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提高工业冷水机组性能的5个步骤

作者:来源:日期:2020-3-21 10:32:05人气:62
        提高工业冷水机组性能的5个步骤

        工业冷水机组代表了大量的资本投资,是机构和商业设施运营成本的主要贡献者。对于许多组织来说,工业冷水机组是最大的单能源用户,全面的维护是保证其可靠性和高效运行的关键。

        虽然一些组织使用预测维护(包括振动分析、红外热成像和转子杆测试)来提前诊断问题,但全面的预防性维护(PM)计划仍然是确保冷却器的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,工业冷水机组的效率在过去的十年中稳步提高。因此,工业冷水机组现在有更严格的运行公差,定期维修和保养比以往任何时候都更加重要。在制定冷设备的PM计划时,维护和工程经理应考虑五个基本领域。

        第1步:维护日常运行日志

        冷却器操作员应该每天用准确和详细的日志记录冷却器性能,将此性能与设计和启动数据进行比较,以检测问题或低效的控制设定点。此过程允许操作者组装操作条件的历史,其可以被回顾和分析以确定趋势并提供潜在问题的高级警告。

        例如,如果机器操作员注意到在一个月的时间内冷凝压力逐渐增加,他们可以查阅日常运行日志并系统地检查和纠正这种情况的可能原因,例如污垢的冷凝器管或不凝结物。

        冷却器制造商可根据要求提供特定设备的推荐数据点列表。操作员可以每天进行数据读数,每次轮班一次。现在的工业冷水机组是通过微处理器控制的,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化这一过程。

        第2步:留住

        一个很大的潜在阻碍是期望的冷却器性能是传热效率。工业冷水机组的性能和效率直接关系到它的传热能力,从清洁蒸发器和冷凝器管开始。大型工业冷水机组在其热交换器中含有几英里的管道,所以保持这些大的表面清洁是保持高效率性能的关键。当泥浆、藻类、淤泥、污垢或污染物积聚在传热表面的水边时,冷却器效率会恶化。污垢的发生率取决于系统类型-打开或关闭-以及水质,清洁度和温度。

        大多数冷却器制造商每年推荐清洗冷凝器管,因为它们通常是一个开放系统的一部分,他们建议在关闭系统中每三年清洗一次蒸发器管。但是如果蒸发器是一个开放系统的一部分,他们建议定期检查和清洗。管理人员可以考虑两种主要的清洗管道的方法:

        机械清洗从光滑的管子中去除泥浆、藻类、淤泥和松散材料,包括去除水箱盖、刷管和用清水冲洗。对于内部强化管,经理应咨询工业冷水机组制造商的机械清洗建议。化学清洗去除鳞片。大多数工业冷水机组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。彻底的机械清洗应始终遵循化学清洗。新的工业冷水机组具有自动管刷系统,可以将其改装到现有的工业冷水机组上。这些系统使用小的尼龙刷毛,这些刷子流过管子进行清洗。一个定制制造的四通换向阀安装在冷凝器水管道系统中,每六小时,系统自动地通过冷凝器管反向流动约30秒。与适当的水处理相结合,这些系统实际上消除了冷却器内的污垢,并保持设计接近温度。这些系统通常显示不到两年的回收期。

        步骤3:确保无泄漏单元

        制造商建议对泄漏的压缩机进行季度测试。低压冷却器使用CFC-11,已逐步淘汰,或HCFC-123有其制冷系统的部分工作在低于大气压力。虽然这些工业冷水机组在当今的设施中是最常见的,但是很难制造出完全密封的机器,并且泄漏允许空气和湿气(通常称为不凝结物)进入单元。

        一旦在冷却器中,不凝结物被困在冷凝器中,增加冷凝压力和压缩机功率要求,并降低效率和整体冷却能力。低压工业冷水机组具有高效率的吹扫装置,可除去不凝结物以保持设计冷凝压力并促进高效运行。一个工业冷水机制造商估计在冷凝器中空气的1 psi等于冷却器效率的3%损失。

        冷却器中的水分还会产生腐蚀电机绕组和轴承并在外壳内部产生锈蚀的酸。细小的锈粒称为细颗粒,漂浮在容器内并被困在热交换器管内。管上的细粉减少了单元的传热效率和整体效率。如果不加以控制,它们可能会导致昂贵的管道维修。

        监测低压冷却器泄漏的最佳方法是跟踪吹扫单元运行时间和清洗单元中的湿气积聚量。如果这些数字中的任何一个都太高,则该单元有泄漏。系统中其他空气的指示包括增加的头部压力和冷凝温度。

        使用CFC-12、HFC-134A或HCFC-22的高压工业冷水机组在远高于大气压力的压力下运行,并且这些类型的工业冷水机组中的泄漏将潜在危险的制冷剂释放到环境中。环境法规限制了每年的制冷剂泄漏量。

        泄漏也导致较低的制冷剂充注和其他操作问题,例如蒸发器压力较低,这可能导致压缩机更努力地工作以产生较低的冷却能力。对于正压工业冷水机组,技术人员应监测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

        大多数工业冷水机组使用水进行传热,所以必须对水进行适当的处理,防止水垢、腐蚀和生物生长。封闭式水系统需要一次化学处理,这是典型的与冷水蒸发器相连的冷冻水系统。

        开放式系统通常用于与冷凝器相连的冷凝器水系统。使用诸如冷却塔之类的源的冷凝器系统需要连续的化学水处理。管理者应该与熟悉当地供水的化学处理供应商合作,并为所有设施水系统提供全方位维护。

        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,规模不应成为问题。在冷凝器或蒸发器管中存在标尺表示处理不当的水。供应商需要每三个月测试一次水质,并纠正水处理程序,这将有助于清洗冷却器管。

        此外,所有系统过滤器应每三个月清洗一次。冷凝器水系统的砂过滤器和侧流过滤器在保持清洁水时非常有效,如果维护得当的话。为了确定何时需要清洗,技术人员应该监测过滤器上的压降,并参考制造商关于清洁的建议。过滤器应该每季清洗一次,不管压降如何。

        过滤器和过滤器的维护限制了砂轮或其他小颗粒在高速运动时引起的冷水管腐蚀。腐蚀和管子点蚀降低了整个传热效率并降低了效率。如果未校正,这些条件会导致堵塞的管或灾难性管失效。

        技术人员应每年检查冷冻水和冷凝器水管系统,以防腐蚀和腐蚀。大多数制造商推荐换热管的涡流检查,包括每35年评估管壁厚度的电磁程序。


        第5步:分析机油和制冷剂

        石油和制冷剂的年度化学分析可以帮助检测冷却器污染问题在它们变得严重之前。测试包括光谱化学分析来确定污染物,包括水分、酸和金属,这阻碍了性能和效率。一个专门从事暖通设备的合格化学实验室必须进行分析。大多数制造商提供年度石油和制冷剂分析服务。

        技术人员应该在冷却器运行时取样。只有当油分析表明,油才应该改变。技术人员还应该监测机油滤清器的压降,并在推荐的机油更换过程中改变它们,或者如果压降超出公差范围。

        机油分析有助于检测其他冷却器问题。例如,油中的高水分含量可以指示吹扫单元的问题,并且油特性的变化可以指示不可接受的压缩机磨损的发展。

        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。一个冷却器制造商估计,在每1%种制冷剂中有2%种机油的冷却器效率损失,在较老的工业冷水机组的制冷剂中发现10%种油并不罕见。基于这一估计,这样的污染会导致效率的显著降低20%。底线测试可以带来很大的回报。
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