Bombas Herméticas Para Refrigerante Tipo HRP

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1 Bombas Herméticas Para Refrigerante Tipo HRP

2 Bombas para refrigerante WITT As bombas para refrigerante WITT são especialmente projetadas para bombear líquidos refrigerantes primários. Por muitas décadas tem demonstrado sua capacidade em instalações de refrigeração industrial em todo o mundo, trabalhando com amônia (NH 3) e outros refrigerantes. As bombas WITT são caracterizadas por sua habilidade comprovada para bombear misturas de líquido/vapor. Este aspecto é tanto mais importante quanto mais baixa for a temperatura de evaporação. HRP 8050, 90 bar As bombas herméticas com impulsores radiais da linha HRP são tão capazes de bombear misturas de líquido/vapor, quanto as conhecidas bombas abertas da série GP, com canais laterais. As bombas são acionadas por um motor encapsulado. A carcaça do estator é desenhada para suportar as altas pressões nominais da bomba, conferindo ao mesmo uma segurança inigualável. Nossa extensiva experiência com os modelos anteriores de bombas herméticas foi incorporada no projeto destas bombas. As bombas para refrigerante WITT são constantemente aperfeiçoadas e otimizadas, mantendo as mesmas dimensões e posição das conexões. Os modelos existentes permitem uma ampla faixa de aplicações em refrigeração industrial, bem como a utilização com um grande número de refrigerantes. O modelo projetado para 40 bar permite também o uso de CO 2 como refrigerante primário ou secundário. Estão disponíveis outras execuções para aplicações de CO 2 em pressões mais altas (por ex.: 65 e 90 bar). A instalação suspensa das bombas permite que a montagem da tubulação e a drenagem de condensado sejam feitas de um modo fácil e econômico. Por favor, siga as instruções incluídas no manual de operação e instalação, que lhe enviaremos com todo o prazer! Principais Vantagens: Segurança inigualável Adequada a quase todos os refrigerantes Ampla faixa de aplicação das bombas Modelo de 40 bar para aplicações com CO 2 abaixo de 5 C Também disponível para sistemas de CO 2 de 65 e 90 bar Eficiente bombeamento mesmo em situações de rápida queda de pressão Sem necessidade de orifícios adicionais Sem necessidade de linha de purga de gás Possibilidade de instalação suspensa Possibilidade de drenagem de óleo, especialmente nos modelos verticais 2 HRP 8050

3 1. Vantagens das bombas HRP 1.1 Segurança inigualável Ao contrário de outras bombas herméticas comuns, a carcaça do estator das bombas HRP é projetada para suportar a alta pressão nominal. Se, em caso de avaria, o estator do motor for danificado, não existirá um vazamento de refrigerante para o exterior. 1.2 Bombeamento de boa qualidade O design avançado da construção do anel guia do impulsor permite que a bomba desloque um montante relativamente elevado de vapor junto com a vazão de líquido. Isto é conseguido sem interromper o bombeamento constante de líquido (obviamente a fluxo volumétrico de líquido irá diminuir com o aumento do volume de vapor). Em contraste com a maioria das outras bombas herméticas, o vapor que é gerado pelo resfriamento do motor é purgado para o lado de descarga sem reduzir a capacidade da bomba. HRP Ampla faixa de utilização Todos os modelos das bombas HRP são adequados para os refrigerantes mais comuns, sendo a execução em 40 bar projetada para operação com CO 2 como refrigerante primário ou secundário. Devido à curva característica de desempenho, cada bomba cobre uma grande faixa de aplicação. 1.4 Proteção simples O protetor térmico incorporado protege a bomba contra sobreaquecimento e deve ser conectado ao sistema de controle junto com as proteções de sobrecarga standard. É recomendado instalar um pressostato diferencial ou um fluxostato no lado de descarga da bomba. HRP

