Nomenclatura de Los Gases Refrigerantes PDF

 

El Standard 34 de ASHRAE, Nomenclatura de los Gases Refrigerantes Los técnicos en refrigeración sabemos que los nombres de todos los gases refrigerantes que se venden en nuestro país inician con la letra “R” y después aparece un número como el 22 o el 404a,

etc. Pero ¿qué significa y de dónde viene este número? La empresa DUPONT inventó este método y el uso público del sistema numérico para clasificar los gases fue autorizado en el año de 1956 y con el tiempo se volvió una norma utilizada por la industria. Posteriormente, ANSI y ASHRAE lo convirtieron en el Standard 34. La tabla de seguridad para los gases refrigerantes, se basa en la toxicidad y la inflamabilidad del gas. La clasificación de la toxicidad de los gases está basada en los índices TLV/TWA. “TLV” (Threshold Limit Value).- Concentración máxima permisible, expresada en la exposición al

gas en el orden de 8 a 12 hrs. por día, cinco días a la semana, durante 40 años, y el TWA (TimeWeighted Average).- Concentración Average).- Concentración ponderada en el tiempo, expresada en horas por día. Los gases refrigerantes están clasificados en dos clases, dependiendo del tiempo máximo permisible en que una persona puede estar expuesta a éstos. La intención de este standard es la de referirse, por un método simple, a los refrigerantes con Tabla 1. Algunas características de clasificación del Standard 34 Serie   Serie

Nombre   Nombre

Gas   Gas

000

Metanos

R-12

100

Etanos

R-134a

200

Propanos

R-290

400

Zeotropos

R-401A

500

Azeotropos

R-502

600

Orgánicos

R-600a

700

Inorgánicos

R-717

números y letras, en vez de utilizar el nombre químico del gas, fórmula o marca.

 

•  La letra minúscula denota denota un gas isómero, ejemplo en el R-134a. Es Esta ta indica la simetría en pe pesos sos

atómicos. El más simétrico no tiene letra y al aumentar la asimetría se colocan las letras a, b, c, etc. •  La letra mayúscula denota denota una mezcla zeotrópica y quedan quedan dentro de la serie 400. Ejempl Ejemplo o en el

R-401A. Las letras A, B, C, a la derecha del número se utilizan para diferenciar mezclas mezclas con los mismos componentes, pero con diferente proporción. Ejemplos: R-401A, R-401B, R-407C •  Si la mezcla es azeotrópica azeotrópica quedan en la serie 500 y el núm número ero es arbitrario, responde al orden

de aparición del refrigerante. Ejemplos: R-502, R-507 •  Para los refrigerantes inorgánicos se se reserva la serie 700. Ejempl Ejemplo: o: R-717 que es el amoniaco.

Respecto de los dígitos numéricos, el standard dice: •  Primer dígito, de derecha a izquierda izquierda = número de átomos de flúor flúor en el compuesto. •  Siguiente dígito hacia la izquierda izquierda = número de átomos de h hidrógeno idrógeno más 1. •  Tercer dígito hacia la izquierda izquierda = número de átomos de carb carbono ono menos 1 (no se usa cuand cuando o es

igual a cero). •  Cuarto dígito hacia la izquierda izquierda = número de enlaces dobl dobles. es.

Ejemplo: R-22 (CHClF2) •  Número de átomos de Flúor = 2 •  Número de átomos de Hidrógeno = 2 •  Número de átomos de Carbono = 0 •  Puesto que el carbón tiene tiene cuatro ligas y el total de F y H es es igual a 3, existe un átomo de Cl.

Tabla 2. Clasificación de seguridad de los refrigerantes

 

•  Clase A: TLV/TWA TLV/TWA 400 ppm o mayor •  Clase B: TLV/TWA 399 ppm ppm o menor

La inflamabilidad también se clasifica: • Clase 1: no propaga la flama  • Clase 2: baja propagación de flama  • Clase 3: alta propagación de flama

Los refrigerantes se pueden clasificar según la tabla número 2. Como se ve, un gas refrigerante “A1” significa que es uno de los gases más m ás seguros con los que se puede tr trabajar, abajar, y el “B3” es el

más peligroso. Los refrigerantes recomendados para las sustituciones, generalmente están clasificados como “A1”.  Tabla 3. Algunos refrigerantes que son compuestos puros del Standard 34 Número ASHRAE  ASHRAE 

