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提高制冷机效率的5个步骤

商城公告 发布于:2021-03-24

预防性维护,包括日常工作日志,清洁的管道和经过适当处理的水,可延长设备寿命并提高能源效率

  冷水机是一笔巨大的资本投资,并且是机构和商业设施运营成本的主要贡献者。对于许多组织而言,冷水机组是最大的单一能源用户,全面的维护对于确保其可靠性和高效运行至关重要。

  虽然一些组织使用预测性维护(包括振动分析,红外热成像和转子棒测试)来预先诊断问题,但全面的预防性维护(PM)计划仍然是确保冷却器最佳性能和效率的关键。

  由于控制,制冷剂和设备设计的进步,冷却器效率在过去十年中稳步提高。结果,冷水机组现在具有更严格的操作公差,并且定期维护和保养比以往任何时候都更加重要。在制定制冷设备的PM计划时,维护和工程经理应考虑五个基本领域。

 步骤1:维护每日操作日志

  制冷机操作员应每天以准确,详细的日志记录制冷机性能,并将此性能与设计和启动数据进行比较,以检测问题或效率低下的控制设定点。该过程使操作员可以汇总运行条件的历史记录,可以对其进行回顾和分析以确定趋势,并对潜在问题提供高级警告。

  例如,如果机器操作员注意到一个月内冷凝压力逐渐增加,则他们可以查阅日常操作日志并系统地检查和纠正这种情况的可能原因,例如冷凝器管或非冷凝物结垢。

  冷水机制造商可以根据要求提供设备特定的推荐数据点列表。操作员可以每天获取数据读数,每个班次大约同时读取一次。当今的冷水机是通过微处理器控制来控制的,因此管理人员可以使用微处理器控制的楼宇自动化系统来自动执行此过程。

  步骤2:保持试管清洁

  所需制冷机性能的一大潜在障碍是传热效率。冷水机的性能和效率直接与其传热能力直接相关,这始于清洁的蒸发器和冷凝器管。大型冷却器的热交换器中装有几英里的管道,因此保持大型表面清洁对于保持高效性能至关重要。

  当污垢,藻类,污泥,水垢或污染物积聚在传热表面的水侧时,冷却管的效率会随着管子的结垢而变差。结垢率取决于系统类型(打开或关闭)以及水质,清洁度和温度。

  大多数冷水机制造商建议每年清洁冷凝器管,因为它们通常是开放式系统的一部分,对于封闭式系统,他们建议每三年清洁一次蒸发器管。但是,如果蒸发器是开放式系统的一部分,则建议您进行定期检查和清洁。

  管理人员可以考虑两种主要的清洁管道的方法:

  · 机械清洁可去除光滑孔管中的泥浆,藻类,污泥和疏松材料,包括去除水箱盖,刷洗管并用清水冲洗。对于内部增强的管,管理人员应咨询冷水机制造商以获取机械清洁建议。

  · 化学清洁去除水垢。大多数冷水机制造商建议咨询当地的水处理供应商,以确定所需的适当化学溶液。彻底的机械清洁应始终在化学清洁之后进行。

  新型冷水机组具有自动刷管系统,可以在现有冷水机组上进行改造。这些系统使用小的尼龙刷毛,这些刷毛流过管子进行清洁。冷凝器给水系统中安装了定制的四通换向阀,每六个小时,该系统会自动使流经冷凝器管的流量反向约30秒。

  结合适当的水处理,这些系统实际上消除了冷却器内的结垢,并保持了设计接近的温度。这些系统通常显示不到两年的投资回收期。

  步骤3:确保装置无泄漏

  制造商建议每季度对压缩机进行一次泄漏检查。使用已淘汰的CFC-11或HCFC-123的低压冷却器的制冷系统部分在低于大气压下运行。尽管这些冷水机组是当今设施中最常见的冷水机组,但很难制造出完全密封的机器,而且泄漏会导致空气和湿气(通常称为非冷凝水)进入设备。

  进入冷却器后,非冷凝物被困在冷凝器中,从而增加了冷凝压力和压缩机功率要求,并降低了效率和整体冷却能力。低压冷水机组具有高效的吹扫装置,可清除不凝性气体,以保持设计凝结压力并促进高效运行。一家冷水机制造商估计,冷凝器中1 psi的空气等于3%的冷水机效率损失。

