Refrigeración Sectores de la industria

Válvulas de Expansión Funcionamiento y Selección de la Adecuada

Las válvulas de expansión termostáticas son desarrolladas para regular la inyección de refrigerante líquido a los evaporadores. Esta inyección de refrigerante estará siempre regulada por un elemento termostático que está situado en la …

Las válvulas de expansión termostáticas son desarrolladas para regular la inyección de refrigerante líquido a los evaporadores. Esta inyección de refrigerante estará siempre regulada por un elemento termostático que está situado en la parte superior de la válvula de expansión la cual es controlada en función del recalentamiento del refrigerante.

Ing. Eduardo Velásquez

Existe una gran variedad de válvulas de expansión termostáticas, ej: R-22, R 404-A, R-717 (amoniaco). Con puerto balanceado, con carga MOP. En todas ellas el objetivo es entregar la máxima eficiencia del evaporador con un sobrecalentamiento adecuado.

Lo primero es analizar y conocer el funcionamiento de la válvula de expansión: consta de un elemento termostático (1) separado del cuerpo por medio de una membrana, el elemento termostático está en contacto con el bulbo (2) a través de un tubo capilar, un cuerpo con un asiento y orificio (3) y un muelle o resorte.

Funcionamiento

P1:     la presión del bulbo que actúa en la parte superior de la membrana y en dirección de apertura de la válvula.

P2:     la presión del evaporador, que influye en la parte inferior de la membrana y en la dirección de cierre de la válvula.

P3:     la fuerza del resorte, que influye en la parte inferior de la membrana y la única variable que es controlable por parte del técnico.

Cuando la válvula regula, hay un balance entre la presión del bulbo por la parte superior de la membrana y en contra se tendrá la presión del evaporador y la del resorte, esto con el fin de encontrar el sobrecalentamiento más adecuado de operación.

Sobrecalentamiento

El concepto de sobrecalentamiento es el calor agregado al vapor después de la vaporización en la válvula de expansión. Esto se puede medir en el lugar donde está el bulbo que es la tubería de succión. La diferencia que existe entre la temperatura del termómetro y la presión de evaporación, traducida a temperatura que le corresponde, el resultado será el recalentamiento en el evaporador, el cual está diseñado para operar con un rango de recalentamiento de 5° C. Para obtener el sobrecalentamiento total basta con cambiar el termómetro hasta el final de la tubería de succión, 30 centímetros antes del compresor, y tomar la presión de succión a la entrada del compresor. La diferencia en temperatura será el sobrecalentamiento total  el cual no deberá ser mayor a 15° C. Es muy importante aclarar que estas mediciones se deberán hacer cuando ya se haya obtenido la temperatura de cámara, si por algún motivo no se llega a la temperatura deseada se debe revisar bien el balance térmico o probables taponamientos por suciedad y/o humedad en el sistema de refrigeración.

El sobrecalentamiento sirve para asegurar que el refrigerante líquido será evaporado en su totalidad en el evaporador. Pero existen situaciones donde deberá de modificar el ajuste de sobrecalentamiento, el cual se puede hacer cuando se tienen distancias mayores a 15mts, en esta condición se podrá disminuir el sobrecalentamiento al girar el tornillo en contra de las manecillas del reloj. Se recomienda no más de un giro de 360° con el fin de cuidar el compresor, recordando que el 90% del enfriamiento de los compresores herméticos está dado por el gas de succión. Por otro lado, si el sobrecalentamiento total es muy reducido se tendrá que aumentar el mismo y esto se logra girando el tornillo a favor de las manecillas del reloj. Cabe aclarar que la presencia o ausencia de escarcha de hielo en una tubería de succión no indica o garantiza el estado físico del refrigerante.

Válvulas con igualación de presión externa

Si se usan distribuidores de líquido, siempre deberán emplearse válvulas de expansión con igualación de presión externa.

El uso de distribuidores de líquido causa generalmente una caída de presión de 14.7 psig en el distribuidor y en los tubos de distribución.

Siempre deberán utilizarse válvulas de este tipo en instalaciones de refrigeración con evaporadores o intercambiadores de calor de placas grandes, donde la caída de presión será más elevada que la presión correspondiente a 2°C.

Válvulas con carga MOP

Las válvulas con Carga MOP se usan normalmente en equipos fabricados, donde se desea una limitación de la presión de aspiración en el momento de puesta en marcha, como por ejemplo en el sector de transporte y en instalaciones de aire acondicionado.

Las válvulas de expansión con MOP tienen una cantidad muy reducida de carga en el bulbo.

