チラーの効率を向上させる5つのステップ
毎日の作業ログ、きれいなパイプ、適切に処理された水を含む予防メンテナンスは、機器の寿命を延ばし、エネルギー効率を向上させることができます
水チラーは巨大な設備投資であり、機関や商業施設の運営コストに大きく貢献しています。多くの組織にとって、冷却機は最大の単一エネルギーユーザーであり、信頼性と効率的な運用を確保するためには包括的なメンテナンスが不可欠です。
一部の組織では、事前に問題を診断するために予測メンテナンス(振動解析、赤外線熱画像、ローターロッドテストを含む)を使用していますが、包括的な予防メンテナンス(PM)プログラムは、依然として最適なクーラー性能と効率を確保するための鍵です。
制御、冷媒、設備設計の進歩により、クーラーの効率は過去10年間で着実に改善されました。その結果、チラーの操作許容度が厳しくなり、定期的なメンテナンスとメンテナンスがこれまで以上に重要になっています。冷凍装置のPM計画を策定する際には、メンテナンスおよびエンジニアリング管理者は5つの基本的な分野を検討する必要があります。
ステップ 1: 毎日の操作ログを管理する
冷却装置は、正確で詳細なログを記録し、このパフォーマンスを設計およびスタートアップデータと比較して、問題や非効率的な制御セットポイントを検出する必要があります。このプロセスにより、オペレータは、動作状況の履歴記録を要約し、それらをレビューして分析して傾向を判断し、潜在的な問題に関する高度な警告を提供することができます。
例えば、機械オペレータは、1ヶ月以内に凝縮圧力の漸進的な増加に気づいた場合、彼らは毎日の操作ログを参照し、凝縮管や非凝縮物の汚れなど、このような状況の考えられる原因を体系的にチェックし、修正することができます。
冷却装置の製造元は、要求に応じて、機器固有の推奨データ ポイントのリストを提供できます。オペレータは、毎日、およそ1回のシフトでデータの読み取りを行うことができます。今日の冷却装置はマイクロプロセッサ制御によって制御されるため、マネージャーはマイクロプロセッサ制御のビルオートメーションシステムを使用してこのプロセスを自動化できます。
ステップ 2: 試験管を清潔に保つ
必要な冷蔵庫性能の潜在的な障害の1つは、熱伝達効率です。冷却器の性能および効率はきれいな蒸発器および凝縮器の管から始まる熱伝達容量に直接関連している。大きな冷却器の熱交換器には何マイルものパイプがあるため、効率的な性能を維持するためには大きな表面を清潔に保つことが不可欠です。
土、藻類、汚泥、スケール、汚染物質が熱伝達面の水面に蓄積すると、パイプが汚れるにつれて冷却管の効率が低下します。汚れ速度は、システムの種類(開閉または閉じる)だけでなく、水質、清潔度、温度に依存します。
ほとんどの冷却装置メーカーは、通常はオープンシステムの一部であるため、毎年コンデンサーチューブを洗浄することをお勧めします。閉じたシステムの場合、3年ごとに蒸発器チューブを洗浄することをお勧めします。ただし、蒸発器がオープンシステムの一部である場合は、定期的な検査と清掃を行うことをお勧めします。
マネージャは、パイプラインをクリーニングする主な 2 つの方法を検討できます。
·機械洗浄は、タンクカバーの取り外し、パイプのブラッシング、きれいな水で洗い流すなど、滑らかな穴パイプの泥、藻類、汚泥、緩い材料を取り除くことができます。内部強化パイプの場合、管理者は、機械洗浄の推奨事項についてチラーメーカーに相談する必要があります。
·スケールを除去する化学洗浄。ほとんどの冷却装置メーカーは、必要な適切な化学ソリューションを決定するために、地元の水処理サプライヤーに相談することをお勧めします。徹底的な機械的洗浄は、常に化学洗浄後に行われるべきです。
新しいタイプのチラーは既存のチラーに改装することができる自動パイプブラッシングシステムを備えています。これらのシステムはクリーニングのために管を通って流れる小さいナイロンの毛を使用する。カスタムメイドの4方向反転弁は、コンデンサー給水システムに設置されています。6時間ごとに、システムは自動的に約30秒間コンデンサーチューブを通して流れを逆にします。
適切な水処理と組み合わせることで、これらのシステムは実際にクーラーの汚れを排除し、温度を設計に近づけます。これらのシステムは、通常、2年未満の回収期間を示しています。
手順 3: デバイスがリークがないことを確認する
メーカーは、コンプレッサーが四半期ごとに漏れがないか確認することをお勧めします。時代遅れのCFC-11またはHCFC-123を使用して低圧冷却器の冷凍システム部分は、大気圧下で動作します。これらのチラーは、今日の施設で最も一般的なチラーですが、完全に密閉された機械を作ることは困難であり、漏れは空気と水分(しばしば非凝縮水と呼ばれる)が機器に入る原因となります。
