ファウリングは、水冷式スクロールチラーの操作において一般的かつ持続的な問題であり、パフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。水冷却された巻物チラーのサプライヤーとして、私はこれらのシステムに対するファウリングの影響を直接目撃し、最適な動作と効率を確保するためにこの問題に対処することの重要性を理解しました。
水冷式スクロールチラーでのファウリングを理解する
ファウリングとは、チラーの熱伝達面に不要な材料の蓄積を指します。水冷式スクロールチラーには、これらの材料には、冷却水からのミネラル、生物学的物質、破片を含めることができます。ファウリングには、スケーリングとバイオフーリングの2つの主なタイプがあります。
スケーリングは、カルシウムやマグネシウムなどの水に溶解したミネラルが溶液から沈殿し、熱伝達表面に硬くて無愛想な堆積物を形成するときに発生します。これは通常、水が加熱されたときに発生し、これらの鉱物の溶解度が低下します。一方、バイオフーリングは、チラーの表面上の藻類、細菌、菌などの微生物の成長です。これらの生物は、熱伝達効率を低下させることができるぬるぬるした層を形成し、さらなる汚染の繁殖地を提供することができます。
熱伝達効率への影響
ファウリングの最も重要な影響の1つは、水冷式スクロールチラーに及ぼす影響は、熱伝達効率への影響です。チラーの熱伝達プロセスは、プロセス流体から熱を除去し、冷却水に拒否するために重要です。ファウリングが発生すると、熱伝達表面と流体の間に追加の断熱層が作成され、熱伝達速度が低下します。
ファウリング層が厚くなると、特定の量の熱を伝達するのに必要な温度差が増加します。これは、チラーが同じレベルの冷却を達成するために一生懸命働かなければならないため、エネルギー消費量が増加することを意味します。調査によると、ファウリングの薄い層でさえ、熱伝達効率の大幅な低下を引き起こし、時間の経過とともに運用コストの増加につながることが示されています。
冷媒圧力とコンプレッサー性能への影響
ファウリングはまた、水冷式スクロールチラーの冷媒圧力とコンプレッサー性能に直接影響を与える可能性があります。ファウリングにより熱伝達効率が低下すると、コンデンサーの冷媒は効果的に熱を放出できません。これにより、冷媒圧が増加し、コンプレッサーに追加のストレスがかかります。
コンプレッサーはチラーの中心であり、特定の圧力範囲内で動作するように設計されています。冷媒の圧力がこの範囲を超えると、圧縮機は冷媒を圧縮するために一生懸命働かなければならず、コンプレッサーコンポーネントの摩耗と裂傷が増加します。これにより、コンプレッサーの寿命が削減され、メンテナンスコストが増加する可能性があります。
システム容量と冷却性能への影響
熱伝達効率とコンプレッサーの性能に影響を与えることに加えて、ファウリングは、システム全体の容量と水冷式スクロールチラーの冷却性能を低下させることもできます。チラーは熱を効果的に転送するのに苦労しているため、プロセス流体に必要な量の冷却を提供できない場合があります。これにより、プロセスの温度変動につながる可能性があり、冷却されている製品の品質に悪影響を与える可能性があります。
たとえば、食品および飲料産業や医薬品製造など、正確な温度制御が重要な産業用途では、チラー容量の減少が製品の腐敗や製品の品質の低下につながる可能性があります。商業ビルでは、ファウルされたチラーが望ましい屋内温度を維持できず、居住者の不快感をもたらす可能性があります。
エネルギー消費と運用コストへの影響
熱伝達効率の低下とファウリングによって引き起こされるコンプレッサーワークロードの増加は、直接エネルギー消費量と運用コストに直接つながります。チラーは同じレベルの冷却を達成するためにより多くのエネルギーを使用する必要があるため、システムの電気料金が増加します。時間が経つにつれて、これらのコストの増加は大幅に増加する可能性があり、チラーの所有者にとってコストのかかる問題になります。
直接的なエネルギーコストに加えて、ファウリングはメンテナンスと修理コストの増加につながる可能性があります。コンプレッサーやその他のコンポーネントに対する追加のストレスにより、より速く摩耗する可能性があり、より頻繁なメンテナンスと交換が必要になります。これにより、運用コストが追加されるだけでなく、施設の通常の運用を混乱させる可能性のあるチラーのダウンタイムにもなります。
予防措置と解決策
ファウリングが水冷式スクロールチラーに与える影響を軽減するために、いくつかの予防策とソリューションを実装できます。ファウリングを防ぐ最も効果的な方法の1つは、冷却水を適切に治療することです。これには、水処理化学物質を使用して、水のpHレベル、硬度、微生物の成長を制御することが含まれます。定期的な水質と監視も、水質が許容範囲内に残ることを保証するために不可欠です。
もう1つの重要な予防措置は、チラーを定期的に掃除することです。これには、熱伝達表面のブラッシングやスクレイピングなどの機械的洗浄方法、または特殊な洗浄剤を使用してファウリング堆積物を溶解する化学洗浄方法が含まれます。チラーが安全かつ効果的に清掃されるように、清掃とメンテナンスに関するメーカーのガイドラインに従って推奨されます。
予防措置に加えて、より高度なチラーテクノロジーへのアップグレードは、ファウリングの影響を減らすのにも役立ちます。例えば、210kW 60RT水冷式スクロールチラーファウリングの傾向が少ない高度な熱伝達面で設計されています。これらのチラーは、チラーのパフォーマンスを監視し、動作パラメーターを調整してエネルギー効率を最適化できるインテリジェント制御システムも組み込んでいます。
結論
ファウリングは、水冷式スクロールチラーのパフォーマンス、効率、および運用コストに大きな影響を与える可能性のある深刻な問題です。これらのチラーのサプライヤーとして、お客様のシステムの長期的な信頼性と収益性を確保するために、この問題に対処することの重要性を理解しています。
適切な水処理や定期的な洗浄などの予防措置を実施し、より高度なチラーテクノロジーにアップグレードすることにより、ファウリングの影響を最小限に抑えることができます。あなたがあなたの水冷却されたスクロールチラーでファウリングの問題を経験している場合、またはファウリングに耐性のある新しいチラーを探している場合は、詳細についてはお問い合わせください。幅広い水冷式スクロールチラーがあります。ねじ水冷却チラーそして小さなウォーターチラー、特定のニーズを満たすため。当社の専門家チームは、適切なチラーを選択し、その最適な操作を確保するための専門的なアドバイスとサポートを提供できます。
参照
- Ashrae Handbook -HVACシステムと機器。アメリカ暖房、冷蔵および空調エンジニア協会
- Dincer、I。、＆Rosen、MA（2013）。熱エネルギー貯蔵：システムとアプリケーション。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Stoecker、WF、＆Jones、JW（1982）。冷蔵およびエアコン。マグロウヒル。