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O uso da amônia na Refrigeração Industrial

A história nos relata que a amônia foi utilizada pela primeira vez para refrigeração em 1876. Foi numa máquina de compressão à vapor por Carl Von Linde. Ele era um físico e engenheiro alemão que desenvolveu os princípios para a tecnologia moderna de refrigeração. Os outros refrigerantes, como CO2, SO2 também eram comumente utilizados até 1920.

Fatos históricos dos refrigerantes industriais

No final da década de 1920, nos EUA, Thomas Midgley, Jr. melhorou o processo de síntese e levou o esforço para usar CFC como refrigerante para substituir a amônia (NH3), clorometano (CH3Cl) e dióxido de enxofre (SO2), que são tóxicos, mas eram comumente utilizados. Na procura de um novo refrigerante, os requisitos para o composto foram: baixo ponto de ebulição, baixa toxicidade e, geralmente, não reativos.

Em uma demonstração para a sociedade química americana, Midgley demonstrou extravagantemente todas estas propriedades inalando um sopro do gás e usando-o para fundir para fora uma vela em 1930.

Com isso, houve um favorecimento destes refrigerantes, em comparação com todos os outros refrigerantes utilizados até então. E os CFCs foram considerados substâncias químicas inofensivas e extremamente estáveis. As consequências para o ambiente externo, de lançamentos em massa de refrigerante, não poderiam ser previstas naquela época.

Os refrigerantes CFC se promoveram como seguros. O que resultou em uma aceleração na demanda e no seu sucesso. Estes refrigerantes ficaram conhecidos como refrigerantes “fabricados pelos homens e enviados por Deus”.

O uso dos CFCs

Devido ao sucesso dos CFCs, a amônia veio sob uma grande pressão, mas manteve a sua posição, especialmente em grandes instalações industriais e na preservação dos alimentos.

Em 1980, os efeitos nocivos dos refrigerantes CFCs se tornaram evidentes e então foi aceito que os refrigerantes CFCs estavam contribuindo para a destruição da camada de ozônio e para o aquecimento global, o que finalmente resultou no Protocolo de Montreal (1989), no qual quase todos os países concordaram com sua eliminação em um programa duradouro.

Tendo em vista a gravidade dos danos para a atmosfera e os perigos resultantes devido às emissões de CFC/HCFC, como também aos efeitos do aquecimento global, as revisões no protocolo de Montreal (1990), 1992 (Copenhagen) e 1998 Kyoto (Japão) exigiram um planejamento de eliminação acelerada. Mesmo os HCFCs estão sendo gradualmente eliminados e a Europa tem sido pioneira nesta realização.  Os hidroclorofluorocarbonos (HCFC) são menos estáveis ​​na atmosfera inferior, permitindo que eles se quebrem antes de atingir a camada de ozônio.

No entanto, uma fração significativa dos HCFCs se decompõe na estratosfera e contribui para mais acúmulo de cloro além do que se previa inicialmente. Os refrigerantes de hidrocarbonetos (uma mistura de propano/isobutano) também são amplamente utilizados em sistemas de ar condicionado móveis na Austrália, nos EUA e em muitos outros países, pois têm excelentes propriedades termodinâmicas e funcionam bem em ambientes de altas temperaturas.

Muitos países europeus pararam de utilizar os HCFC e, assim, novos refrigerantes, como aqueles testados e confiáveis como amônia e dióxido de carbono estão sendo considerados para diversas novas aplicações.

Benefícios da amônia em sistemas de refrigeração industrial

A amônia possui diversos benefícios que foram comprovados ao longo de décadas de aplicações dos sistemas de refrigeração de amônia. Leia a seguir.

Eficiência energética

A amônia é uma das aplicações mais eficientes disponíveis, com a faixa que vai de alta a baixa temperatura. Quanto ao consumo de energia, os sistemas de amônia são uma escolha segura e sustentável para o futuro. Normalmente, um sistema de amônia inundado seria de 15 a 20% mais eficiente do que um DX R404A. Os desenvolvimentos recentes da combinação de NH3 e CO2 contribuíram para aumentar ainda mais a eficiência. NH3/CO2 em cascata é extremamente eficiente para aplicações em baixas e altas temperaturas. Enquanto os sistemas de salmoura de NH3/CO2 são aproximadamente 20% mais eficientes do que as tradicionais.

Meio ambiente

É o refrigerante mais ecológico, fazendo parte do grupo dos refrigerantes chamados “naturais”, sem potencial de aquecimento global (GWP) e de degradação do ozônio (ODP).

Segurança

Em algumas concentrações, a amônia é um refrigerante tóxico e também inflamável. Por isso deve ser manipulado com cuidado e ainda ser projetado pensando na segurança. Ao mesmo tempo, diferente da maioria dos outros refrigerantes, tem um odor característico que pode ser percebido por humanos, mesmo em baixas concentrações. Isso dá um sinal de aviso, mesmo em caso de um pequeno vazamento de amônia.

Se for necessário reduzir a carga de amônia, uma combinação de amônia e CO2 (como em cascata e salmoura) pode ser uma boa opção.

Menores tamanhos de tubulações

As fases de vapor e líquida da amônia precisam de menores diâmetros de tubulações do que a maioria dos refrigerantes químicos.

Melhor transferência de calor

A amônia possui melhores propriedades de transferência de calor do que a maioria dos refrigerantes químicos. Portanto, pode ser usada em um equipamento com uma menor área. Assim, a construção da instalação custará menos. Essas propriedades beneficiam a eficiência termodinâmica no sistema e reduzem seus custos de operação.

Preço do refrigerante

Em muitos países, o custo da amônia (por kg) é normalmente menor ao custo dos HFCs. Esta vantagem é ainda ampliada pelo fato de que a amônia tem densidade mais baixa em fase líquida. Além disso, quando houver um vazamento de amônia, este será percebido rapidamente devido ao odor. Portanto, qualquer perda também será mais baixa.

Conclusão

A amônia não é um refrigerante universal, porém muito apropriada para usos comerciais e industriais. A toxicidade da amônia e sua inflamabilidade já foram motivos de amplo debate. Mas o fato de que os sistemas de refrigeração devem ser projetados em vista da segurança, primeiramente. Isso quer dizer que o uso de válvulas adequadas não é apenas um detalhe. E sim, forma de evitar acidentes e acima de tudo, aumentar a eficiência da aplicação.

É fácil notar a diferença quando um profissional de manutenção faz um diagnóstico completo e descobre que uma válvula de bloqueio ineficiente. Ou muito antiga e não consegue a mesma precisão que outra de qualidade. Resultado: prejuízo!

Mais um motivo importante para utilizar as válvulas corretas. E que sejam de fabricantes e fornecedores de confiança. Tenha isso em mente.

Equipe Vaportec

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