2020.09.09 – Filtro Deshidratador

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¿Por qué utilizar un filtro deshidratador?

Los filtros deshidratadores son esenciales en aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado, y son utilizados por dos motivos:

• El primero de ellos es la eliminación de partículas sólidas circulando en el sistema, las cuales pueden generar obstrucciones que ocasionarán daños que van desde caídas de presión y pérdida de eficiencia hasta paradas del compresor por falta de flujo de gas refrigerante.

Por otro lado, la retención de partículas sólidas es importante, pero la función primordial de un filtro deshidratador es la remoción de humedad del fluido refrigerante. Esta humedad puede estar presente debido a muchos factores siendo el más común la falta de una correcta evacuación (vacío) del sistema antes de la puesta en marcha.

Existen varios problemas relacionados a la presencia de humedad que van desde formación de hielo en el dispositivo de expansión (válvula de expansión o capilar) hasta la quemadura del motor por falta de lubricación causada por la presencia de ácidos en el aceite.

En la actualidad, la mayoría de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado utilizan refrigerantes que trabajan en conjunto con aceite POE, tal es el caso del R-404A, R-134A y R-410A. Siendo el aceite POE un lubricante altamente higroscópico (hasta 12 veces más que el aceite mineral) hace obligatoria la instalación de un filtro deshidratador en toda aplicación.

Los filtros deshidratadores deben de ser instalados en la línea de líquido pues, además de que el desecante funciona mejor con refrigerante líquido, esta es la línea de menor velocidad del sistema, lo que permite una mejor acción desecante y filtrante.

Desecantes

En la actualidad son básicamente dos los tipos de desencantes utilizados:

1. Tamiz molecular. Este desecante cristalino tiene una excelente capacidad de retención de humedad. Por su estructura consigue absorber las moléculas de agua mientras permite el paso de moléculas mayores como es el caso del refrigerante y el aceite

2. Alúmina activada. A pesar de  tener una buena capacidad de retención de humedad esta es inferior a la del tamiz molecular. La alúmina activada se utiliza en los filtros deshidratadores como agente de neutralización de ácidos, siendo esta una función que el tamiz molecular no consigue realizar

Los filtros deshidratadores comúnmente presentan una mezcla de los dos desecantes para poder tener una acción conjunta de retención de humedad y neutralización de ácidos.

Tipos de filtros deshidratadores

Por su constitución, los filtros deshidratadores pueden ser de tres tipos:

1. Filtros deshidratadores con desecante suelto. Estos filtros son rellenados con pequeñas esferas de desecante y mallas de filtrado para la retención de partículas sólidas, su uso se limita normalmente a aplicaciones domésticas de refrigeración.
2. Filtros deshidratadores de núcleo moldeado. Estos filtros están conformados por un bloque con desecante unificado. Su uso va desde aplicaciones comerciales en presentaciones herméticas, hasta aplicaciones de grande porte en donde se aplican núcleos intercambiables, lo que facilita el mantenimiento de las unidades.
3. Filtros deshidratadores de desecante compactado. En este tipo de filtros el desecante es presentado en esferas, siendo que, a diferencia de los filtros con desecante suelto este es compactado por un resorte. La filtración de las partículas sólidas se hace por medio de almohadillas de fibra de vidrio colocadas a la entrada y / o salida del desecante. Su aplicación se remite a filtros herméticos para aplicaciones comerciales

Selección de filtros deshidratadores

La selección de un filtro deshidratador depende de varios factores, como los siguientes:

• Refrigerante. La capacidad de un filtro estará dada en función al gas refrigerante utilizado, además de que la máxima presión de operación debe estar de acuerdo a la presión de trabajo del refrigerante.
• Capacidad. Debe verificarse en la información proporcionada por el fabricante que el filtro cumpla con la capacidad del sistema al que será instalado, pues los filtros subdimensionados generarán pérdidas de carga no deseables que resultarán en una disminución de la eficiencia y falta de capacidad de retención de contaminantes. Como consejo práctico, siempre debes instalar un filtro de mayor capacidad que el sistema, tan grande como el espacio físico dentro de la máquina y la conexión lo permitan
• Conexión. Equivocadamente, muchas ocasiones este es el primer factor (y a veces el único) considerado para la selección de un filtro deshidratador, así que es muy común que por falta de conocimiento de la aplicación éste sea el factor determinante para la selección del filtro. Sin duda alguna es importante seleccionar un componente con el mismo diámetro que la línea en donde será instalado pues este diámetro fue previamente calculado por el fabricante de la unidad basado en diversos parámetros, sin embargo, este no debe ser el único factor. Existen diversos filtros deshidratadores con la misma conexión y diferentes capacidades, por ello, sólo debes seleccionar los filtros que cumplan primero con la condición de capacidad y posteriormente verificar la conexión

