Об обслуживании чиллерных систем

Крупные коммерческие объекты, производственные технологические процессы и другие комплексные приложения используют именно водяные системы охлаждения и создания внутреннего климата благодаря целому ряду преимуществ, таких как герметичность хладагентного контура, экономичное обслуживание, энергетическая эффективность и достаточно низкая первоначальная стоимость.

Хотя чиллер и считается, как правило, наиболее дорогой, наиболее энергопотребляющей и наиболее заметной частью холодильной системы, другие ключевые компоненты включают также водяные насосы конденсаторного и испарительного контуров, градирни, теплообменники и гидравлические элементы, такие как регуляторы давления воды, воздушные сепараторы и емкости для химических реагентов. Средства управления также являются критичными для системы, поскольку отвечают за правильное функционирование водяных клапанов, отработку управляющих заданий (уставок), формирование графика работы оборудования и т.п. Все перечисленные компоненты поддерживают подачу охлажденной воды в зону нагрузки или технологического потребления и переносят нейтрализуемое тепло к устройствам его отвода. Данная статья посвящена в основном обслуживанию внешних элементов чиллерной системы, составляющих большинство типичных проектов комфортного охлаждения в зданиях различного назначения.

Механические водяные чиллеры доступны в различных типах и конфигурациях, классифицируемые обычно по типу компрессора — поршневые, спиральные, винтовые и центробежные. Дальнейшая сегментация — с водяным или воздушным охлаждением конденсатора. Большинство чиллерных систем с воздушным охлаждением производятся в виде сборных агрегатированных конструкций, в то время как некоторые другие установки с воздушным охлаждением поставляются со встроенными гидравлическими модулями. Конденсаторы систем с водяным охлаждением охлаждаются башенными охладителями, или градирнями, а также другими устройствами для отвода тепла. Данная статья сосредоточена в основном на чиллерах с водяным охлаждением.

Чиллер и его обвязка

При рассмотрении вопросов обслуживания крупных холодильных машин, необходимо учитывать влияние других системных компонентов на общую работоспособность установки, а также возможность возникновения симптомов тех или иных неисправностей в периферийных областях чиллерного проекта, поскольку иногда необходима поистине детективная работа для определения места и истинных причин аварии или прочих отклонений в функционировании чиллера.

Водяные насосы

Насосы испарительной секции переносят отепленную воду с температурой 54˚F (12˚C) со стороны нагрузки (от фанкойлов) обратно к чиллеру для повторного охлаждения до уровня 44˚F (6,6˚C). Водяные насосы конденсатора доставляют воду с температурой 95˚F (35˚C) от чиллера к градирне для охлаждения до уровня 85˚F (29,5˚C). Основные вопросы правильного функционирования чиллерной системы связаны, как правило, с закрытостью контура подачи охлажденной воды, в то время как конденсаторный контур является открытым, что и определяет существенную разницу в сервисных подходах.

Типичные центробежные лопастные насосы включают системы с односторонним всасыванием и двухагрегатные конструкции. Сервисная рутина обычно состоит из смазки насоса и подшипников электродвигателя, а также охлаждение гидроизоляции на крупногабаритных устройствах. Центрирование вала между двигателем и насосом имеет очень большое значение и должно периодически проверяться, поскольку тяжелые трубы и опоры могут со временем смещаться. Для предотвращения кавитации и воздушной эрозии, необходимо обеспечение положительного давления всасывания, в то время как регуляторы давления поддерживают уровень давления в водяном контуре, а воздушные сепараторы удаляют нежеланный воздух из охлажденной воды.

Градирни

Вода конденсаторного контура переносит теплоту, отведенную чиллером от потребителей и в результате работы компрессора (теплота компрессора), в сторону охладительных башен или градирен, доступных в нескольких основных типах: с принудительной вентиляцией, а также прямоточных и поперечноточных. Обычно, градирни изготавливаются из стали, армированного стекловолокном пластика, дерева или бетона. Сервисные требования для всех типов охлаждающих башен достаточно универсальны. Вентиляторные двигатели, редукторные приводы, вентиляторные ремни и устройства подпитки воды нуждаются в регулярном обслуживании и проверках. Водяные резервуары, наполняющие и распределительные поддоны – все требуют периодической чистки.

Потребители

Здесь избыточная теплота передается контуру охлажденной воды при помощи теплообменников фанкойлов. Теплообменники также являются частью систем обработки воздуха, содержащих в свою очередь воздушные фильтры, вентиляторы, смесительные камеры, демпферы и другие элементы воздушного тракта. Теплообменники обычно изготавливаются из медных труб и алюминиевого оребрения и требуют регулярного сервиса, например, смены воздушных фильтров и чистки оребрения. Дренажные поддоны и магистрали также необходимо чистить от всевозможных биологических обрастаний и грязи для поддержания надлежащего качества внутреннего воздуха. Грязные теплообменники могут стать причиной существенного снижения теплопередачи и повышенного использования электроэнергии, поскольку операторы, как правило, вынуждены понизить температуру охлажденной воды для преодоления снижения интенсивности передачи тепла, вызванного грязными теплообменниками.