Esto significa que la válvula o el elemento tienen que poseer una temperatura mayor que el bulbo. En caso contrario, la carga puede emigrar del bulbo hacia el elemento e impedir el funcionamiento de la válvula de expansión.

Carga MOP significa una cantidad limitada de carga líquida en el bulbo. Las siglas “MOP” significan Presión de Operación Máxima (Maximum Operation Pressure) y es la presión de succión/evaporación más alta permitida en las tuberías de succión/evaporación.

La carga se habrá evaporado cuando se llegue al punto MOP. Gradualmente, a medida que la presión de aspiración aumenta, la válvula de expansión comienza a cerrarse a aproximadamente 4/5 psig por debajo del punto MOP. Se cierra completamente cuando la presión de aspiración es igual al punto MOP.

MOP también se llama a veces “Protección de Sobrecarga del Motor” (Motor Overload Protection).

Cómo seleccionar la válvula de expansión

Los siguientes datos son importantes para la selección de la válvula de expansión:

•  Caída de presión a través de la válvula

•  Igualación de presión interna o externa

•  Refrigerante

•  Capacidad del evaporador

•  Presión de evaporación

•  Presión de condensación

El elemento termostático está equipado con una marca realizada a láser en la parte superior de la membrana. El código indica el refrigerante para el que está diseñada la válvula:

L = R410A

N = R134a

S = R404A/ R507

X = R22

Z = R407C

Esta marca indica el tipo de válvula (con número de código), rango de temperatura de evaporación, punto MOP, refrigerante y máxima presión de funcionamiento, PS/MWP

Identificación

El conjunto de orificio para T2 y TE2 está marcado con el tamaño del orificio (p.ej. 06).

El número del conjunto de orificio también está indicado en la tapa del embalaje.

La válvula de expansión debe instalarse en la tubería de líquido, delante del evaporador, y su bulbo sujeto a la tubería de aspiración lo más cerca posible del evaporador.

En caso de que haya compensación de presión externa, la tubería de compensación deberá conectarse a la tubería de aspiración inmediatamente después del bulbo.

Instalación

La mejor posición de montaje del bulbo es en una tubería de aspiración horizontal, en una posición entre la una y las cuatro de las agujas del reloj.

La ubicación depende del diámetro exterior de la tubería.

Nota:

El bulbo no deberá montarse nunca en la parte baja de una tubería de succión, debido a la posibilidad de que la existencia de aceite en el fondo de la tubería produzca señales falsas.

El bulbo debe poder medir la temperatura del vapor de succión recalentado y, por lo tanto, no debe situarse de manera que esté sometido a fuentes extrañas de calor/frío.

Si el bulbo está sometido a corrientes de aire caliente, se recomienda su aislamiento.

El bulbo no debe montarse detrás de un intercambiador de calor, ya que en esta posición dará señales falsas a la válvula de expansión.

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Comentarios

137 comentarios en “Válvulas de Expansión Funcionamiento y Selección de la Adecuada

  1. anthonyrdc dice:

    Buenas disculpe mi auto solo enfria cuando se acelera el técnico le a cambiado todo y no da con el daño es mas creo que me estafa

  2. nicolas cadiz dice:

    la informacion obtenida es de gran ayuda puesto que ayuda en gran modo a realizar trabajos mas eficientes

  3. FEDERICO MORA dice:

    Me interesa tener la posibilidad de acceder a toda información referente a refrigeración de aire acondicionado automotriz, heladeras comerciales y familiares, y aire acondicionado split, Des ya muchas gracias

  4. tomatito dice:

    buenas necesito instalar una valvula de expansion termostatica en una enfriadora marca rhoss con gas 407 y no se si necesito que tenga igualacion interna o externa

  5. eduardo dice:

    eh armado un slpit de 9000 frgs.. con medidas de cañerias 1/2 liquido y 3/4 succion .. necesito saber que nro de valvula de explacion necesito , espero su respuesta. gracias

  6. JOSE dice:

    muy buena información

  7. armando dice:

    tengo una nevera para la charcutería con motor de 1hp R-12 le monte gas y cambie el filtro,hay buena condensación pero en el evaporador no hace escarcha, la precion en baja es 20 lbs y en alta 160, consume 7 amp.¿sera la válvula de expansión que esta mala?

  8. hector puga dice:

    hola, como saber que tipo de valvula de spancion lleva un equipo de 4 tonela marca frigus boohm para una temperatura de -10 °c o -20°c

  9. Reneé dice:

    La valvula d expansión en un compresor sirve para el ingreso d refrigerant a los cabezales dl compresor y asi bajarle su temperatura .el bulbo va colocado en el tubo d descarga dl compresor y al detectar temperatura demasiado alta manda a abrir a la valvula para ingresar liquido.

