칠러 판형 열교환기 동파
안녕하세요. 20RT 공냉식 칠러 2대 운용중인 사용자 입니다.
칠러에 대한 지식이 전무하여 고수님들께 문의 드립니다.
다름이 아니라 올해 4월에 칠러 2대를 옥외에 설치하여 현재까지 약 5개월간 사용하였는데, 이틀 사이에 정상적으로 가동되던 칠러 2대가 연달아 저압 이상 발생으로 멈추는 일이 발생하였습니다. 설치 초기에는 권장 사용 온도보다 실제 사용 온도가 높아 compressure 멈추는 경우가 종종 있었지만, 현재는 칠러 온도를 8도로 셋팅하고, +2도~-3도로 운용하면서 큰 무리없이 사용하고 있었습니다.
저압 이상 발생 후 칠러를 재가동시키니 순환 펌프가 가동하자마자 바로 멈추고, 압력게이지 확인 결과 저압&고압 모두 "0"에서 변화가 없었습니다. 냉각수 순환 집수조에는 오일 같은게 떠 있었구요.
설치업체 및 수리업체 내방하여 확인한 바로는 칠러 내부 판형 열교환기가 동파되었다고 하고 (냉매 주입하니 냉각수 집수조에서 기포가 올라왔습니다.) 동파이프를 절단하여 보니 파이프 내부에 물이 꽤 많이 차 있더군요. 다행히 Compressure쪽으로는 물이 안 들어간 것 같지만 그 외 나머지 부분은 전부 교체해야 한다고 합니다.
그리고 전원을 220V 사용하고 있는데 펌프 및 팬모터는 220/380V 겸용이나 결선이 Y결선(고전압용 결선?)으로 되어 있습니다. (팬모터 1대도 비슷한 시기에 작동하지 않아서 교체했음)
가장 중요한 열교환기 동파 원인에 대해서는 설치업체나 수리업체 모두 모르겠다고 합니다.
참고로 저희는 칠러를 24시간 항시 동일 조건으로 가동하고 있고 저 이외에는 현장 작업자가 설비를 건드리지 않아서 작업자 오작동은 없습니다.
수리비용을 떠나서 원인을 모르고 수리 한다손 치더라도 향후 동일한 문제가 재발하지 않는다는 보장도 없으니 답답한 노릇입니다.
고수님들께서 생각하시는 원인이 무엇인지 의견주시면 감사하겠으며, 칠러 수리시 확인해야 할 사항 있으면 조언 부탁드겠습니다.
긴글 읽어주셔서 감사합니다.
레몬빛향기
2015-09-17 16:25
R22의 경우 칠러 운전시에 저압이 4 kg/cm2이하로 내려가면 냉매 온도가 0도씨 이하로 내려가기 때문에 판열열교환기 내부에서 냉수가 언제든지 0도씨 이라로 내려가서 동파가 될 수 있습니다.
칠러 온도를 8도를 사용할 경우 판형열교환기의 경우 동파가 빈번하게 발생합니다.
8도시 칠러에 판형열교환기 자체를 사용하는 것이 문제입니다.
물론 보조 안전장치로 증발압력 유지밸브나 저압차단스위치, 핫가스 바이패스밸브 등을 추가하여 사용할 수는 있습니다.
8도시 칠러에는 일반적으로 셀엔튜브 열교환기나 이중관 열교환기를 많이 사용합니다.
판형열교환기를 8도씨 칠러에서 사용하러면 보조안전장치를 반드시 장착하기 바랍니다.
----
여름철에는 고압이 어느정도 높기 때문에 저압도 높게 형성되다가 가을철로 들어 서면서 고압이 내려가면서 저압도 같이 내려갈 수 있습니다.
응축기 팬제어가 있는 경우 팬제어시에 일시적으로 저압이 내려갈 수도 있습니다.
혹은 냉매의 누설로 인하여 저압이 발생할 수도 있습니다.
냉수측 흐름이 막히거나 판형열교환기 내부가 오염되어 저압이 발생할 수도 있습니다.
저압이 발생할 수 있는 원인은 다양하지만,
어떤 원인으로 인하여 저압이 내려가면서 판형열교한기 내부에서 동파가 발생한 것을 판단됩니다.
까만악마
2015-09-18 09:29
레몬빛 향기님 답변 감사합니다.
추가로 문의드리면
1. 판형 열교환기가 타 구조 열교환기에 비해 동파가 쉽게 일어나는 이유?
2. 현 칠러에서 열교환기 구조 자체 변경이 어렵다면 (판형 열교환기 적용) 적정 사용 온도는?
(공정 윈도우에 여유가 있어 보다 높은 온도에서도 운용이 가능합니다.)
센도리
2015-10-02 09:27
1. 각 플레이트 당 보유수량이 적은 구조의 것으로 유량이 순간적으로 줄어들었을 경우 순간적으로 동파로 진행될 위험성이 존재합니다. 물론 이물질이 플레이트로 인입될 경우 유로가 적으로므로 유로가 막히거나 줄어들 위험성이 존재합니다. 간혹 배관중에 에어포켓이 생겨 냉수의 순환에 문제가 생겼을 경우도 같다고 보시면 됩니다.
결론은 열교환기의 열교환능력이 좋아 작은 외형에도 냉동능력 향상에 도움이 되나 구조 상 동파의 위험이 쉘앤드튜브타입의 열교환기보다 크다고 볼 수 있습니다.
반드시 단수보호스위치의 작동이 원활할 수 있는 점검과 적정한 저압차단스위치의 차단 설정압력이 필요합니다.
2. 보통 물을 사용하는 칠러라고 하면 냉수 출구온도가 7℃정도가 하한 설정값이라고 보시면 무난할 듯 싶습니다. 물론 그 이상의 온도로 사용하면서 저압차단 압력을 냉매의 포화온도가 0℃이상의 온도로 운전될 수 있도록 설정하는 것도 중요합니다. 간혹 더 낮은 온도로 사용되는 현장도 있기는 하지만 이 경우 동파의 위험이 있으므로 브라인사용을 권장합니다.
레몬빛향기
센도리
