5 Vấn đề phổ biến trong máy làm lạnh công nghiệp và cách khắc phục

Hiệu suất làm mát không đủ trong Chiller tuần hoàn làm mát bằng nước : Nguyên nhân và Giải pháp

Hiểu rõ các dấu hiệu của hiệu suất làm mát không đạt yêu cầu

Phát hiện sớm các dấu hiệu làm mát kém có thể ngăn ngừa tình trạng ngừng hoạt động tốn kém trong ngành công nghiệp. Các dấu hiệu chính bao gồm:

• Sai lệch nhiệt độ giữa giá trị cài đặt và đầu ra thực tế (sai số ±2°C là dấu hiệu cảnh báo sự cố)
• Sự hình thành băng trên các dàn bay hơi do hiệu suất làm lạnh kém
• Chấn động bất thường của bơm hoặc giảm lưu lượng vượt quá 15%
• Nhiệt độ nước ngưng tụ cao hơn 5°C so với thông số thiết kế

Những triệu chứng này thường xuất hiện trước khi xảy ra sự cố lớn, do đó việc giám sát định kỳ là rất cần thiết để duy trì hiệu suất tối ưu của máy làm lạnh.

Mức chất làm mát thấp và mất cân bằng môi chất lạnh là nguyên nhân chính

Một cuộc khảo sát ngành HVAC năm 2023 cho thấy 43% sự cố làm mát bắt nguồn từ việc quản lý chất lỏng không đúng cách. Các vấn đề nghiêm trọng bao gồm:

1. Thiếu hụt chất làm mát do rò rỉ không được phát hiện hoặc bay hơi (thường gặp trong môi trường có nhiệt độ bên ngoài cao)
2. Nạp thừa/thiếu môi chất lạnh làm gián đoạn hiệu suất thay đổi pha
3. Các chất lỏng bị ô nhiễm giảm công suất nhiệt 2035%

Ví dụ: Một nhà máy dệt may đã giải quyết tình trạng quá nóng liên tục bằng cách thực hiện kiểm tra chất làm mát hai tuần một lần và lắp đặt các máy dò rò rỉ tự động, giảm 18% năng lượng lãng phí.

Nghiên cứu trường hợp: Khôi phục hiệu quả làm mát trong máy làm mát sản xuất dược phẩm

Một cơ sở được chứng nhận GMP phải đối mặt với 30% mất mát làm mát, có nguy cơ 2 triệu đô la / tháng trong sự chậm trễ sản xuất. Các kỹ thuật viên:

1. Thực hiện thử nghiệm siêu âm để xác định vị trí rò rỉ vi mô trong các đường dẫn chất làm lạnh
2. Thay thế chất làm mát phân hủy bằng chất lỏng ức chế ăn mòn
3. Dòng chảy nước tụ tối ưu đến 3 m/s thông qua hiệu chuẩn lại bơm

Những can thiệp này khôi phục lại khả năng làm mát thiết kế trong vòng 72 giờ, duy trì nhiệt độ quy trình 28 °C liên tục chứng minh cách chẩn đoán có mục tiêu và bảo trì chủ động ngăn chặn sự gián đoạn hoạt động quan trọng.

Chất làm lạnh rò rỉ và quản lý phí trong Hệ Thống Chiller Làm Mát Bằng Nước Kiểu Tuần Hoàn

Phát Hiện Rò Rỉ Môi Chất Lạnh Thông Qua Áp Suất Và Các Chỉ Số Hiệu Suất

Theo nghiên cứu của ASHRAE năm ngoái, chỉ cần mất 10% môi chất lạnh có thể làm giảm công suất làm mát khoảng 20% đối với các hệ thống chiller làm mát bằng nước kiểu tuần hoàn. Khi có sự cố, kỹ thuật viên thường phát hiện đầu tiên bằng cách quan sát áp suất hút giảm xuống dưới 30 psi hoặc nhiệt độ lệch hơn 2 độ Fahrenheit so với giá trị tiêu chuẩn. Các cơ sở cao cấp hiện nay đã chuyển sang sử dụng các công cụ phát hiện tiên tiến hơn. Một số nơi lắp đặt thiết bị dò rò rỉ điện tử có thể phát hiện lượng thất thoát nhỏ đến mức 0,1 ounce mỗi năm, trong khi những nơi khác ưa chuộng hệ thống theo dõi bằng thuốc nhuộm huỳnh quang, giúp phát hiện rõ cả những điểm rò rỉ nhỏ nhất mà các phương pháp kiểm tra thông thường dễ bỏ sót.

