5 stappen om de efficiëntie van koelmachines te verbeteren
Preventief onderhoud, inclusief dagelijkse werklogboeken, schone leidingen en correct behandeld water, kan de levensduur van de apparatuur verlengen en de energie-efficiëntie verbeteren
waterkoeler is een enorme kapitaalinvestering en levert een belangrijke bijdrage aan de bedrijfskosten van instellingen en commerciële voorzieningen. Voor veel organisaties zijn koelmachines de grootste individuele energieverbruiker, en uitgebreid onderhoud is essentieel om hun betrouwbaarheid en efficiënte werking te garanderen.
Hoewel sommige organisaties voorspellend onderhoud gebruiken (inclusief trillingsanalyse, infrarood warmtebeeldvorming en rotorstaaftesten) om problemen vooraf te diagnosticeren, is een uitgebreid programma voor preventief onderhoud (PM) nog steeds de sleutel tot optimale prestaties en efficiëntie van de koeler.
Dankzij vooruitgang op het gebied van regeling, koelmiddel en apparatuurontwerp is de efficiëntie van de koeler het afgelopen decennium gestaag verbeterd. Als gevolg hiervan hebben koelmachines nu nauwere bedrijfstoleranties en zijn regelmatig onderhoud en onderhoud belangrijker dan ooit. Bij het ontwikkelen van een PM-plan voor koelapparatuur moeten onderhouds- en engineeringmanagers vijf basisgebieden in overweging nemen.
Stap 1: Houd het dagelijkse bedrijfslogboek bij
De operator van de koelmachine moet de prestaties van de koelmachine elke dag registreren met nauwkeurige en gedetailleerde logboeken en deze prestaties vergelijken met de ontwerp- en opstartgegevens om problemen of inefficiënte regelinstelpunten te detecteren. Dit proces stelt operators in staat historische gegevens van bedrijfsomstandigheden samen te vatten, deze te bekijken en te analyseren om trends te bepalen en geavanceerde waarschuwingen te geven voor mogelijke problemen.
Als machinisten bijvoorbeeld binnen een maand een geleidelijke toename van de condensatiedruk constateren, kunnen ze het dagelijkse bedrijfslogboek raadplegen en systematisch de mogelijke oorzaken van deze situatie controleren en corrigeren, zoals condensorbuizen of niet-condensaatvervuiling.
De fabrikant van de koelmachine kan op verzoek een lijst met apparatuurspecifieke aanbevolen datapunten verstrekken. De operator kan elke dag, ongeveer één keer per dienst, gegevens uitlezen. Tegenwoordig worden de koelmachines van' bestuurd door microprocessorbesturing, zodat managers microprocessorgestuurde gebouwautomatiseringssystemen kunnen gebruiken om dit proces te automatiseren.
Stap 2: Houd de reageerbuis schoon
Een potentieel obstakel voor de vereiste koelkastprestaties is de efficiëntie van de warmteoverdracht. De prestaties en efficiëntie van de koelmachine zijn direct gerelateerd aan de warmteoverdrachtscapaciteit, die begint met schone verdamper- en condensorbuizen. Er zijn kilometerslange leidingen in de warmtewisselaar van een grote koeler, dus het schoonhouden van het grote oppervlak is essentieel om efficiënte prestaties te behouden.
Wanneer vuil, algen, slib, kalkaanslag of verontreinigingen zich ophopen aan de waterzijde van het warmteoverdrachtsoppervlak, zal de efficiëntie van de koelleiding verslechteren naarmate de leiding vervuild raakt. De vervuilingsgraad is afhankelijk van het type systeem (open of gesloten) en van de waterkwaliteit, reinheid en temperatuur.
De meeste fabrikanten van koelmachines raden aan om de condensorbuis elk jaar te reinigen, omdat ze meestal deel uitmaken van een open systeem. Bij een gesloten systeem adviseren zij om de drie jaar de verdamperbuis te reinigen. Als de verdamper echter deel uitmaakt van een open systeem, is het raadzaam om regelmatig te inspecteren en te reinigen.