Clasificación de Seguridad  Seguridad 

Fórmula Empírica  Empírica 

Nombre Químico  Químico 

R-11

A1

CFC

Triclorofluorometano

R-12

A1

CFC

Diclorofluorometano

R-134a

A1

HFC

Tetrafluoroetano

R-290

A3

HC

Propano

R-600

A3

HC

Butano

R-600a

A3

HC

Isobutano

R-717

B2

Amoniaco

FÓRMULA EMPÍRICA  EMPÍRICA  La tercera columna de las tablas 3 y 4 indica qué clase de gas refrigerante es. La nomenclatura aquí mostrada es: CFC…………Clorofluorocarbono  HCFC……….Hidroclorofluorocarbono  HFC…………Hidrofluorocarbono  HC…………..Hidrocarbono (Hidrocarburo) 

 

Tabla 4. Algunos refrigerantes que son zeotropos y azeotropos del Standard 34 Número ASHRAE   ASHRAE

Clasificación de Seguridad   Seguridad

Fórmula Empírica   Empírica

Componentes   Componentes

Porcentajes   Porcentajes

R-401A

A1/A1

HCFC

R-22/R-152a/R124

53/13/34

R-401B

A1/A1

HCFC

R-22/R-152a/R124

61/11/28

R-404A

A1/A1

HFC

R-125/R-143A/R134a

44/52/04

R-407C

A1/A1

HFC

R-32/R-125/R134a

23/25/52

R-502

A1

CFC

R-22/R-115

48.8/51.2

R-507A

A1/A1

HFC

R-125/R-143a

50/50

0000 Características generales de los gases refrigerantes. Los CFCs  CFCs  •  Los refrigerantes CFCs tienen tienen un elevado PAO (Potencial (Potencial de Agotamiento de Ozono), Ozono), y están

clasificados como una SAO (Sustancia Agotadora de la Capa de Ozono) esto hace que estén en fase de eliminación actualmente y ya no se fabriquen en nuestro país. •  Son refrigerantes que tienen clasificación clasificación A1. No son inflamables ni explosivos. Se desc descomponen omponen en presencia de la llama de nuestro soplete dando a lugar la presencia de un gas irritante llamado fosgeno, motivo por el cual debemos de ventilar el área en donde estemos trabajando. •  Para detectar las fugas se pueden pueden utilizar los métodos tradicion tradicionales ales como la espuma de jab jabón, ón,

los detectores de fuga electrónicos, las lámparas ultravioletas que detectan los medios contrastantes fluorescentes. fluorescentes. Los HCFCs  HCFCs  •  Actualmente a nivel global global se está reduciendo gradualmente la producción de estos

refrigerantes. Su presencia en el mercado de los Estados Unidos está limitada hasta el 2010; aunque en muchos países de la Comunidad Europea, por su cuenta, han adelantado esta fecha. •  Al igual que los CFCs son son refrigerantes que han tenido tenido una gran presencia en el mercad mercado, o, principalmente el R-22.

 

•  Tienen la clasificación clasificación A1, no son inflamables ni explosivos. Al igual que los CFCs se

descomponen en presencia de la llama de nuestro soplete dando a lugar la presencia de un gas irritante llamado fosgeno, motivo por el cual se deben tomar las mismas precauciones. •  Para detectar las fugas se pueden pueden utilizar los métodos tradicion tradicionales ales como la espuma de jab jabón, ón,

los detectores de fuga electrónicos, las lámparas ultravioletas que detectan los medios contrastantes fluorescentes. fluorescentes. Los HFCs  HFCs  Los refrigerantes HFCs se consideran de nueva generación, ya que han sido creados para sustituir a los CFCs y los HCFCs. En un principio han sido considerados como ecológicos, por no dañar a la capa de ozono atmosférico. La presencia de flúor en su composición provoca que al ser emitidos se comporten como un gas de efecto invernadero y estos contribuyan al calentamiento global. Por esta razón, tienen que ser sometidos a restricciones en cuanto a su uso para reducir al mínimo sus emisiones. • Su PAO es de cero ce ro por lo que se consideran refrigerantes refr igerantes definitivos.  • En general tienen valores de PCG (Potencial de Calentamiento Global) elevados, lo que implica

una influencia elevada en el efecto invernadero global. Esto significa que en el futuro, todas las instalaciones de refrigeración y aire acondicionado estarán controladas por reglamentaciones relacionadas con el ambiente. • Tienen clasificación A1, no son inf lamables lamables ni explosivos. • En comparación con las instalaciones que trabajan con CFCs, las instalaciones de refrigerantes

del tipo HFCs necesitan de un 5% a un 30% menos de refrigerante para lograr las mismas condiciones de trabajo. • Al estar constituidos por moléculas mucho más pequeñas que las de los refrigerantes r efrigerantes antiguos,

las probabilidades de fuga son mucho mayores. Esta característica hace que se deban aumentar las medidas para asegurar la hermeticidad de un sistema de refrigeración o de aire acondicionado. • Para detectar las fugas se pueden utilizar los métodos tradicionales como la espuma de jabón,

los detectores de fuga electrónicos, las lámparas ultravioletas que detectan los medios contrastantes fluorescentes. fluorescentes. LOS HIDROCARBONOS HC (HIDROCARBUROS) ( HIDROCARBUROS)  