Ảnh Hưởng Của Việc Nạp Môi Chất Lạnh Không Đúng Đến Hiệu Suất Của Chiller

Các hệ thống thiếu tải phải hoạt động nhiều hơn 35% để duy trì nhiệt độ, làm tăng chi phí năng lượng lên 5.600 USD mỗi năm cho mỗi 100 tấn (theo DOE Hoa Kỳ, 2023). Các thiết bị nạp quá mức có nguy cơ bị tràn ngược chất làm lạnh dạng lỏng vào máy nén; một nghiên cứu về hiệu suất HVAC năm 2023 cho thấy lượng chất làm lạnh dư thừa 22% gây giảm hiệu suất 18% do trao đổi nhiệt kém và áp suất đầu nén tăng cao.

Nghiên cứu điển hình: Xác định các rò rỉ vi mô trong hệ thống làm lạnh tại nhà máy chế biến thực phẩm bằng phương pháp khí đánh dấu

Một nhà máy chế biến thực phẩm đã giảm 72% số lần thay thế máy nén sau khi áp dụng phát hiện bằng khí đánh dấu. Việc dò tìm bằng khí nitơ đã phát hiện bốn điểm rò rỉ nhỏ hơn 0,5 oz/năm tại các mối nối dàn bay hơi mà các phương pháp thông thường trước đó không phát hiện được. Việc sửa chữa đã khôi phục 96% công suất làm lạnh ban đầu trong vòng 48 giờ, nhấn mạnh tầm quan trọng của chẩn đoán chính xác trong việc kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Hạn chế dòng chảy nước và tắc nghẽn trong Bộ làm lạnh công nghiệp

Nhận biết các triệu chứng của tuần hoàn nước kém và hiệu suất bơm thấp

Người vận hành nên theo dõi biến động đồng hồ áp suất từ 12—15 PSI và rung động bơm không đều — những dấu hiệu sớm của tình trạng cản trở dòng chảy trong các máy làm lạnh tuần hoàn nước. Một khảo sát bảo trì công nghiệp năm 2023 cho thấy 34% sự suy giảm hiệu suất máy làm lạnh bắt nguồn từ các vấn đề tuần hoàn chưa được nhận biết. Các dấu hiệu cảnh báo chính bao gồm:

• Tần suất hoạt động bật/tắt của máy nén tăng lên
• Chênh lệch nhiệt độ vượt quá 8°F qua các cuộn dây bay hơi
• Tiếng ồn do hiện tượng xâm thực nghe được ở các bơm ly tâm

Việc xác định sớm các triệu chứng này cho phép can thiệp trước khi xảy ra hư hỏng lan rộng.

Bảo trì phòng ngừa: Quy trình xả rửa và nâng cấp hệ thống lọc

Thực hiện xả rửa ống hai lần mỗi năm bằng dung dịch trung tính về pH làm giảm 63% nguy cơ đóng cặn so với chu kỳ vệ sinh hàng năm. Các cơ sở sử dụng hệ thống lọc nhiều cấp độ ghi nhận:

• số lần sửa chữa khẩn cấp liên quan đến tắc nghẽn bởi các hạt rắn giảm 89%
• tuổi thọ trung bình giữa các lần bảo dưỡng phớt bơm kéo dài hơn 41%
• giảm 29% lượng chất tẩy rửa hóa học sử dụng

Đối với các ứng dụng quan trọng, việc lắp đặt bộ lọc kép 50 micron có khả năng xả ngược tự động giúp duy trì lưu lượng ổn định trong khi cho phép vận hành liên tục trong quá trình thay đổi bộ lọc—tăng độ tin cậy mà không làm gián đoạn thời gian hoạt động.