4 1.5 Não são necessários orifícios ou linhas de purga de gás As bombas HRP não exigem quaisquer orifícios Q Min. ou Q Max.. O design interno da bomba incorpora uma equalização da pressão interna que permite que a bomba despressurize rapidamente para o lado de sucção quando parada, eliminando assim a necessidade de linhas de purga de gás adicionais. O projeto deverá ser executado de forma que a aspiração da bomba fique sempre em comunicação com o separador de liquido, permitindo assim que as bolhas de gás sejam liberadas. Uma válvula de retenção deve ser instalada no lado de descarga, o mais próximo possível da bomba, para garantir o mínimo volume de gás aprisionado. Se a válvula de retenção está instalada mais longe, é necessário instalar uma linha de purga de gás. 1.6 Construção robusta A execução aberta dos rotores apenas gera pequenas forças axiais. O óleo do transformador protege o motor da umidade e garante um a boa condutividade térmica. 1.7 Rolamentos de desenho comprovado Com nossa extensa experiência, desenvolvemos um desenho melhorado de rolamentos de baixo desgaste. Através do monitoramento da resistência elétrica no contato do sensor, é possível detectar desgastes no rolamento enquanto a bomba está parada. 1.8 Baixa manutenção Quando as instruções de instalação são seguidas, a bomba irá trabalhar por muitos anos sem problemas e sem necessidade de manutenção. O resistente filtro cônico na sucção da bomba deve ser inspecionado após o comissionamento, sendo que não é necessária a colocação de nenhum outro filtro na linha de sucção. No caso de a bomba encher de óleo, o mesmo pode ser drenado através dos tampões roscados existentes. 1.9 Instalação suspensa Devido à formação de gelo em volta da bomba, a instalação suspensa é preferível à montagem apoiada. Esta condição também permite acesso fácil para manutenção do filtro cônico e para instalação de uma bandeja de gotejamento. 4 HRP 5040

5 2. WITT instalação da bomba projeto e seleção 2.1 Utilização As bombas HRP foram projetadas para uso com refrigerantes e fluídos que evaporem. Além disso, elas também são adequadas para operação com várias soluções não evaporativas. 2.2 Cálculo do fluxo necessário A distribuição do refrigerante deve ser feita de modo a garantir que toda a superfície interna dos evaporadores seja inundada e que exista uma distribuição uniforme em todos os evaporadores, mesmo que tenham capacidades diferentes. Para uma boa circulação são necessárias as vazões indicadas na tabela 1, por kw de capacidade de refrigeração. Para garantir a distribuição para todos os dispositivos de expansão ou válvulas reguladoras manuais a vazão deve ser multiplicada pelo fator de recirculação. O fator de recirculação é determinado pelos diferentes tipos de evaporador, pelas condições de operação, considerando que aumenta proporcionalmente ás variações de carga da planta. Na prática, são usados os seguintes fatores de recirculação: Resfriadores a ar: aproximadamente2a4 (CO 2 1,2a2) Congeladores a placas: aproximadamente5a10 Resfriadores de líquido: aproximadamente 1,2 a1,5 Nota: Quando a temperatura de evaporação cai (condições de rebaixamento), forma-se vapor (bolhas) na linha de sucção da bomba, reduzindo temporariamente o fluxo mássico de líquido. A Fig.1 mostra a curva de redução do fluxo de refrigerante em função da queda da temperatura de evaporação específica em Kelvin/Minuto. Em aplicações com CO 2, particularmente acima de -10 C, temos que ter em conta que qualquer queda de pressão resultará na formação de bolhas de gás no líquido (efeito champanhe ou soda). As bolhas de gás reduzirão o fluxo mássico de refrigerante líquido e a altura manométrica fazendo com que a curva da bomba se mova para a esquerda e para baixo, afetando o desempenho da bomba. H HRP5040 HRP5050 HRP8050 HRP10080 Fig.1 V 5

6 2.3 Altura manométrica necessária A altura manométrica depende da altura da instalação, da pressão necessária para distribuir o refrigerante e da perda de carga prevista na tubulação (verificar as informações dos fornecedores). 2.4 Seleção da bomba Para obter a capacidade calculada é recomendável selecionar a bomba imediatamente superior no diagrama V/H e ajustar o ponto de operação na curva para as condições de operação. A utilização de um variador de frequência é possível uma maior flexibilidade na faixa disponível. HRP Evite bombeamento a pressões muito elevadas As bombas herméticas necessitam de uma vazão mínima de refrigerante para resfriar os seus rolamentos e o motor elétrico. Portanto, não é permitido operar a bomba com a válvula de descarga parcial ou totalmente fechada. Se o sistema de evaporadores permite a operação em tais condições, deve ser instalada uma linha de by-pass. Para evitar um by-pass permanente, a WITT recomenda a instalação de uma válvula reguladora de pressão, ajustada para permitir o máximo de pressão possível através da bomba. Foram obtidos bons resultados com o uso das seguintes válvulas de by-pass: modelo DN20 para HRP3232, DN25 para HRP5040 e HRP5050, DN32 para HRP8050 e DN40 para HRP Equipamento de proteção da bomba Para evitar quaisquer danos aos rolamentos especiais da bomba é importante que exista suficiente refrigerante líquido disponível na sucção da bomba. A proteção contra sobrecarga e a proteção térmica incorporada deve ser sempre conectadas. É recomendável instalar um pressostato diferencial com um atraso máximo de 30 segundos para assegurar que uma pressão de descarga mínima seja mantida. Alternativamente, um fluxostato pode ser instalado na tubulação de descarga. Se uma boia de nível mínimo está instalada no separador de líquido, esta deve ser usada para desligar as bombas quando não existir refrigerante líquido suficiente. 2.7 Desenho do separador de líquido A forma e o tamanho do separador de líquido, o arranjo das conexões e, muito importante, a possibilidade de acumulação de óleo proveniente do compressor, tem grande influência na confiabilidade operacional das bombas. Em geral, cada bomba deve ser conectada individualmente ao separador de líquido para evitar interferências entre as bombas. O uso de um dispositivo anti-vortex é considerado essencial. Recomenda-se o uso de um separador de líquido do tipo horizontal para possibilitar superfície de separação suficiente para acomodar óleo no separador e para permitir uma coluna de líquido estável na sucção. Nossa engenharia está disponível para ajudá-lo a respeito deste assunto. 6

