Bomba Recolhedora do Contaminante Fluido R-22
S.Camargo,T. Dias,J.C.P.Beck,I.N.L. da Silva
Av Ipiranga 6681,prédio 30,bloco B, sala 101,[email protected]
Pontifícia Universidade Católica do RS
RESUMO
Desde que foi criado o Protocolo de Montreal algumas substâncias
prejudiciais a Camada de Ozônio foram impedidas de serem produzidas e
outras como o R-22 não podem mais ser liberadas na atmosfera. Como o R-22
é muito utilizado em sistemas de refrigeração e nunca nenhum outro
refrigerante teve seu uso tão amplamente difundido, seja em capacidade de
refrigeração ou utilizações comerciais, não obteve a proibição de ser produzido.
Com esse objetivo criamos um equipamento para recolher o contaminante
fluido R-22 de sistemas de refrigeração evitando sua liberação para atmosfera
e mais, reaproveitando-o após sua reciclagem.Este equipamento geralmente é
usado na manutenção de sistemas de refrigeração, pois em diversas ocasiões
é necessário evacuar o sistema para seu conserto o que provoca a
contaminação da nossa atmosfera.
INTRODUÇÃO
Desde que foi descoberto em 1928 e começou a ser comercializado em
1936, o fluido refrigerante R-22 tem sido muito empregado em sistemas de
refrigeração de diversos tamanhos, desde aplicações de baixa capacidade –
como os menores condicionadores de ar de janela de 2kW (0,5TR) – até
chillers e bombas de calor usados para refrigeração distrital, com capacidades
de cerca de 33MW (9.500TR) e utilizado em diferentes equipamentos de
refrigeração, como compressores scroll e recíprocos, centrífugos, rotativos e de
parafuso, e, experimentalmente, até em sistemas de absorção. Nunca nenhum
outro refrigerante teve seu uso tão amplamente difundido, seja em capacidade
de refrigeração ou utilizações comerciais.
No entanto, o R-22 é um de uma série de substâncias hidroclorofluorcarbonos (HCFCs) prejudicial ao meio ambiente, e por isso seu uso vem
sendo cada vez reduzido de acordo com as metas estabelecidas pelo Protocolo
de Montreal de Substâncias que Prejudicam a Camada de Ozônio. Este
protocolo regulamenta apenas o “consumo” do R-22, definido como a soma da
quantidade produzida e da importada, menos as quantidades exportadas e
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destruídas. O Protocolo de Montreal não limita aplicações futuras do produto
em uso ou que tenha sido estocado antes dos prazos estipulados, tampouco
sobre o uso de substâncias empregadas na fabricação de outros produtos
químicos. Devido a seu extenso e atual uso, ema vasta quantidade de
equipamentos que operam com pó R-22 ficará em funcionamento por décadas,
muito depois que sua produção chegar ao fim. Os recursos básicos para
manter esse equipamento serão obtidos com a produção de pequenas
quantidades sob licença, de reservas estocadas antes do final de produção e
do reaproveitamento de refrigerante de sistemas reciclados ou transformados
em outros fluidos.
A partir desses aspectos resolvemos desenvolver uma estação
recolhedora de fluido, como já diz o nome, tem o objetivo recolher o fluido R-22
de sistemas de refrigeração e depositá-lo em um recipiente próprio para este
fim, com o intuito de reaproveitá-lo novamente após ser feita uma reciclagem.
Geralmente adota-se esse procedimento em equipamentos que necessitam de
manutenção, pois em muitos casos para realizar o conserto do equipamento é
necessário evacuar o sistema retirando todo o fluido. Como o R-22 é prejudicial
a camada de ozônio como vimos anteriormente é extremamente proibido soltálo na atmosfera, mas este fim é o que mais ocorre por parte dos técnicos de
refrigeração que ao invés de recolher para um recipiente despejam ao
ambiente. Muitos desses não dispõem de equipamentos adequados para
recolher o fluido, às vezes por falta de verba para adquirir tal equipamento ou a
falta de orientação sobre o seu uso ou sem nenhum comprometimento com o
nosso planeta.
Com esse objetivo criamos um equipamento utilizando materiais de
segunda mão para baratear os custos a fim de mostrar que é possível ajudar
com o meio ambiente sem disponibilizar de um grande recurso financeiro.
PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO
Primeiramente fomos atrás de algumas informações de equipamentos já
existentes no mercado com o intuito de conhecer o seu funcionamento e as
peças que o compõe.
