Isparivač onečišćenje smanjuje učinkovitost industrijskog hlađenja izravnim blokiranjem prijenosa topline između rashladnog sredstva i zraka ili proizvoda koji se hladi. Zaprljana zavojnica isparivača može smanjiti kapacitet izmjene topline za 15 posto do 40 posto, ovisno o debljini i vrsti naslaga, prisiljavajući kompresor da radi dulje, troši više električne energije i još uvijek ne uspijeva postići ciljnu temperaturu. Rezultat su veći računi za energiju, sporije vrijeme pada i ubrzano trošenje cijelog rashladnog sustava.
Zašto obraštanje izravno smanjuje kapacitet izmjene topline
Isparivač radi tako da dopušta rashladnom sredstvu unutar zavojnice da apsorbira toplinu iz okolnog zraka ili procesne tekućine. Ova izmjena ovisi o čistoj metalnoj površini s minimalnim otporom protoku topline. Jednom kada se na zavojnici ili mokroj zavjesi stvori sloj kamenca, prašine, biološkog filma ili mineralnih naslaga, on djeluje kao izolacijska barijera. Čak i tanak sloj mineralnog kamenca od 0,5 milimetara može smanjiti učinkovitost prijenosa topline za otprilike 10 posto, dok deblje naslage iznad 2 milimetra mogu povećati gubitke preko 30 posto. Budući da je isparivač točka gdje se zapravo događa korisno hlađenje, bilo koja ovdje izgubljena učinkovitost ne može se kasnije nadoknaditi u sustavu, bez obzira na to koliko dobro rade kondenzator, kompresor ili kondenzacijska jedinica.
Kako nastaju kamenac i biološko onečišćenje na površinama isparivača
Dva različita mehanizma obično uzrokuju onečišćenje u industrijskim rashladnim sustavima. Do stvaranja kamenca od minerala dolazi kada se otopljeni kalcij, magnezij ili silicij u sustavima na bazi vode istaloži pod temperaturnom promjenom i veže za površinu spirale, slično kamencu u kuhalu za vodu. Biološko onečišćenje, češće u rashlađivačima zraka i otvorenim isparivačima, uključuje nakupljanje prašine, organskih čestica i rasta mikroba na mokrim zavjesama ili perajama, posebno u vlažnim okruženjima kao što su hladnjače za proizvode. Oba su procesa postupna, ali se spajaju, što znači da mala količina naslaga koja se ne tretira ubrzava daljnje stvaranje naslaga jer hrapavija površina zarobljava više čestica i usporava odvod vode.
Mjerljivi trošak obraštanja na potrošnju energije
Smanjeni prijenos topline prisiljava kompresor da radi jače i dulje kako bi postigao istu zadanu vrijednost, što izravno povećava potrošnju električne energije. Podaci o industrijskom praćenju komercijalnih rashladnih sustava dosljedno pokazuju jasan odnos između ozbiljnosti onečišćenja i energetske kazne.
| Ozbiljnost obraštanja | Debljina naslaga zavojnice | Tipična energetska kazna | Povećanje vremena rada kompresora |
|---|---|---|---|
| svjetlo | Ispod 0,5 mm | 5 posto do 10 posto | 10 posto do 15 posto |
| Umjereno | 0,5 mm do 1,5 mm | 10 posto do 20 posto | 20 posto do 30 posto |
| Teška | Preko 2 mm | 25 posto do 40 posto | 35 posto do 50 posto |
Osim troškova električne energije, premala efektivna površina isparivača također produljuje vrijeme pada, što znači da hladnoj sobi ili rashladnom uređaju za vodu treba više vremena da postigne ciljnu temperaturu nakon otvaranja vrata ili punjenja proizvoda, što je posebno skupo za objekte koji imaju radionice za brzo zamrzavanje ili konstantnu temperaturu.
Kako obraštanje širi štetu kroz cijeli rashladni sustav
Onečišćenje isparivača rijetko ostaje izolirano. Kada isparivač apsorbira manje topline, očitanja usisnog tlaka i pregrijanja se pomiču, što može uzrokovati da kompresor radi izvan svoje projektirane ovojnice. Tijekom vremena to podiže temperaturu ispuštanja, povećava mehaničko naprezanje na ventilima i ležajevima kompresora i skraćuje vijek trajanja. Strana kondenzatora je također neizravno pogođena, budući da sustav koji kompenzira neučinkovitost isparivača često radi na višim tlakovima, smanjujući radni vijek rashladnih dodataka kao što su ekspanzijski ventili, kontrolna stakla i filteri sušači. U rashladnim skladišnim postrojenjima koja drže robu osjetljivu na temperaturu, ova lančana reakcija može u konačnici ugroziti kvalitetu proizvoda ako se ne može održati stabilnost temperature.