7 2.8 Desenho da tubulação de sucção A perda de carga na tubulação de sucção deve ser a menor possível. É recomendável conectar a bomba com uma tubulação vertical diretamente ao separador, evitando curvas, trechos de tubulação horizontal e filtros ou secadores adicionais. A medida entre a parte inferior do separador de líquido e a linha de centro da bomba deve ser de, no mínimo, 1 metro. Quando distâncias maiores forem possíveis a bomba será menos sensível a flutuações do sistema e as perdas de carga, de por exemplo válvulas adicionais, serão compensadas. Particularmente em aplicações com CO 2 com temperaturas superiores a -10 C, uma coluna de líquido mínima de 2 metros deve ser considerada! Para assegurar a operação adequada com as pequenas diferenças de pressão que ocorrem com grandes vazões, a tubulação de sucção deverá ter as seguintes dimensões: HRP3232: DN 80 ( 3 ) HRP5040: DN 100 ( 4 ) HRP5050: DN 125 ( 5 ) HRP8050: DN 150 ( 6 ) HRP10080: DN 250 (10 ) A redução do diâmetro da tubulação para o diâmetro de sucção da bomba deve ser feita imediatamente antes da válvula de sucção da bomba (veja figura 2). Qualquer bolha de gás que se forme deverá ter a possibilidade de retornar ao separador de líquido sem obstrução. 2.9 Desenho da linha de descarga O desenho da tubulação de descarga não é tão crítico à operação do sistema; velocidades de líquido de 1,5 m/s são comuns. Quando mais de uma bomba for conectada a uma linha de descarga comum ou a pressão estática dos evaporadores for muito grande, deve ser instalada uma válvula de retenção. Não é permitida a rotação da bomba em sentido contrário! Tab.1 Vazão V por kw de capacidade frigorífica (m 3 /h) Temp. t 0 ( C) NH 3 R 22 R507 (R404) R134a CO ,0038 0,0109 0,0134 0,0115 0, ,0045 0,0137 1,0191 0,0141 0, ,0056 0,0192 0,310 0, Uso de variadores de frequência Quando um variador de frequência for usado, e para garantir que uma vazão mínima de refrigerante é mantida, a frequência não pode ser inferior a 40 Hz. A rampa de partida/parada deve ser longa o suficiente para permitir que a retenção na válvula de descarga possa operar suficientemente rápido. Pela experiência, uma rampa de 1 segundo tem se mostrado adequada. Como não se pode ajustar uma válvula de alívio de pressão a uma pressão diferencial variável, um método diferente deve ser usado para garantir uma vazão mínima de refrigerante na bomba. Se for possível que a descarga seja parcial ou totalmente bloqueada, uma válvula de by-pass permanente ou uma válvula de vazão mínima deve ser usada. Fig. 2 7

8 H R717 NH3 +40 C 40 C R404a +40 C 40 C R C 40 C R134a +40 C 40 C R744 CO2 ± 0 C 40 C = kg/m Δp 8

9 H HRP 3232 HRP 5040 HRP 5050 HRP 8050 HRP Hz 60 Hz Evitar um estrangulamento total HRP10080 PN 25 / PN 40 HRP 8050 PN 25 / PN 40 HRP 5050 PN 25 / PN 40 HRP 5040 PN 25 HRP 3232 PN 25 / PN 40 V 129