Гидравлика

Подача воды под давлением и предохранительные клапаны должны проходить периодическую проверку для обеспечения предписанного давления воды в контуре. Слишком низкое давление может воспрепятствовать циркуляции воды к высокоуровневым теплообменникам систем обработки воздуха или вызвать кавитацию насоса. Расширительные баки и воздушные сепараторы, требующего минимального внимания, необходимо также проверять. Химикатные емкости используются для подачи химикатов или гликоля в закрытый контур. Теплообменники применяются также для развязки различных контуров, в частности – в экономайзерных системах. Обслуживание более крупных теплообменников непосредственно в условиях объекта может оказаться весьма трудоемкой задачей по причине существенной сложности данной процедуры.

Водоочистка

Оба контура требуют обработки на предотвращение формирования коррозии, всевозможных минеральных отложений и биологических обрастаний. Закрытые контуры охлажденной воды хотя и не подвержены атмосферному влиянию, но все же нуждаются в химических ингибиторах, тормозящих или контролирующих процесс коррозии. Охладительные башни или градирни открытого типа более «прихотливы», работают как крупные промывные камеры и требуют систематического сервиса для решения проблем коррозии. Многие методы очистки воды успешно используются в настоящее время в чиллерных системах, включая химическую, магнитную и озоновую. Загрязненная вода или трубопроводы с отложениями на внутренних стенках препятствуют передаче тепла чиллеру посредством фанкойлов. Просчеты в водоочистке могут быстро вывести из строя внутренние трубы чиллера, посему, регулярное тестирование труб вихревыми токами становится чрезвычайно критичным – в сочетании, разумеется, с последовательным и эффективным процессом очистки воды. Поскольку градирни испаряют в атмосферу большие объемы воды, контроль над эмиссией биологических веществ является важной санитарно-гигиенической нормой и, для этой цели, на рынке доступны некоторые антибактериальные продукты, предотвращающие или снижающие до минимума вероятность различных биологических формирований в резервуарах охладительных башен.

Средства управления

Новые программные средства управления не требуют интенсивного обслуживания, разве что периодическое обновление программного обеспечения или калибровку управляющих устройств. Старые пневматические системы используют воздушные компрессоры или влагоотделители, требующие специальный плановый сервис. Влага в пневматической системе оказывает разрушительное воздействие на правильное функционирование, вызывая необходимость дорогостоящей очистки. Демпферы и водяные клапаны также должны проверяться на правильность и точность работы и смазываться по мере необходимости. Управление насосной группой чиллера, диспетчеризация устройства обработки воздуха и вытяжного вентилятора непосредственно влияют на работоспособность холодильной установки. Скорости понижения температуры охлажденной воды должны быть постепенные и равномерные, т.к. резкие изменения температуры и/или расхода вызывают непредсказуемую и неэффективную работу чиллера. На системах с переменными значениями расхода, необходимо установить минимальные значения этого параметра.

Резюме

Данная статья рассматривает лишь некоторые из наиболее важных сервисных аспектов холодильной машины. Как и в случае с любым другим технологическим оборудованием, инструкции производителя по эксплуатации и обслуживанию должны быть тщательно изучены на предмет специфичных сервисных задач и их периодичности. Как указано выше, множество системных узлов и компонентов напрямую способствуют корректному и эффективному функционированию чиллера. Разработка сервисного графика и четкое его соблюдение помогают минимизировать непредвиденные и дорогостоящие системные простои и обеспечивают оптимальность инвестиций в оборудование.

Многие обстоятельства, оказывающие непосредственное воздействие на работу чиллерной системы, далеко не всегда сразу очевидны без дополнительного исследования. Неправильная последовательность работы насосов или условия низкого расхода рабочей среды могут вывести чиллер из строя и остаться невыясненными до окончательного восстановления работоспособности холодильной установки, после чего все влияющие факторы должны быть скрупулезно проверены и выявлены.

Существует множество разновидностей и типов водяных систем охлаждения. Адекватное понимание принципов работы оборудования значительно облегчает разработку и реализацию необходимой схемы сервисных процедур, обеспечивая тем самым максимальные сроки службы холодильной машины. Надлежащий ввод чиилера в эксплуатацию и определение базового уровня энергопотребления также способствуют выявлению новых тенденций в области сервиса и технического обслуживания, заслуживающих особого внимания.

Правила использования материалов сайта