Poglejte, vsi si želijo večjo učinkovitost svojih zračno hlajenih izmenjevalnikov toplote, vendar večina skoči naravnost na nadgradnje ventilatorjev ali urnike čiščenja. Resnični dobički se pogosto skrivajo v podrobnostih, ki jih vidite šele po letih na mestu – na primer, kako lahko rahlo odstopanje na enem samem snopu cevi z lamelami pokvari vaš celoten toplotni profil ali zakaj je mantra standardnega letnega čiščenja včasih hitra pot do zapravljenega denarja in novih težav. Presekajmo splošne nasvete.
Izhodišče: Nikoli ne gre samo za pretok zraka
To vidim ves čas. Vodja obrata pokaže na skupino ventilatorjev in reče: Potrebujemo večji pretok zraka, določimo motor z višjimi vrtljaji ali večji ventilator. To je klasična napaka. Večji pretok zraka pogosto pomeni večjo porabo energije, večji hrup in povečane vibracije brez zajamčenega povratka pri hlajenju. Prvo vprašanje bi moralo biti vedno: ali se obstoječi pretok zraka učinkovito uporablja? Spomnim se glikolnega hladilnika v petrokemični enoti, kjer so namestili visoko zmogljive ventilatorje, vendar so bili zmedeni zaradi stagnirajočih izhodnih temperatur. Problem ni bil ventilator; to je bil recirkulacija zraka ker so se plenumska tesnila pokvarila. Vroči izpušni plini so se pravkar vsesali nazaj. Popravili smo tesnjenje z nekaj osnovnimi deli s pločevino in opazili padec izhodne temperature iz procesa za 7 °C. Ni nove strojne opreme.
Učinkovitost se začne s sistemskim razmišljanjem. Upoštevati morate triado: zmogljivost letališke strani, delovanje cevi in mehansko stanje. Če enega optimizirate ločeno, lahko drugje ustvarite ozko grlo. Na primer, popolnoma čista površina plavuti je neuporabna, če so notranje cevi povečane. Potrebujete uravnotežen pristop.
In ne zaupajte pogojem načrtovanja kot svoji večni resnici. So posnetek. Ocenjeval sem hladilnik uglednega proizvajalca – recimo podjetja, kot je Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co., Ltd, znanega po svojih industrijskih hladilnikih – in zasnova je bila dobra. Toda na kraju samem je bil profil temperature okoljskega zraka popolnoma drugačen od prvotne specifikacije zaradi novih struktur, zgrajenih v bližini. Hladilnik je v bistvu deloval v žepu z vročim zrakom. Za diagnosticiranje primanjkljaja smo morali modelirati dejanske pogoje okolja, ne učbeniških. Njihova spletna stran, https://www.shenglincoolers.com, navaja trdne inženirske specifikacije, vendar tudi najboljša zasnova potrebuje terensko validacijo glede na pogoje v resničnem svetu.
Čiščenje: Dvorezen meč
Tu se lahko dobronamerno vzdrževanje izjalovi. Da, umazane plavuti ubijajo učinkovitost. Toda agresivno čiščenje ubije plavuti. Videl sem svežnje, pri katerih so bile plavuti dobesedno upognjene ali razjedene zaradi vode pod visokim pritiskom ali neustreznega kemičnega pranja. Izguba površine plavuti je trajna. Cilj je obnoviti toplotni stik, ne pa, da bi bil sveženj videti popolnoma nov.
Razvili smo preprosto pravilo: poskusno očistite majhen del. Uporabite vodo pod nizkim pritiskom (najraje pod 700 psi) s široko konico ventilatorja in vedno pršite pravokotno na ploskve plavuti. Če opazite, da se umazanija odlepi, a plavuti ostanejo ravne, ste dobri. Če potrebujete kemikalije, poznajte svoj material plavuti. Aluminijasta plavuti s kislinskim pranjem? Igrate se z ognjem, če nimate popolnega nevtralizacijskega protokola. Včasih potrebujete krtačo z mehkimi ščetinami in stisnjen zrak za suh prah. Videti je manj impresivno, vendar ohranja prednost.
Frekvenca je še ena past. Delal sem v tovarni gnojil, ki je vsako četrtletje versko čistila. Po pregledu smo ugotovili, da je bila stopnja umazanije zelo nizka 8 mesecev, nato pa se je med določeno proizvodno akcijo povečala. Prešli smo na spremljanje na podlagi stanja z uporabo preproste infrardeče pištole za spremljanje temperature kože cevi glede na čisto osnovno linijo. Intervale čiščenja smo podaljšali za 5 mesecev, s čimer smo prihranili na vodi, delu in zmanjšali mehansko obrabo snopov. Ključno je spremljanje, ne koledar.
Sklop ventilatorja in pogona: neznatne izgube se seštevajo
Vsi preverjajo, ali so lopatice ventilatorja poškodovane, kaj pa pesto? Razjedeno ali neuravnoteženo pesto prenaša vibracije, ki tratijo energijo in obremenjujejo menjalnik. Imeli smo primer visoke napetosti na motorju. Zamenjan motor, brez sprememb. Ponovno nastavljen pogon, manjša izboljšava. Nazadnje, ko smo potegnili ventilator, smo ugotovili, da je notranja stožčasta zaklepna puša pesta nekoliko raztrgana. Povzročal je ravno toliko zdrsa, da je zmanjšal efektivni korak, zaradi česar je motor moral delati močneje. Del v vrednosti 200 USD je povzročil na tisoče dodatnih stroškov energije na leto.