10 A 6 5 I m 3 /h 3 x 400 V, 50 Hz A I m 3 /h 3 x 400 V, 50 Hz R134A = CO 2 = NH 3 = 10

11 A 7 6 I m 3 /h 3 x 460 V, 60 Hz A I m 3 /h 3 x 460 V, 60 Hz R134A = CO 2 = NH 3 = 11

12 Tab.2 HRP3232 HRP5040 HRP5050 HRP8050 HRP Hz 60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz 50Hz 60Hz Dados nominais da bomba Flange de sucção DN 32 DN 50 DN 50 DN 80 DN 100 Flange de descarga DN 32 DN 40 DN 50 DN 50 DN 80 Vazão a m 3 /h Altura manométrica m Conteúdo de refrigerante ltr. 1,1 2,8 5,2 5,5 6,5 Conteúdo de óleo no transformador ltr. 0,75 1 1,5 1,5 1,5 Dados nominais do motor Velocidade de rotação n (min 1 ) Voltagem U (V) 3x400 3x460 3x400 3x460 3x400 3x460 3x400 3x460 3x400 3x460 Corrente nominal 2,2 7, Corrente efetiva Para NH 3 Imax (A) 1,5 2 4,7 6,2 5,5 7,3 7,0 10,0 13,0 16,0 Para CO 2 Imax (A) 2,1 2,6 5,1 6,7 7,0 9,5 10,0 16,0 16,0 24,0 Para 134a* Imax (A) 2,2 2,9 5,2 6,9 8,5 11,5 16,0* 23,5* 20,0 28,0 Inenn (A) Potência nominal 1,0 2,2 4,0 4,0 8,9 Fator de potência Para NH 3 cos f 0,61 0,88 0,63 0,86 0,68 0,87 0,8 0,9 0,79 0,9 Para CO 2 cos f 0,83 0,92 0,63 0,86 0,80 0,90 0,88 0,9 0,85 0,93 Para 134a* cos f 0,84 0,93 0,63 0,86 0,85 0,91 0,85* 0,85* 0,89 0,93 Nnenn (kw) Potência efetiva Pressão/Temperatura N wirk = 3 x (U x I wir x cosf) Pressão máxima admissível PN25 PN40 PN25 PN40 PN25 PN40 PN25 PN40 PN25 PN40 Temp. a 25 bar C 10/+50 10/+50 10/+50 10/+50 10/+50 Temp. a 18,75 bar C 10/ 60 10/ 60 10/ 60 10/ 60 10/ 60 Temp. a 40 bar C 10/+50 10/+50 10/+50 10/+50 10/+50 Temp. a 30 bar C 10/ 60 10/ 60 10/ 60 10/ 60 10/ 60 PN65 Temp. a 65 bar C 10/+50 Temp. a 48,7 bar C 10/ 60 PN90 Temp. a 90 bar C 10/+50 Temp. a 67,5 bar C 10/ 60 Dados complementares Nível de pressão sonora db(a) < 70 < 70 < 70 < 70 < 70 Classe de isolamento da IP caixa de terminais Cabos de conexão 1x M16 1x M20 1x M16 1x M20 1x M16 1x M20 1x M16 1x M20 1x M16 1x M25 *O modelo HRP8050 necessita um motor especial para R134a, usando os dados nominais do motor da bomba HRP10080 Tab.3 Escopo de fornecimento/peso HRP3232 HRP5040 HRP5050 HRP8050 HRP10080 Modelo GF Bomba apenas com contra-flanges 43 kg 55 kg 81 kg 83 kg 117 kg Modelo 2 x EA Bomba com válvulas de bloqueio para: sucção, descarga, manómetro, conexão para fluxostato _ 61 kg 88 kg 95 kg 157 kg Modelo EA + ERA Bombas como acima, mas com válvula combinada de bloqueio e retenção na descarga _ 63 kg 90 kg 98 kg 162 kg Modelo DA + EA Bomba com válvula de esfera na sucção, válvula de bloqueio na descarga e para manómetro, conexão para fluxostato 52 kg Modelo DA + ERA Bombas como acima, mas com válvula combinada de bloqueio e retenção na descarga 50 kg Reservamo-nos o direito de alterar as dimensões em resultado de desenvolvimento técnico 12

13 GF HRP

14 14 L B H a1 a2 a3 b1 b2 c d1 d2 l1 m1 m2 m3 f1 f2 f3 h1 h2 HRP HRP HRP HRP GF EA+ ERA 2xEA ,3 48, ,3 60, ,9 60, ,3 88,

15 DK L B H a1 a2 a3 b1 b2 c d1 d2 l1 m1 m2 m3 f1 f2 f3 h1 h2 HRP ,3 48, GF DK+ ERA DK+ EA 15

16 Resumo de nossa gama de produtos Bombas abertas para refrigerante série GP Reguladores tipo bóia de alta pressão HR/HS Economizer ECO Spray chiller BVFK Trocadores a placas Separadores de líquido DIN ISO 9001/ EN Zertifikat: TH.WITT Kältemaschinenfabrik GmbH Lukasstraße Aachen, Germany Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@th-witt.com W WILKEDESIGN