  10. Alejandro Velasquez dice:

    Hola buenas noches. Mi pregunta es a que otro dispositivo remplaza la válvula de expancion?

  11. MIGUEL dice:

    Necesito cambiar una válvula a un termo, la capacidad del evaporador es de 24000 btu, es para baja temperatura, el cliente me dice que para ver si logro que congele o que la temperatura llegue a -10°c al menos, el refrigerante de trabajo es 404 a, cual es el orificio que debo colocarle a la válvula nueva?

  12. javier delgado dice:

    Tengo una nevera exhibidora de quesos que su temperatura ideal debe de estar de 0 a 4°c logre ajustarla a esa temperatura pero a los pocos días se me congela el evaporador y por consecuencia se eleva la temperatura….que puedo hacer,agradezco de antemano cualquier consejo

  13. jose luis herrera caamal dice:

    buenos dias tengo una valvula de expancion termostatica ,como se calibran .
    si saco el bastado obtruyo el paso del refrigerante ?

  14. JOSE LUIS RAMOS GARCIA dice:

    saludos amigos requiero del apoyo de todos los compañeros, tengo un problema con un equipo paquete de 20 tr marca york tengo una psi de 73 en baja y 278 en alta el equipo no baja mas de 24 centg y no me retorna en la linea de succion solo cuando le le quito la tapa del lado de turbina para observar la valvula y asi me condensa el tubo de succion y retorna frio el tubo de succion me podrian apoyar con la falla

  15. Augusto huaman dice:

    buenas tardes tengo una cámara de congelamiento: tengo dos dudas
    – el des congelamiento demora mucho tiempo como hago para regular ese tiempo
    – la cámara demora mucho tiempo también, y el sistema esta congelando hasta compresor.
    el sistema es de 404a ¿ con cuanto de presión debe de trabajar
    bueno alguien me puede sacar de esa duda gracias.

  16. romero dice:

    Si tengo 40 psig en presión equivale a -8 c’ y en la válvula de expansión 12 c’ , con refrigerante R22, cuanto seria su recalentamiento considerando que son temperaturas positiva y negativa. Gracias

  17. Sandy amado dice:

    Saludos. Quisiera saber por favor. Como puedo saber cuando una valvula de expansion esta en su punto correctamente ajustada.una vez se ha movido el tornillo de ajuste. Espero su ayuda gracias.

  18. eisker dice:

    Saludos. Quisiera saber por favor. Como puedo saber cuando una valvula de expansion esta en su punto correctamente ajustada.una vez se ha movido el tornillo de ajuste. Espero su ayuda gracias

  19. Clark dice:

    Buenas. Quisiera saber donde está ubicada la válvula de expansión en un frigorífico?? Está dentro o fuera del frigorífico?? Gracias

  20. alex rodriguez dice:

    Buenos dias tengo una pregunta talves alguien me puede ayudar tengo problemas con un aire de 10 toneladas el problema es q esta con 2evaporadoras d 5 toneladas y esta con una válvula de espancion en medio de los 2evporadores pero la tubería de sutcion se esta escarchando que puedo hacer para levantar las preciones la baja esta entre 40 y 35 psi y la alta rsta entre 200 y 210psi

  21. daniel dice:

    Buenas tengo un enfriador de 5 mt de largo el compresor entra en funcionamiento y a cabo de 12 minutos se para y hasta q no enfria no entra en funcionamiento les agradesco por la ayuda

  22. pedro dice:

    Hola:
    En las VET, en el caso de la marca DANFOSS los modelos TES es para R404A y el modelo TEY para 502, ¿pudieran usarse indistintamente?, ¿que habría que cambiarle? ¿Donde radica la diferencia en el mismo modelo de VET para diferente refrigerantes?
    Muchas Gracias anticipadamente

  23. Sneyder dice:

    Hola
    Tengo que montar un tunel de congelacion para bajar a -35°C de evaporacion, para eso cacule un compresor de baja de 22hp que me entrega mas o menos 70000 btu y el evaporador fue mandado a fabricar pa esa misma capacidad y tiene dos distribuidores al serpentin. El caso es que me gustaria saber que me recomiendan si acoplo esas dos entradas en paralelo y monto una sola valvula o instalo dos valvulas de expasion de 35000btu el cualquiera de los dos casos que tipo de valvula montaria y su referencia. Poray me aconjaron instalar una electronica. Pero igial sigp con la duda anterior.

