Conclusão principal: a relação de interação entre a pressão de descarga e a pressão de alimentação do fluido
No funcionamento real dos compressores de parafuso,Quanto mais elevada for a pressão de descarga, a pressão de alimentação do fluido também tende a aumentar.Isso ocorre porque a pressão de descarga (pressão de condensação) e a pressão de alimentação do líquido (pressão antes da válvula de expansão) pertencem ambas ao lado de alta pressão do sistema de refrigeração e estão, em termos estruturais, estreitamente interligadas por meio do condensador, do acumulador e da tubulação de líquido. Quando a pressão global do lado de alta pressão do sistema aumenta, a pressão de alimentação do líquido eleva‑se, naturalmente, em consequência.
Noções básicas sobre a pressão de descarga e a pressão de alimentação de líquido
Para compreender a relação entre os dois, é necessário, antes de mais nada, esclarecer sua posição e função no ciclo de refrigeração:
- Pressão de exaustão: Refere-se à pressão do gás refrigerante de alta pressão que, após ser descarregado pelo compressor de refrigeração, entra no condensador. Essa pressão é influenciada principalmente pela temperatura de condensação e pelas temperatura e vazão do meio de resfriamento (água ou ar).
- Pressão de fornecimento de líquido: Refere-se à pressão do refrigerante líquido em alta pressão após passar pelo condensador e pelo recipiente acumulador, antes de chegar ao elemento de estrangulamento, como a válvula de expansão térmica ou a válvula de expansão eletrônica.
Em condições ideais, se desconsiderarmos as perdas de carga ao longo da tubulação do líquido, a pressão de alimentação do fluido refrigerante é praticamente igual à pressão de condensação, ou seja, encontra-se no mesmo nível que a pressão de descarga.
Por que o aumento da pressão de descarga leva ao aumento da pressão de alimentação do líquido?
O sistema de refrigeração constitui um circuito fechado e contínuo, no qual a transmissão da pressão do lado de alta apresenta continuidade. Quando a pressão de descarga aumenta, isso geralmente indica que a pressão de condensação no condensador também está elevada. Após o gás sob alta pressão se liquefazer no condensador, ele é conduzido ao reservatório de líquido ou enviado diretamente pela linha de líquido. Como os espaços de duas fases — vapor‑líquido — ou de fase exclusivamente líquida, presentes no reservatório e na linha de líquido, estão em comunicação com o condensador, o aumento da pressão de condensação eleva diretamente a pressão estática em todo o lado de alta. Assim, o ponto de alimentação de líquido, situado na extremidade do lado de alta, inevitavelmente sofre um incremento de pressão à medida que a pressão de descarga se eleva.
Riscos e impactos potenciais de pressão excessiva
Embora o aumento da pressão de descarga leve a uma elevação da pressão de alimentação do fluido, isso não significa que ambas sejam “melhores quanto mais altas”. Condições de alta pressão superiores às especificadas no projeto acarretam uma série de efeitos negativos:
- Aumento do consumo de energia do compressorA pressão de descarga excessiva provoca um aumento da relação de compressão do compressor, eleva significativamente a potência no eixo, reduz a eficiência energética do sistema e aumenta os custos operacionais.
- O componente de estrangulamento é de difícil regulaçãoUma pressão de alimentação do líquido excessivamente elevada pode alterar a diferença de pressão antes e depois da válvula de expansão. Se essa diferença for demasiado grande, pode ocorrer um desvio das características de vazão da válvula em relação à curva de projeto, provocando flutuações na quantidade de fluido fornecida, formação desuniforme de gelo no evaporador ou perda de controle da superaquecimento do retorno.
- Riscos de segurança do sistemaO funcionamento prolongado em pressões muito elevadas acelera o envelhecimento das vedações, aumenta o risco de vazamentos nas conexões da tubulação e, em casos graves, pode até desencadear a parada por proteção contra alta pressão.
Recomendações operacionais para manter a estabilidade da pressão do sistema
Para garantir o funcionamento eficiente e seguro do compressor de parafuso, a pressão de descarga e a pressão de alimentação do fluido refrigerante devem ser mantidas dentro das faixas permitidas pelos parâmetros técnicos do equipamento. Na manutenção diária, podem ser adotadas as seguintes medidas:
- Otimizar o efeito de condensação: Realizar a limpeza periódica dos tubos de troca térmica do condensador, removendo incrustações de calcário ou poeira; garantir o bom funcionamento dos ventiladores da torre de resfriamento ou do condensador refrigerado a ar, mantendo a vazão e a temperatura adequadas do meio refrigerante.
- Verificação de impurezas no sistemaVerifique se há gases não condensáveis (como ar) introduzidos no sistema; caso necessário, proceda, em tempo oportuno, à evacuação e à purga do ar.
- Monitoramento da resistência da tubulação: Verifique periodicamente se os filtros na linha de alimentação de líquido estão obstruídos e se as válvulas estão completamente abertas, a fim de reduzir perdas de carga desnecessárias ao longo da tubulação e garantir a estabilidade da pressão de alimentação.