrial es crucial para garantizar la eficacia del sistema, la seguridad de funcionamiento y la detección precoz de problemas. Dado que el amoníaco puede ser peligroso para la salud, reactivo, corrosivo, inflamable y, en algunos casos, explosivo, la selección e instalación de su equipo de medición de temperatura exige un estricto cumplimiento de las normas establecidas y las mejores prácticas.

En Ashcroft, hemos construido nuestra reputación en la entrega de instrumentación de presión y temperatura precisa y confiable para entornos de misión crítica. Lea este artículo para aprender cómo se controla la temperatura en el compresor de un sistema de refrigeración, y qué buscar al seleccionar los mejores instrumentos de medición de temperatura para controlar los sistemas de amoníaco de forma segura y eficaz.

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Por qué es importante controlar la temperatura en los sistemas de refrigeración con amoníaco

Los sistemas de refrigeración industrial que utilizan amoníaco requieren una estrecha supervisión de la temperatura en varios puntos clave del compresor:

Línea de aspiración del compresor: La temperatura del amoníaco a la entrada del compresor (aspiración) es importante para comprobar el recalentamiento del vapor antes de la compresión. Un recalentamiento adecuado garantiza que no entre amoníaco líquido en el compresor, lo que podría causar daños graves (golpe de líquido).

Línea de descarga del compresor: La temperatura del amoníaco a la salida del compresor (descarga) es un indicador crítico del rendimiento del compresor. Las altas temperaturas de descarga pueden indicar problemas como una alta relación de compresión, un recalentamiento excesivo en la aspiración o el fallo de componentes internos del compresor.

Cárter (aceite) del compresor: La temperatura del aceite lubricante del cárter se controla para garantizar que el aceite se encuentra dentro del rango de temperatura ideal para la lubricación y refrigeración del compresor.

La fiabilidad, precisión y rapidez de respuesta de los sensores de temperatura son vitales para detectar problemas a tiempo y garantizar la eficiencia del sistema. Los instrumentos de temperatura más comunes que se utilizan en los sistemas de refrigeración con amoníaco son los termopares industriales y los RTD, transmisores y termopozos roscados. Siga leyendo para conocer más a fondo cada uno de ellos:

1. Sensores de temperatura de termopar para sistemas de refrigeración de amoníaco

Los instrumentos de temperatura como los Termopares Industriales Ashcroft® S50 son sensores robustos y de bajo costo, ideales para mediciones en un amplio rango de temperatura. Funcionan basándose en el principio de que la unión de dos metales diferentes genera un pequeño voltaje proporcional a la temperatura.

Los termopares Tipo T y Tipo E son excelentes opciones para los sistemas de amoníaco, debido a sus buenos límites de tolerancia y su bajo rango de temperatura (escala negativa). A continuación se ofrece una visión general de cada tipo: 

Termopares tipo T (Cobre-Constantan)

Rango de temperaturas:

• De -200 °C a +350 °C (de -328 °F a +662 °F)
• Excelente rendimiento en aplicaciones bajo cero

Por qué los termopares de tipo T son ideales para los sistemas de amoníaco:

• Muy estable y preciso a bajas temperaturas, ideal para la vigilancia de la línea de aspiración
• Buena resistencia a la corrosión en sistemas de amoníaco seco
• Rendimiento constante en condiciones criogénicas y de refrigeración

Termopares tipo E (Cromel-Constantan)

Rango de temperaturas:

• De -200 °C a +900 °C (de -328 °F a +1652 °F)
• La mayor emisión de CEM por grado entre los termopares de metal común

Por qué los termopares de tipo E son una buena elección para los sistemas de amoníaco:

• Sensibilidad y potencia de señal superiores en entornos de baja temperatura
• Útil para supervisar el compresor del lado frío
• Excelente precisión a bajas revoluciones y propiedades no magnéticas

2. Detectores de temperatura por resistencia (RTD) para sistemas de refrigeración de amoníaco

Los Detectores de Temperatura por Resistencia (RTDs) como el RTD Industrial Ashcroft® S50 ofrecen alta precisión y estabilidad y se utilizan a menudo en aplicaciones donde la precisión de la medición es esencial. Los RTDs son resistencias que cambian su resistencia eléctrica a medida que cambia la temperatura. 

La RTD más utilizada para aplicaciones de refrigerante de amoníaco es una Pt100 de platino. El Pt100 tiene una excelente resistencia a la corrosión, estabilidad a largo plazo y mide una amplia gama de temperaturas, de -200 a +850 °C.

Estos sensores de temperatura están diseñados con conexiones de 2, 3 y 4 hilos para proporcionar lecturas precisas. Los RTD de 3 y 4 hilos son las opciones más utilizadas para esta aplicación.

3. Transmisores de temperatura para compresores de refrigeración de amoníaco

En las aplicaciones de refrigeración industrial, especialmente las que utilizan amoníaco, confiar en la salida bruta de termopares o RTD tiene sus problemas, como la degradación de la señal, el ruido eléctrico o el rendimiento irregular a distancia. Por eso transmisores de temperatura analógicos siguen siendo una gran opción para la medición precisa y fiable de la temperatura en los sistemas de compresores.