Sự cố về Điện, Điều khiển và Khởi động ở các Chiller Tuần hoàn Làm mát Nước

Chẩn đoán sự cố không khởi động: Kiểm tra nguồn điện và các thành phần điện

Theo nghiên cứu của Ponemon từ năm 2023, khoảng 37 phần trăm các sự cố với máy làm lạnh tuần hoàn nước thực tế bắt nguồn từ các vấn đề điện. Khi có sự cố xảy ra, hãy bắt đầu kiểm tra những điều cơ bản trước tiên. Xem xét liệu hệ thống có đang được cấp điện liên tục hay không. Kiểm tra xem các thiết bị ngắt mạch có bị nhảy hay không, xác định xem cầu chì có bị cháy (một chỉ số đọc dưới 50k ohm thường có nghĩa là cầu chì đã hỏng) và chú ý đến các dao động điện áp vượt quá mức cộng hoặc trừ 10% so với thông số định mức của thiết bị. Các bộ khởi động động cơ và công tắc tơ cũng cần được kiểm tra kỹ lưỡng vì hiện tượng hồ quang hoặc tiếp điểm mòn gây ra khoảng 42% các sự cố khó chịu khi khởi động máy nén mà kỹ thuật viên phải xử lý hàng ngày. Và đừng quên thực hiện quét hình ảnh nhiệt ở các mối nối dây điện. Những điểm nóng này thường xuất hiện trước khi sự cố lớn xảy ra, và chúng chịu trách nhiệm cho khoảng 63% các vụ cháy điện trong các máy làm lạnh công nghiệp nói chung.

Xử lý sự cố bảng điều khiển và cảm biến

Khi các cảm biến nhiệt độ bắt đầu đưa ra các chỉ số bất thường hoặc bộ điều khiển ngừng phản hồi đúng cách, hầu hết các trường hợp là do các kết nối bị ăn mòn tại các đầu nối cảm biến hoặc do nhiễu điện gây ảnh hưởng đến cáp tín hiệu. Theo báo cáo ngành mới nhất năm 2024 về cảm biến máy làm lạnh, gần ba trong số mười thiết bị cho thấy các bộ chuyển đổi áp suất lệch quá xa so với thông số kỹ thuật ban đầu, đôi khi vượt quá 8%. Trước khi cố gắng lập trình bất kỳ cài đặt mới nào vào hệ thống, hãy luôn đặt lại các thông số điều khiển về trạng thái mặc định của nhà sản xuất trước tiên. Các thiết lập PID sai chiếm gần một phần ba trong tất cả các sự cố nén tắt bật liên tục mà chúng tôi gặp trong thực tế. Và nếu xử lý các hệ thống điều khiển bằng PLC, hãy kiểm tra kỹ các nhật ký lỗi. Hầu hết các kỹ thuật viên nhận thấy khoảng 19% các sự cố dừng hoạt động bất ngờ có thể được truy nguyên về các module đầu vào/đầu ra bị lỗi ở đâu đó trong hệ thống.

Các câu hỏi thường gặp

Dấu hiệu phổ biến của tình trạng làm mát không đủ trong một hệ thống là gì máy làm lạnh nước ?

Các dấu hiệu phổ biến bao gồm sự chênh lệch nhiệt độ, hiện tượng đóng băng trên các dàn bay hơi và rung động bất thường hoặc giảm lưu lượng của bơm.

Sự mất cân bằng môi chất lạnh có thể ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát như thế nào?

Sự mất cân bằng môi chất lạnh, chẳng hạn như nạp quá mức hoặc thiếu môi chất, có thể làm gián đoạn hiệu quả thay đổi pha, dẫn đến tiêu thụ năng lượng tăng và giảm khả năng làm mát.

Các bước cần thực hiện nếu phát hiện rò rỉ môi chất lạnh là gì?

Cần thiết phải xả hết môi chất còn lại, bịt kín các điểm rò rỉ bằng các hợp chất phù hợp, nạp lại đến mức quy định và kiểm tra độ ổn định của hệ thống thông qua các thử nghiệm áp suất.

Làm thế nào để ngăn ngừa tình trạng cản trở dòng chảy nước trong các máy làm lạnh (chiller)?

Bảo trì định kỳ, bao gồm việc xả rửa ống hai lần mỗi năm và nâng cấp bộ lọc, có thể giúp ngăn ngừa tình trạng cản trở dòng chảy nước, từ đó cải thiện độ tin cậy và hiệu suất.