Aunque los sistemas bien diseñados son efectivos para evitar problemas de retorno del aceite, existen ciertos casos en los que el empleo de separadores de aceite puede ser necesario. Estos se requieren con mayor frecuencia en los sistemas de temperatura ultra-baja, con evaporadores inundados, o en otros sistemas en los que se producen problemas de retorno de aceite.
Un separador de aceite es básicamente una cámara de separación para el aceite y el gas de descarga. En un sistema de refrigeración siempre existe alguna cantidad de aceite en circulación y el aceite que abandona el compresor es arrastrado por el gas de descarga caliente, el cual se desplaza a gran velocidad. El separador de aceite, cuando se utiliza, se instala en el conducto de descarga entre el compresor y el condensador. Por medio de deflectores y una reducción de la velocidad del gas en la cámara separadora de aceite, la mayor parte del aceite se separa del gas caliente y es devuelto al cárter del compresor mediante una válvula de flotador y tubería de conexión. La eficacia de un separador de aceite varia con las condiciones de carga y nunca es eficaz al 100%, aun en condiciones ideales. En caso de que el diseño de un sistema motive al arrastre de aceite, un separador de aceite únicamente puede demorar la dificultad de lubricacion, pero no subsanarla.
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