Estos transmisores convierten la señal de milivoltios o resistencia del sensor en una salida eléctrica estandarizada, lo que facilita su integración con los sistemas de control modernos.

Los transmisores de temperatura Ashcroft ofrecen:

• Salidas analógicas: 4-20 mA (2 hilos), muy utilizadas en la mayoría de las instalaciones de refrigeración
• Construcción compacta y robusta: Diseñado para diseños de compresores con limitaciones de espacio y entornos de altas vibraciones.
• Electrónica encapsulada: Para una mayor resistencia a la humedad, los golpes y los ciclos térmicos.
• Tiempo de respuesta rápido: Garantiza la supervisión y el control en tiempo real

Para aplicaciones especializadas, especialmente en sistemas con automatización avanzada de procesos o control supervisorio, Ashcroft también ofrece modelos que soportan protocolos de comunicación digital como HART y Fieldbus.

4. Termopozos roscados para mayor protección del sensor de temperatura

Los termopozos proporcionan una barrera crítica entre el sensor y el medio del proceso. Sin embargo,debido a la naturaleza peligrosa y reactiva del amoníaco, se requiere un cuidado especial al especificar los termopozos para su uso con sensores de temperatura en sistemas de refrigeración. El termopozo debe ser capaz de soportar la presión, evitar fugas y resistir la corrosión química a lo largo del tiempo.

En estos entornos, las conexiones de gas roscadas, junto con una robusta construcción en barra de una sola pieza, son esenciales para garantizar una medición segura y fiable de la temperatura.

Los termopozos roscados Ashcroft ofrecen:

• Material: Barra maciza de acero inoxidable 316 resistente a la corrosión
• Conexiones de proceso roscadas: Las roscas NPT, BSPT o G garantizan la compatibilidad con los sistemas de refrigeración estándar.
• Estilos de potencia: Las potencias cónicas, rectas o escalonadas equilibran el tiempo de respuesta con la durabilidad mecánica.
• Aislamiento del sensor: Los termopozos permiten sustituir y calibrar los sensores sin despresurizar el sistema, lo que mejora tanto la seguridad como la disponibilidad del sistema.
  

Cuando se utilizan con los sensores y transmisores Ashcroft, nuestros termopozos completan un sistema de medición de temperatura totalmente diseñado y conforme a las normas de seguridad, construido para soportar los desafíos de la refrigeración con amoníaco.

Consideraciones importantes al seleccionar un sensor

A continuación se indican algunos aspectos a tener en cuenta a la hora de elegir un sensor de temperatura para aplicaciones de refrigeración:

• Materiales compatibles: Los materiales del sensor y de la vaina deben ser compatibles con el amoníaco para evitar la corrosión y las fugas. Materiales como el acero inoxidable en la construcción de la vaina del sensor y el termopozo son la primera opción a seleccionar.
  
  
• Rango de temperatura: El sensor debe ser capaz de funcionar en el rango de temperatura previsto del punto de medición.
  
  
• Precisión y tiempo de respuesta: La precisión de la medición y la rapidez con la que el sensor responde a los cambios de temperatura son cruciales para el control y la seguridad.
  
  
• Certificación para zonas peligrosas: En algunos casos, los sensores deben estar certificados para zonas peligrosas (por ejemplo, intrínsecamente seguros o a prueba de explosiones), que se rigen por organismos de homologación como FM, UL, CSA, ATEX e IECEx, etc.

Instalación, calibración y mejores prácticas para sensores de temperatura de compresores de amoníaco

Normalmente, se utilizan sensores de termopar o RTD con un termopozo para proteger el sensor a la vez que se garantiza el contacto con el amoníaco para obtener lecturas precisas. En algunos casos, pueden utilizarse sensores de superficie sin termopozo, aunque este método es menos habitual debido a los requisitos de aislamiento y precisión. Sea cual sea el método, una instalación adecuada es esencial para garantizar una medición fiable de la temperatura.

Lacalibración periódica es esencial para todos los instrumentos de medición, incluidos los sensores de temperatura. Esto garantiza que las lecturas sean precisas a lo largo del tiempo y evita errores que podrían comprometer la seguridad y la eficiencia del sistema.

La medición de la temperatura en compresores de amoníaco se rige por normas de seguridad y buenas prácticas para sistemas de refrigeración industrial. Organizaciones internacionales como la American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) y el International Institute of All-Natural Refrigeration (IIAR) disponen de directrices y referencias importantes.

¿Quiere saber más?

Como puede ver, la medición de la temperatura en un compresor de amoníaco es un proceso que implica la selección de los sensores adecuados, una instalación precisa y una calibración periódica para garantizar un funcionamiento seguro. Si desea más información sobre la medición de la temperatura, tenemos otros artículos que pueden interesarle: 

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