Son refrigerantes que tienen clasificación A3, su uso requiere una serie de precauciones entre las que se encuentra el conocimiento profundo del refrigerante. • Hay que destacar que el uso de los hidrocarbonos como refrigerante siempre estará limitado y

condicionado por las fuertes regulaciones aplicadas al uso de este tipo de gas. • Se prevé que sean aplicados en sistemas combinados como refrigerantes secundarios, de

manera que el refrigerante HC quede confinado en caso de fuga.

 

 

PRÁCTICAS   BUENAS PRÁCTICAS Designación de gases refrigerantes El nombre de todos los gases refrigerantes disponibles en nuestro país comienza con la letra “R” y

después aparece un número cuyo significado es importante conocer para entender con qué fluido se está trabajando y aplicar las normas correspondientes a éste. En la antigüedad, el agua fue el primer refrigerante. Con el paso del tiempo, la industria de la refrigeración ha dado pasos significativos en la búsqueda no sólo de la eficiencia en la refrigeración, sino también de fluidos refrigerantes que tengan buenas propiedades termodinámicas y que no afecten la capa de ozono. Los refrigerantes están definidos como el medio capaz de transportar calor, que absorben en su proceso de ebullición (producido a baja temperatura y presión) y rechazan posteriormente, cuando se condensan por causa de una alta temperatura y presión. Éstos se identifican con números antecedidos por la letra R, nomenclatura que corresponde al sistema de identificación estandarizado por la American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning (ASHRAE, por sus siglas en inglés), la cual, en el Estándar 33, estipula la norma cuyo objetivo consiste en establecer un medio sencillo de referencia para identificar los refrigerantes, mediante una combinación de números y letras que sustituye el nombre químico, fórmula o marca.

 

  Clasificación de gases refrigerantes Nota: Existen también los refrigerantes casi azeotrópicos, y la diferencia entre éstos y las mezclas azeotrópicas es un pequeño deslizamiento de temperatura (son gases que no trabajan a temperatura constante durante su proceso de ebullición) 

Significado de letras y series  series  La letra mayúscula al final de la nomenclatura denota una mezcla zeotrópica y queda dentro de las series 400. Las letras A, B, C, que van a la derecha del número, se utilizan para diferenciar mezclas mezclas que tienen los mismos componentes aunque en diferente proporción. Ejemplos: R-401A, R-401B, R-407C. Si la mezcla es azeotrópica, queda en la serie 500 y el número es arbitrario, ya que únicamente responde al orden de aparición del refrigerante. Ejemplo: R-502, R-507. Para los refrigerantes inorgánicos se reserva la serie 700. Ejemplo: R-717, que es el amoniaco. Designación de números  números  Respecto de los dígitos numéricos, el estándar dice:  

Primer dígito, de derecha a izquierda = número de átomos de flúor (F) en el compuesto

 

Siguiente dígito hacia la izquierda = número de átomos de hidrógeno (H) más 1

 

Tercer dígito hacia la izquierda = número de átomos de carbono (C) menos 1 (no se usa cuando es igual a cero)

 

Cuarto dígito hacia la izquierda = número de enlaces dobles

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  Código de colores para los cilindros de refrigeración  refrigeración  En cuanto a los colores del tanque de gas refrigerante, es necesario saber que los contenedores utilizados para su manejo, ya sean tambores, latas o cilindros retornables o desechables, se codifican con algún color. Para este fin, se estandarizó un código al que la mayoría de los fabricantes se apegan y cuyos lineamientos fueron establecidos por el Air Conditioning and Refrigeration Institute (ARI, por sus siglas en inglés). Esta institución usa, a su vez, un lenguaje internacional de colores de impresión, publicidad y empaque, denominado Pantone® Matching System (PMS), con el cual se establecen correlaciones ente números y colores. Esta codificación permite a los técnicos y contratistas identificar rápida y fácilmente el refrigerante por el color del contenedor y evita que se mezclen accidentalmente diferentes refrigerantes en un sistema. Sin embargo, aunque exista este apoyo, siempre se debe leer la etiqueta e identificar el contenido antes de utilizarlo. Conocer las normativas existentes de los fluidos con los que se trabaja disminuye el riesgo de accidentes en el área de trabajo. NOTA: Siempre que se haga una actualización de gases, se debe tomar como referencia la hoja de NOTA: Siempre seguridad del gas refrigerante