A partir dessas informações buscamos desenvolver a melhor forma de
desenvolvimento e montagem do protótipo.
Projeto
A seguir apresenta-se um modelo de estação recolhedora de fluido R-22.
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Materiais utilizados para a montagem do protótipo
1- Compressor – Modelo AE5470 Tecumseh 1/2 HP ou 7000 btu/h
2- Capacitor do compressor – 15 MF
3- Manômetros - Baixa (até 300 Psi) de Alta (até 500 Psi)
4- Pressostato Regulável de alta e baixa
5- Filtro Secador 1/4’’
6- Contator – 25A e 220V
7- Relé de Sobrecarga- 7 a 10A
8- Serpentina condensadora – Capacidade 7000 btu/h
9- Ventilador- 25 cm de Diâmetro 220V
10-Tubulações de cobre- 3/8’’ e 1/4’’
11- Registros - conexão de 1/4’’
12- Cilindro de recolhimento – capacidade 10 kg
Equipamentos e Materiais utilizados para a construção
1- Bomba de Vácuo – 10 CFM
2- Nitrogênio seco – Utilizado Para pressurizar o sistema a fim de
assegurar que não há vazamentos
3- Aparelho de Solda do tipo Oxigás – Oxigênio + Acetileno
4- Vareta de solda - Foscoper de Cobre
5- Fluido refrigerante R-22
ASPECTOS TEÓRICOS
Nos aspectos teóricos, explicaremos a função de cada item, ou peça,
utilizado para a montagem do protótipo.
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Compressor
São utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás ou
escoamento gasoso. Nos processos industriais, a elevação de pressão
requerida pode variar desde cerca de 1,0 atm (105Pa) até centenas ou milhares
de atmosferas.
COMPONENTES/DISPOSITIVOS FUNDAMENTAIS.
Pressostato
O pressostato de alta pressão é necessário para frear o compressor se a
pressão de descarga exceder os valores ajustados. O pressostato de alta
pressão pode ser ajustado conforme a aplicação e as condições ambientais.
O pressostato de segurança de baixa pressão protege o compressor
contra a operação em vácuo, uma causa em potencial de falhas devido à
formação de centelhamento.
Filtro Secador
O Filtro secador tem a função de desidratar o sistema para que a pequena
quantidade de água que pode ficar dentro do sistema quando ele é montado, não
enferruje o compressor ou entupa o tubo capilar, e também para reter algumas partículas
solidas que circulam pelo sistema.
Contator
Utilizado para proteção do sistema em conjunto com o pressostato, se o
pressostato abrir por alta ou por baixa, cortará o sinal enviado para a bobina da
contactora que automaticamente desligara o sistema.
Relé de Sobrecarga
Destinados a proteção de cargas com partida normal ou
pesada, contra aquecimento indevido.
Condensador (serpentina)
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A função do condensador é arrefecer e assim liquefazer o refrigerante
gasoso.
O condensador é constituído pôr uma serpentina ligada a numerosas aletas de
arrefecimento.
O compressor bombeia o gás refrigerante quente a uma temperatura entre os
80°C e os 125°C e a alta pressão, para o tubo de entrada no topo do
condensador. Quando o gás quente circula através da serpentina, arrefece e se
condensa.
Válvula
Descompressora
(Tubo
Capilar
ou
Válvula
de
Expansão)
A válvula Descompressora é simplesmente um dispositivo que liga o
condensador ao evaporador, e sua função é controlar o fluxo de Fluido no
sistema, no caso da recolhedora é simplesmente um tubo super fino(Tubo
Capilar),
Ventilador
Uma ventoinha é usada para arrefecer o refrigerante mais rapidamente,
o calor irradiado pelo condensador é controlado por 1, 2 ou 3 ventoinhas,
conforme o sistema e o modelo. Estas ventoinhas são acionadas eletricamente
ou por uma correia dependo do tipo e modelo.
Fluido Refrigerante R-22
Após realizar a pressurização do sistema e a evacuação do mesmo é
necessario adicionar refrigerante no sistema para deixa-lo com pressão positiva
para não trabalhar sem fluido no inicio do recolhimento.
Cilindro de Recolhimento
Tem a função de armazenar o fluido retirado do sistema de refrigeração.,
para posterior reutilização/descarte ecológico.