  冷却器中的水分还会产生酸,腐蚀电动机的绕组和轴承,并在壳体内部造成锈蚀。称为细粉的小锈粒漂浮在容器中,并被困在热交换器管内。管子上的细粉会降低设备的传热效率和整体效率。如果不加检查,它们会导致昂贵的管子维修。

  监视低压冷却器中泄漏的最佳方法是跟踪吹扫单元的运行时间和吹扫单元中的水分积累量。如果这些数字中的任何一个太高,则表明设备有泄漏。系统中空气的其他指示包括增加的扬程压力和冷凝温度。

  使用CFC-12,HFC-134a或HCFC-22的高压冷却器在远高于大气压的压力下运行,这些类型的冷却器中的泄漏将潜在危险的制冷剂释放到环境中。环境法规限制了年度制冷剂泄漏量。

  泄漏还导致制冷剂充注量降低以及其他运行问题,例如蒸发器压力降低,这些问题可能导致压缩机更努力地工作,从而产生较低的冷却能力。对于正压冷却器,技术人员应监控制冷剂充注量和蒸发器压力以检测泄漏。

  步骤4:维持适当的水处理

  大多数冷却器使用水进行热传递,因此必须对水进行适当处理,以防止水垢,腐蚀和生物生长。封闭水系统需要进行一次性化学处理,这是连接到冷却器蒸发器的冷却水系统的典型特征。

  开放式系统通常用于连接至冷却器冷凝器的冷凝器-水系统。使用诸如冷却塔之类的水源的冷凝器系统需要连续的化学水处理。管理人员应与熟悉当地供水的化学处理供应商合作,并可以为所有设施的供水系统提供全方位的维护。

  如果供应商对蒸发器和冷凝器-水系统进行适当的化学处理,则结垢不会成为问题。冷凝器或蒸发器管中有水垢表示水处理不当。供应商需要每三个月测试一次水质并纠正水处理程序,这应有助于清洁冷却器管。

  另外,所有系统过滤器应每三个月清洗一次。如果保养得当,用于冷凝水系统的砂滤器和侧流滤器在保持清洁水方面非常有效。为了确定何时需要清洁,技术人员应监控过滤器上的压降,并参考制造商有关清洁的建议。过滤器应每季度清洗一次,无论压降如何。

  过滤器和过滤器的维护限制了由沙子或其他小颗粒高速运动引起的冷却管腐蚀。腐蚀和管子点蚀会降低整体传热效率并降低效率。如果不加以纠正,这些情况可能导致管道堵塞或灾难性的管道故障。

  技术人员应每年检查冷却水和冷凝器水管道系统是否有腐蚀和侵蚀的迹象。大多数制造商建议每五年对换热管进行涡流检查,包括采用电磁程序评估管壁厚度。

  步骤5:分析机油和制冷剂

  每年对油和制冷剂进行化学分析可帮助在严重的冷却器污染问题之前发现它们。测试包括光谱化学分析,以确定会影响性能和效率的污染物,包括水分,酸和金属。必须由专门从事HVAC设备的合格化学实验室进行分析。大多数制造商提供年度机油和制冷剂分析服务。

  在冷却器运行期间,技术人员应采集油样。仅在机油分析表明有油时才应更换机油。技术人员还应监控机油滤清器的压降,并在建议的换油过程中或如果压降超出公差范围时进行更换。

  机油分析可以帮助检测其他冷却器问题。例如,机油中的高水分含量可能表明吹扫单元出现问题,机油特性的变化可能表明出现了不可接受的压缩机磨损。

  管理人员使用制冷剂测试来确定可能导致可靠性和效率问题的污染物。一种主要污染物是迁移到制冷剂中的油。一家制冷机制造商估计,制冷剂中每发现1%的机油,制冷机效率就会降低2%,在老式制冷机的制冷剂中发现10%的机油并不少见。根据此估算,这种污染会导致效率大幅降低20%。最重要的是-测试可以带来很大的收益。