Managers kunnen twee hoofdmethoden overwegen om de pijpleiding te reinigen:
· Mechanische reiniging kan de modder, algen, slib en losse materialen in de gladde gatpijp verwijderen, inclusief het verwijderen van het tankdeksel, het borstelen van de pijp en het spoelen met schoon water. Voor intern versterkte leidingen dienen managers de fabrikant van de koelmachine te raadplegen voor aanbevelingen voor mechanische reiniging.
· Chemische reiniging om kalkaanslag te verwijderen. De meeste fabrikanten van koelmachines raden aan om uw plaatselijke leverancier van waterbehandeling te raadplegen om de juiste chemische oplossing te bepalen. Na chemische reiniging dient altijd een grondige mechanische reiniging te worden uitgevoerd.
Het nieuwe type chiller heeft een automatisch pijpborstelsysteem, dat achteraf op de bestaande chiller kan worden gemonteerd. Deze systemen maken gebruik van kleine nylon borstelharen die door de buizen stromen voor reiniging. In het condensorwatertoevoersysteem wordt een op maat gemaakte vierweg-omkeerklep geïnstalleerd. Om de zes uur keert het systeem automatisch de stroom door de condensorbuis gedurende ongeveer 30 seconden om.
In combinatie met de juiste waterbehandeling elimineren deze systemen vervuiling in de koeler en houden ze de temperatuur dicht bij het ontwerp. Deze systemen hebben doorgaans een terugverdientijd van minder dan twee jaar.
Stap 3: Zorg ervoor dat het apparaat lekvrij is
De fabrikant raadt aan om de compressor elk kwartaal te controleren op lekkage. Het koelsysteemgedeelte van de lagedrukkoeler met behulp van de verouderde CFC-11 of HCFC-123 werkt bij subatmosferische druk. Hoewel deze koelmachines de meest voorkomende koelmachines zijn in de huidige faciliteiten van', is het moeilijk om een volledig afgesloten machine te maken, en lekken kunnen ervoor zorgen dat lucht en vocht (vaak niet-condenseerbaar water genoemd) de apparatuur binnendringen.
Nadat het niet-condensaat de koeler is binnengekomen, wordt het gevangen in de condensor, wat de condensatiedruk en het compressorvermogen verhoogt en de efficiëntie en de algehele koelcapaciteit vermindert. De lagedrukkoelmachine heeft een efficiënt ontluchtingsapparaat dat niet-condenseerbaar gas kan verwijderen om de ontwerpcondensatiedruk te handhaven en een efficiënte werking te bevorderen. Een fabrikant van een koelmachine schat dat 1 psi lucht in de condensor gelijk staat aan een rendementsverlies van 3% van de koelmachine.
Het vocht in de koeler zal ook zuur produceren, dat de wikkelingen en lagers van de motor zal aantasten en roest in de behuizing zal veroorzaken. Kleine roestdeeltjes, fijn poeder genaamd, drijven in de container en worden gevangen in de buizen van de warmtewisselaar. Het fijne poeder op de buis zal de efficiëntie van de warmteoverdracht en de algehele efficiëntie van de apparatuur verminderen. Als ze niet worden gecontroleerd, kunnen ze leiden tot dure pijpreparaties.
De beste manier om lekkage in de lagedrukkoeler te controleren, is door de bedrijfstijd van de zuiveringseenheid en de hoeveelheid vocht die zich in de zuiveringseenheid heeft opgehoopt te volgen. Als een van deze cijfers te hoog is, geeft dit aan dat de apparatuur lekt. Andere indicaties van lucht in het systeem zijn onder meer verhoogde kopdruk en condensatietemperatuur.
Hogedrukkoelers die CFC-12, HFC-134a of HCFC-22 gebruiken, werken bij drukken die veel hoger zijn dan de atmosferische druk. Door lekken in dit soort koelers komen potentieel gevaarlijke koudemiddelen in het milieu terecht. Milieuvoorschriften beperken de jaarlijkse koudemiddellekkage.
Lekkage leidt ook tot een afname van de koudemiddelvulling en andere operationele problemen, zoals een afname van de verdamperdruk, waardoor de compressor harder kan werken, wat resulteert in een lagere koelcapaciteit. Voor overdrukkoelers moet de technicus de koelmiddelvulling en verdamperdruk controleren om lekken te detecteren.