  24. Luis Carrillo dice:

    hola buenas noches tengo un problema con un equipo tengo un compresor semihermetico y de quince hp no tengo mas datos de el puesto que es de segunda quisiera saber que valbula de expancion me recomendaria utilizar con refrigerante 407c de ante mano gracias en espera de respuesta LUIS

  25. rafael morales dice:

    buenas noches que tipo de válvula le puedo poner a una cámara que tiene un compresor de 2 toneladas para que me baje la temperatura a -3 grados ya que tiene una de orificio 2.5 y nada mas me baja a tres grados ya que el cuarto frío es de 3*3 o tengo que cambiar el compresor por uno de mas tonelada o si c puede remplazar la válvula por un orificio mas pequeño para que la espancion el refrigerante que ocupa es r 22 sera que me pueda bajar mas la temperatura sera un alivio su ayuda gracias

  26. Romeo Alavena Cantos dice:

    Buenos días un favor necesito un pequeño favor. Para empezar no soy bueno en la computadora y mucho menos buscando información en la red. Por lo que pido se me facilite una tabla de válvulas o balines de expansión rígidas las que entran en toberas, para gases R410a para aplicaciones en aire acondicionado, el equipo en especifico es fan coil de 36.000 btu/hr a 10 metros de distancia entre unidades.
    Gracias.

  27. Carlos Rodolfo Sanchez Rodriguez dice:

    Me interesan los Cursos que vayan dando, favor de mandar informes, Gracias

  28. Julio millo dice:

    Hola tengo un opnibus que de fábrica traía r22 y lo e pasado a 134a se le a echo de todo y la realidad que no enfría si pudiesen darme algún dato para resolver esto sería de gran ayuda le an cambiado aceite válvulas de espacios se a flochado of flush no sé cómo se dice exactamente es un de marca Prevost desde ahora gracias

  29. jose gpe rodriguez moguel dice:

    Es una manejadora de aire carrier de 7.5 T R,se habilitó,mi presión es de 60 lbs y 280 lbs,pero no me enfría suficiente es para área de confort .son 9 cubículos de 3 por 3. En total 81 ,Metros cuadrados.pero esta considerada como a cámara plena,desde ya gracias por su orientación y apoyo

  30. Anthony ramirez dice:

    Quiero saber que tipo de valvula y capcidad debo usar para un economizer compresor de doble etapa para linea intermedia r-22

  31. tengo una válvula de expansión esta enfriando el tubo del ecualizador que debo hacer gracias

  32. JORGE CORTIZO dice:

    Buenas, como saber que orificio colocarle a las siguientes válvulas de expansión?
    1.- Refrigerante 404, tuberías d: 5/8 y 3/8, capacidad unidad 3 hp Temperatura e evaporacion -30°C

    2.- Refrigerante R-22, tuberíaas 5/8 y 3/8, capacidad unidad 2 hp Temperatura de evaporacion 0°C

  33. Vladimir dice:

    Tengo una unidad condensadora de 3.5 ton R410 con 14 seer y hace poco le instale una manejadora de 4 ton R 410 tambien pero 16 seer . Las presiones estan en 150 por baja y 300 por alta , pero en el pleno me esta dando 64 de temperatura de salida y ulgunos amigos me han dicho que tiene que salir menos temperatura por el pleno y menor presion por baja. Yo queria saber si alguien me puede explicar que pasa

  34. manuel villegas dice:

    amigo debo colocar dos valvulas de expasion de 20 ton r22 pero solo tengo una , me sirve colocar otra de 18 ton , me puede aclarar la duda gracias !!

  35. Jesus Salazar dice:

    Hola buenos dias… tengo un pontiac sunfire del año 2001 y me gustaria saber que tipo de valvula lapiz debe llevar el sistema? o valvula orificio… porque hay muchos colores! gracias de antemano por el apoyo.

  36. Me intereso por conocer el funcionamiento de los diferentess tipos de válvulas de expansión que existen, ya sean manuales o electrónica, la función que cumple cada una en el sistema de refrigeración. ?¿donde puedo buscar esta inforación o tine artículos sobre el tema. Es muy interesante lo que ha escrito. Se aprende.
    Saludos
    Pedro Pablo

  37. Ives Boliv ar dice:

    buenas noches, tengo una unidad de 5 toneladas (60.000 BTU) la condensadora es nueva R 410a y la evaporadora es usada R 22. no me enfria tiene 50 libras en la baja y 275 en la de alta. pregunto ¿ me falta gas refrigerante o los capilares (valvula de expansión) no son compatibles?

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