Bomba de Vácuo
Os compressores para serviços de vácuo (ou bombas de vácuo) são
máquinas que trabalham em condições bem peculiares. A pressão de sucção é
subatmosférica, a pressão de descarga é quase sempre atmosférica e o fluido
de trabalho normalmente e o ar. Utilizada para retirar a umidade do sistema
deixando em vácuo.
Tubulações de cobre
Utilizadas para a interligação dos componentes do sistema.
EXPERIMENTOS REALIZADOS
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Procedimento de Montagem
1- Montagem da base e tampa de fechamento com chapa de aço
galvanizada e cantoneiras de alumínio para reforçar a estrutura;
Foi utilizado uma dobradeira de chapa para realizar o serviço.
2- Interligação dos equipamentos como o compressor, condensador, filtro
secador, manômetros, válvulas de serviços e pressostato utilizando
tubulações de cobre e solda Foscoper.
Foi utilizado um aparelho de solda Oxigás, um flangeador e um dobrador
de tubos de cobre.
3- Pressurização do sistema utilizando nitrogênio, com pressão de trabalho
de 200 psi para assegurar que não há vazamentos. Mantida por 24
horas;
4- Evacuação do sistema retirando a umidade do mesmo através da bomba
de vácuo;
5- Adição de fluido R-22 no sistema para deixá-lo com pressão positiva
para quando entrar em funcionamento não trabalhar sem fluido evitando
quebra do compressor;
6- Ligação da parte elétrica com a utilização de relé de sobrecarga e
contactor para evitar a queima do equipamento
Procedimento de utilização
1º Deve-se ajustar o pressostato em 5 Psi de pressão de Baixa (sucção) e 250
Psi de pressão de alta (descarga), para evitar que o compressor trabalhe em
vácuo ou com elevada pressão.
2º Conectar a mangueira na recolhedora (registro de entrada de fluido)
interligando com o equipamento que se deseja retirar fluido. E conectar outra
mangueira na saída de fluido interligando com o cilindro de recolhimento.
3º Abrir os registros e ligar o equipamento.
4º Quando a pressão de baixa reduzir chegando em 5 Psi a recolhedora ira
desligar finalizando o procedimento.
Precauções
A quantidade de fluido recolhida não deve ultrapassar 80% da
capacidade do recipiente de recolhimento e a temperatura do recipiente não
deve ultrapassar os 40 ºC. È ideal usar uma balança para efetuar o
recolhimento.
CONCLUSÃO
A Bomba Recolhedora de Fluido R-22 é um bom método para o
reaproveitamento do refrigerante que pode ser reciclado em estações próprias
para este fim.
Enquanto nenhum refrigerante formado por um único componente é capaz de
substituir o R-22 em toda sua ampla faixa de aplicação, as misturas são boas
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opções. A indústria de refrigeração e condicionamento de ar tem desenvolvido
equipamentos que aumentam a eficácia com os fluidos de substituição.
Resultados favoráveis com produtos já lançados e a experiência com a
eliminação dos CFCs sugerem que o término da produção do R-22 trará
avanços tecnológicos significativos evitando a destruição da Camada de
Ozônio e por conseqüência da poluição atmosférica. Visa termos um futuro
mais respeitável, sem prejudicar o meio ambiente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. BENEDICT,R.P.Fundamentals of Temperature, Pressure, and Flow
Measurements.New York: John Wiley, 1984
2.FURASTÉ, P. A.Normas Técnicas para o Trabalho Científico.Porto
Alegre:[s.ed], 2005.
3. WWW.embraco.com.br Acesso em: 18 mar 2007.
4. WWW.sitrad.com.br Acesso em 20 jan 2008
5. Climatização e refrigeração. Ano/7 Nº78, 2006
6. Catálogo do Fabricante:Tecumseh
Equipment to Collect the Contaminant fluid R-22
ABSTRACT
Since it was the Montreal Protocol of some substances harmful to the
Ozone Layer was prevented from being produced and others as R-22 can no
longer be released into the atmosphere. As the R-22 is widely used in
refrigeration systems and never had any other refrigerant its use as widely
disseminated, in the cooling capacity or commercial uses, not received the ban
to be produced. With this goal we created an equipment to collect the fluid R22, refrigeration systems not releasing to the atmosphere and after recycling.
This equipment is generally used in the maintenance of refrigeration
systems, because on several occasions it is necessary to evacuate the system
to its service.
Key-words: equipment, fluid, R-22
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