Stap 4: Zorg voor een goede waterbehandeling
De meeste koelers gebruiken water voor warmteoverdracht, dus het water moet goed worden behandeld om kalkaanslag, corrosie en biologische groei te voorkomen. Het gesloten watersysteem vereist een eenmalige chemische behandeling, wat typisch is voor het koelwatersysteem dat is aangesloten op de koelere verdamper.
Open systeem wordt meestal gebruikt voor condensor-watersysteem dat is aangesloten op een koelere condensor. Condensorsystemen die waterbronnen gebruiken, zoals koeltorens, vereisen een continue chemische waterbehandeling. Managers moeten samenwerken met leveranciers van chemische verwerking die bekend zijn met de lokale watervoorziening en die het watervoorzieningssysteem van alle faciliteiten kunnen verzorgen.
Als de leverancier de verdamper en het condensor-watersysteem op de juiste manier chemisch behandelt, is kalkaanslag geen probleem. Kalkaanslag in de condensor of verdamperbuis duidt op een onjuiste waterbehandeling. De leverancier moet de waterkwaliteit elke drie maanden testen en het waterbehandelingsprogramma corrigeren, wat zou moeten helpen om de koelslang schoon te maken.
Bovendien moeten alle systeemfilters elke drie maanden worden gereinigd. Als ze goed worden onderhouden, zijn zandfilters en zijstroomfilters die in condensaatsystemen worden gebruikt, zeer effectief in het handhaven van schoon water. Om te bepalen wanneer reiniging nodig is, moet de technicus de drukval op het filter controleren en de aanbevelingen van de fabrikant' voor reiniging raadplegen. Het filter moet elk kwartaal worden gereinigd, ongeacht de drukval.
Het filter en het onderhoud van het filter beperken de corrosie van de koelleiding veroorzaakt door de snelle beweging van zand of andere kleine deeltjes. Corrosie en putvorming in de leidingen zullen de algehele efficiëntie van de warmteoverdracht verminderen en de efficiëntie verminderen. Als ze niet worden gecorrigeerd, kunnen deze omstandigheden leiden tot verstoppingen van de pijpleiding of catastrofale pijplijnstoringen.
De monteur moet het koelwater- en condensorwaterleidingsysteem elk jaar controleren op tekenen van corrosie en erosie. De meeste fabrikanten bevelen om de vijf jaar wervelstroominspecties van warmtewisselaarbuizen aan, inclusief het gebruik van elektromagnetische procedures om de buiswanddikte te evalueren.
Stap 5: Analyseer olie en koelmiddel
De jaarlijkse chemische analyse van olie en koelmiddel kan helpen deze te detecteren voordat ernstige verontreinigingsproblemen van de koelmachine optreden. Testen omvat spectrochemische analyse om verontreinigingen te identificeren die de prestaties en efficiëntie kunnen beïnvloeden, waaronder vocht, zuren en metalen. De analyse moet worden uitgevoerd door een gekwalificeerd chemisch laboratorium dat gespecialiseerd is in HVAC-apparatuur. De meeste fabrikanten bieden jaarlijkse olie- en koelmiddelanalysediensten aan.
Tijdens de werking van de koeler moet de technicus oliemonsters nemen. De olie mag alleen worden ververst als de olieanalyse aangeeft dat er olie aanwezig is. De technicus moet ook de drukval van het oliefilter controleren en deze vervangen tijdens de aanbevolen olieverversing of als de drukval buiten de tolerantie valt.
Olie-analyse kan helpen bij het opsporen van andere problemen met de koeler. Een hoog vochtgehalte in de olie kan bijvoorbeeld duiden op een probleem met de ontluchtingseenheid, en veranderingen in de olie-eigenschappen kunnen duiden op onaanvaardbare compressorslijtage.
Managers gebruiken koudemiddeltests om verontreinigingen te identificeren die betrouwbaarheids- en efficiëntieproblemen kunnen veroorzaken. Een belangrijke vervuiler is olie die in het koelmiddel terechtkomt. Een koelkastfabrikant schat dat voor elke 1% olie in het koelmiddel, de efficiëntie van de koelkast met 2% afneemt. Het is niet ongebruikelijk dat er 10% olie in het koelmiddel van oudere koelkasten zit. Volgens deze schatting zal deze vervuiling resulteren in een significante daling van het rendement van 20%. Het belangrijkste is dat testen grote voordelen kan opleveren.