Instalación

Los filtros deshidratadores deben instalarse en la línea de líquido, de preferencia lo más cercano posible al dispositivo de expansión; sin embargo, si esto no es posible, también es aceptable la instalación a la salida del tanque recibidor de líquido. Además, se deben instalar, preferentemente, de manera vertical con el sentido de flujo hacia abajo y en el lugar más frío posible pues esto aumenta la eficiencia del desecante. Se debe garantizar que por el filtro se tenga paso de refrigerante 100 % en estado líquido, pues la presencia de flash gas (mezcla de líquido y gas) disminuye la acción desecante.

Mantenimiento

Los filtros deshidratadores deben de ser reemplazados ante las siguientes circunstancias:

1. Abrir el sistema. Se reemplazarán los filtros siempre que el sistema se abra para realizar algún tipo de mantenimiento, como el cambio de una válvula de expansión. Esta es una buena práctica, ya que al tener una tubería expuesta al aire ambiental existirá una infiltración inevitable de humedad, la cual debe ser retirada del sistema
2. Cambiar el compresor por falla mecánica o quema del motor. Si el sistema sufrió la quemadura severa del motor del compresor, es necesario utilizar un filtro especial de carbón activado. Esta sustancia es un agente agresivo que ayudará a una rápida limpieza del sistema actuando sobre los ácidos orgánicos resultantes de la quema del motor. Una vez realizada la limpieza con carbón activado es necesario regresar a un filtro deshidratador con una mezcla de tamiz molecular y alúmina activada, ya que el carbón activado no tiene propiedades desecantes o de neutralización de ácidos inorgánicos
3. Por indicación del visor de líquido. Siempre que exista una fuga en el sistema se verá reflejada de dos formas en el indicador de humedad (visor de líquido). Una de ellas es la evidencia de burbujeo de refrigerante o falta de nivel y la otra es el cambio de tonalidad en el indicador de humedad. Ante cualquiera de estas dos situaciones es obligatoria la reparación de la fuga y el cambio de filtro deshidratador pues existe certeza de que ha ingresado humedad al sistema y debe ser retirada antes de que genere problemas
4. Por caída de presión. Una vez que el filtro deshidratador comienza a saturarse de partículas sólidas o de humedad acumulada, éste comienza a ser una obstrucción al sistema y su capacidad de filtración se ve reducida. Es en este momento en el que será necesario cambiar el filtro por uno nuevo con capacidad plena que además elimine la caída de presión adicional. Para determinar si ya es momento de cambiar el filtro se debe realizar una medición de presión a la entrada y salida, y si la presión diferencial es igual o superior a 4 psi, es momento de realizar un reemplazo. En muchas ocasiones no existen puntos de lectura de presión a la entrada y salida del filtro deshidratador; en estos casos, lo que debe hacerse es medir la temperatura a la entrada y salida y con ayuda de la tabla presión temperatura determinar la caída de presión existente

Conclusiones

Los filtros deshidratadores son un componente que no puede faltar en los sistemas de aire acondicionado y refrigeración, así que su correcta utilización y reemplazo garantiza una calidad apropiada de la mezcla del refrigerante y aceite evitando problemas posteriores.

Cabe destacar la importancia de la realización de procedimientos correctos durante la instalación y puesta en marcha de los equipos, pues es en función de éstos que se tiene la concentración inicial de contaminantes circulando en la tubería y componentes del sistema.

Además, ten en cuenta que existen diferentes desecantes utilizados en los filtros deshidratadores, por ello es importante verificar que el filtro utilizado está de acuerdo a la aplicación y especificación del fabricante del compresor.