クーラーに入った後、非凝縮物は凝縮器に閉じ込められ、凝縮圧力および圧縮機の電力要件を増加させ、効率および全体的な冷却能力を減らす。低圧のチラーは設計の凝縮圧力を維持し、有効な操作を促進するために非凝縮性ガスを除去できる有効なパージ装置を有する。冷却器メーカーは、コンデンサー内の空気の1 psiが3%のチラー効率損失に等しいと推定しています。
クーラーの水分も酸を生成し、モーターの巻き付けやベアリングを腐食させ、ハウジング内の錆を引き起こします。細かい粉と呼ばれる小さな錆の粒子は容器に浮かび、熱交換器の管に閉じ込められる。管の微粉は、熱伝達効率と機器の全体的な効率を低下させます。チェックを外したままにしておくと、高価なパイプ修理につながる可能性があります。
低圧冷却器の漏れを監視する最善の方法は、パージユニットの動作時間とパージユニットに蓄積された水分量を追跡することです。これらの数値のいずれかが大きすぎる場合は、機器が漏れているということを示します。システム内の空気の他の徴候は、増加した頭部圧力および凝縮温度を含んでいる。
CFC-12、HFC-134aまたはHCFC-22を使用した高圧冷却器は、大気圧よりもはるかに高い圧力で動作します。これらのタイプのクーラーの漏れは、潜在的に危険な冷媒を環境に放出する。環境規制は、年間の冷媒漏れを制限します。
漏れはまた、冷媒電荷の低下や蒸発器圧力の低下などの他の運用上の問題を引き起こし、圧縮機の作業が一層高くなり、冷却能力が低下する可能性があります。正圧冷却器の場合、技術者は冷媒電荷と蒸発圧を監視して漏れを検出する必要があります。
ステップ 4: 適切な水処理を維持する
ほとんどの冷却器は、熱伝達のために水を使用するので、水はスケール、腐食および生物学的成長を防ぐために適切に処理されなければならない。閉鎖された水システムはクーラー蒸発器に接続される冷却水システムの典型的な特徴である1回の化学処理を必要とする。
開放系は、通常、クーラーコンデンサーに接続されたコンデンサー水システムに使用されます。冷却塔などの水源を使用するコンデンサーシステムでは、連続的な化学水処理が必要です。管理職は、地域の水供給に精通した化学処理サプライヤーと協力し、すべての施設の給水システムに全面的なメンテナンスを提供する必要があります。
サプライヤーが蒸発器およびコンデンサ水システムで適切な化学処理を行う場合、スケーリングは問題ありません。コンデンサまたはエバポレーターチューブのスケールは、不適切な水処理を示しています。サプライヤーは水質をテストし、3ヶ月ごとに水処理プログラムを修正する必要があり、クーラーチューブの清掃に役立ちます。
さらに、すべてのシステムフィルターは3ヶ月ごとに清掃する必要があります。適切に維持された場合、コンデンセートシステムで使用される砂フィルターとサイドフローフィルタは、きれいな水を維持するのに非常に効果的です。クリーニングが必要な時期を判断するには、技術者はフィルターの圧力低下を監視し、クリーニングに関するメーカーの推奨事項を参照する必要があります。圧力低下に関係なく、フィルターは四半期ごとに清掃する必要があります。
フィルターとフィルタのメンテナンスは、砂や他の小さな粒子の高速移動によって引き起こされる冷却管の腐食を制限します。腐食および管の穴は全体的な熱伝達効率を減らし、効率を減らす。この状態を修正しないと、パイプラインの閉塞や致命的なパイプライン障害が発生する可能性があります。
技術者は、毎年腐食や浸食の兆候がないか冷却水とコンデンサー水配管システムをチェックする必要があります。ほとんどのメーカーは、電磁手順を使用してチューブの壁の厚さを評価するなど、5年ごとに熱交換チューブの渦電流検査を推奨しています。
ステップ5:油と冷媒を分析する
油および冷媒の年次化学分析は、深刻なチラー汚染の問題の前にそれらを検出するのに役立ちます。試験には、水分、酸、金属など、性能や効率に影響を与える可能性のある汚染物質を特定するための分光分析が含まれます。分析は、HVAC装置に特化した化学研究所によって行う必要があります。ほとんどのメーカーは、年間オイルおよび冷媒分析サービスを提供しています。
クーラーの運転中に、技術者はオイルサンプルを取る必要があります。オイルは、オイル分析が油があることを示している場合にのみ変更する必要があります。技術者はオイルフィルターの圧力降下を監視し、推奨されるオイル交換の間、または圧力降下が許容範囲外である場合に交換する必要があります。
油分析は、他のクーラーの問題を検出するのに役立ちます。例えば、油中の水分含有量が高い場合、パージユニットに問題があり、オイル特性の変化は許容できない圧縮機の摩耗を示す可能性があります。
マネージャは冷媒試験を使用して、信頼性と効率の問題を引き起こす可能性のある汚染物質を特定します。一つの主要な汚染物質は、冷媒に移動する油です。冷蔵庫のメーカーは、冷媒に含まれる油の1%ごとに、冷蔵庫の効率が2%減少すると推定しています。古い冷蔵庫の冷媒に油の10%を見つけることは珍しいことではありません。この推定によると、この汚染は20%の効率の大幅な低下をもたらす。最も重要なことは、テストは大きな利点をもたらすことです。