Pasovi in snopi so običajni osumljenci, vendar so pogosto nastavljeni in pozabljeni. Pretesen jermen poveča nosilno obremenitev; preveč ohlapno povzroča zdrs in vročino. Pravilo palca za upogibanje je v redu, vendar je uporaba zvočnega testerja napetosti boljša. In uskladite svoje pasove – ne nadenite novega s starim kompletom. Mešani pasovi neenakomerno delijo obremenitev. Za kritične enote hranim komplet določenega proizvajalca, ker je nedosledna kakovost jermena pravi glavobol.
Potem je tu še odmik konice ventilatorja. Ta je velik. Reža med konico lopatice ventilatorja in ohišjem ventilatorja. Če je prevelik, zrak uhaja nazaj, kar zmanjša učinkovit potisk. Cilj je običajno pod 0,5 % premera ventilatorja, vendar bi bili presenečeni, koliko enot deluje pri 1 % ali več zaradi deformacije ohišja ali nepravilnega sestavljanja. Merjenje zahteva nekaj iznajdljivosti s tipali, vendar je zmanjšanje te vrzeli čista zmaga glede učinkovitosti brez stroškov.
Procesna stran: pozabljena polovica enačbe
Obsedeni smo s strani letala, vendar stran cevi narekuje toplotno obremenitev. Če je stopnja pretoka vašega procesa nižja od načrtovane ali je vhodna temperatura višja, nobeno prilagajanje strani letališča ne bo doseglo cilja. Vedeti morate svojo dejansko dolžnost. Za diagnostiko je zlata vredna namestitev trajnih merilnikov temperature in tlaka na vstopne in izstopne glave.
Hitrost tekočine je pomembna. Prenizko in dobite razslojevanje in obraščanje; previsoka in dobite erozijo. Spominjam se hladilnika topila, kjer je padec tlaka ob cevi naraščal. Instinkt je mislil na skaliranje. Izkazalo se je, da je ventil za regulacijo pretoka navzgor odpovedoval in omejeval pretok, kar je zmanjšalo hitrost, kar je nato omogočilo, da se je mehak polimer odložil v cevi. Popravili smo ventil in splaknili cevi. Težava ni bila učinkovitost hladilnika; to je bil pogoj procesa, ki mu je vsilil neučinkovitost.
Nadzorna logika: ne dovolite, da avtomatizacija spi
Sodobne enote imajo pogone s spremenljivo frekvenco (VFD) in lopute. Toda krmilna logika je pogosto primitivna - recimo preprosta nastavljena temperatura, ki sočasno dviguje in spušča vse ventilatorje. V banki več celic je to lahko potratno. Razporeditev zagona ventilatorjev ali uvedba strategije vodenja/zakasnitve, ki temelji na dejanski temperaturi mokrega termometra okolice, lahko znatno prihrani energijo.
To me je naučil projekt z večceličnim prisilnim vlečnim hladilnikom za kompresorski naknadni hladilnik. VFD-je smo programirali tako, da vzdržujejo določeno temperaturo na izhodu iz procesa s prilagoditvijo samo hitrosti dveh od štirih ventilatorjev v normalnih pogojih. Druga dva sta ostala izklopljena ali na minimalni hitrosti. Glavni navijači so opravili večino dela. Ventilatorje zaostanka smo na splet vključili samo v najbolj vročem delu dneva ali med največjo obremenitvijo. Prihranek energije je znašal okoli 18 % letno. Strojna oprema je bila sposobna, vendar prvotna filozofija nadzora ni bila optimizirana.
Preverite tudi namestitev temperaturnega senzorja. Če je na mestu s slabim pretokom zraka ali izpostavljenosti soncu, dobite napačne odčitke in vaš nadzorni sistem sprejema odločitve na podlagi laži. Izolirajte linije senzorjev in razmislite o zaščiti pred sevanjem.
Dovolj dobra miselnost in kdaj jo poklicati
Končno veste, kdaj se morate ustaviti. Zasledovanje zadnjih 2 % teoretične učinkovitosti lahko zahteva popolno zamenjavo svežnja ali popolno mehansko revizijo, ki ima 20-letno povračilo. To ni inženiring; to je računovodstvo. Včasih je najučinkovitejša odločitev vzdrževati enoto na dovolj dobri ravni, medtem ko načrtujemo njeno morebitno zamenjavo z bolje zasnovanim sistemom.
Posvetoval sem se o enotah, ki so jih desetletja popravljali in spreminjali. Na neki točki kumulativne izgube učinkovitosti zaradi upognjenih reber, zamašitev cevi in zastarele zasnove ventilatorja naredijo naknadno opremljanje izgubljeno bitko. Podjetja, kot je SHENGLIN, ki so specializirana za tehnologije industrijskega hlajenja, pogosto zagotavljajo ocene naknadne vgradnje, ki so lahko bolj dragocene od popravka po delih. Nov sveženj z izboljšano zasnovo rebri (kot so nagubana spiralna rebra v primerjavi z navadnimi) ali bolj aerodinamičen paket ventilatorjev je lahko kapitalski projekt, vendar je donosnost naložbe lahko jasna, če je vaša obstoječa enota resnično na koncu svoje učinkovite življenjske dobe.
Torej, moj glavni nasvet? Obravnavajte svoj ventilatorski hladilnik kot živ sistem. Poslušajte ga (dobesedno, poslušajte vibracije), izmerite ga s preprostimi orodji in posredujte na podlagi podatkov in celovitega pogleda, ne le kontrolnega seznama vzdrževanja. Največji dobiček izhaja iz razumevanja interakcije med vsemi njegovimi deli, ne pa iz lovljenja ene same čarobne krogle.