Osnovne rashladne komponente za hlađenje otporno na prljanje
Odabir isparivača i kondenzatora projektiranih za lakše čišćenje i ravnomjernu distribuciju protoka zraka pomaže u usporavanju nakupljanja prljavštine od samog početka. Ispod su reprezentativne jedinice koje se obično spajaju u projektima rashladnih komora i skladišta za hlađenje.
Niskotemperaturni isparivač tipa DJ
Isparivač
Srednjetemperaturni isparivač tipa DD
Isparivač
Visokotemperaturni isparivač tipa DL
Isparivač
Zrakom hlađeni kondenzator tipa H
Kondenzator
Zrakom hlađeni kondenzator tipa V
KondenzatorZnakovi da je zavojnicu isparivača potrebno očistiti
Operateri obično mogu otkriti onečišćenje prije nego što prouzroči velike gubitke ako paze na sljedeće znakove upozorenja u hladnoj sobi, rashladnom uređaju za vodu ili radionici s konstantnom temperaturom.
- Tlak usisavanja je niži od normalne osnovne vrijednosti tijekom nekoliko tjedana
- Dulje vrijeme rada kompresora za održavanje iste temperature prostorije ili proizvoda
- Neravnomjerno stvaranje inja ili leda na površini zavojnice
- Vidljiva prašina, masni film ili mineralna kora na mokroj zavjesi ili perajama
- Primjetan porast izlazne temperature hladnjaka zraka u usporedbi s povijesnim zapisima
Praktični koraci za sprječavanje i upravljanje obraštanjem
Sprječavanje obraštanja znatno je jeftinije nego naknadni oporavak izgubljene učinkovitosti. Kombinacija obrade vode, mehaničkog dizajna i planiranog održavanja daje najpouzdanije rezultate.
Kontrola kvalitete vode i zraka
U sustavima koji koriste isparivače s vodenim ispiranjem ili isparivače s mokrom zavjesom, omekšavanje ili filtriranje dovoda vode smanjuje taloženje minerala. U prašnjavim industrijskim okruženjima, unapređenje filtracije ulaznog zraka smanjuje opterećenje česticama na zavojnici prije nego što one uopće dosegnu površinu za izmjenu topline.
Dizajn površine i odabir materijala
Zavojnice sa širim razmakom rebara i glatkijim površinskim premazima otporniji su na prianjanje čestica bolje od tijesno zbijenih nizova rebara. Komponente od nehrđajućeg čelika i premazi protiv kamenca posebno su učinkoviti u primjenama s slanim otopinama ili organskim procesnim tekućinama, budući da su otporni i na koroziju i na adheziju naslaga.
Planirano čišćenje i pregled
Rutinski interval inspekcije od svakih jedan do tri mjeseca, ovisno o opterećenju okoliša prašinom i tvrdoći vode, omogućuje tehničarima da uhvate lagane nečistoće prije nego što postanu ozbiljne. Modularni dizajni isparivača koji omogućuju jednostavno uklanjanje panela čine ručno čišćenje bržim i smanjuju zastoj sustava tijekom održavanja.
Odabir proizvođača koji dizajnira za dugoročnu čistoću
Nije svaki isparivač napravljen s pristupom održavanju na umu. Prilikom nabave opreme za rashladne komore, rashladna skladišta ili industrijske rashladne uređaje, vrijedi procijeniti nudi li dobavljač pristupačne rasporede zavojnica, materijale otporne na koroziju i odgovarajuće veličine kondenzacijske jedinice i kompresora koji izbjegavaju kronično preopterećenje. Dobavljač HVAC-a kineskog proizvođača s vlastitim testiranjem i širokim asortimanom proizvoda za isparivače, kondenzatore, kondenzatorske jedinice, kompresore i dodatke za hlađenje obično može pružiti bolje usklađene komponente za određeni profil opterećenja, smanjujući uvjete koji uopće dovode do preranog onečišćenja.
