Maintien de l'intégrité mécanique des condenseurs évaporatifs
Par Stephen G. Kline, P.E., M.B.A., responsable des applications de produits, Baltimore Aircoil Company
Evaporative condensers are an efficient and cost-effective heat rejection solution for various applications—food and beverage refrigeration, industrial machinery cooling, and HVAC. The units work by condensing superheated refrigerant vapor inside a coil that is continually sprayed with water. As the water evaporates, fans reject the heated water vapor to the atmosphere. By lowering system condensing temperatures, evaporative condensers reduce compressor horsepower requirements, resulting in energy savings of up to 15% when compared to air-cooled systems.
A comprehensive program of routine preventive maintenance will keep refrigeration systems performing at peak efficiency, maximize system operating life, and reduce unplanned downtime due to equipment failure. It also helps to ensure reliable and safe operation, which is critically important to avoid leakage of ammonia and other refrigerants. Regular inspections are, of course, key and should be done in accordance with the manufacturer’s recommendations and plant preventative maintenance schedule. Below are general guidelines for the areas of inspection that should be part of any effective evaporative condenser preventive maintenance program. These guidelines cover inspections in 10 areas. Although maintenance frequency will depend on a variety of factors—e.g., condition of circulating water, cleanliness of ambient air, and the unit’s operating environment—each area of inspection should be performed at least annually and more frequently as recommended by the manufacturer for a particular component or as circumstances warrant.
For each inspection, it is important to document the inspection process and all findings, the date of the inspection, the name of the person performing the inspection, any actions taken. If any additional future actions or repairs are necessary perform per manufactures recommendations or industry standards. Digital images are a useful method for documenting present conditions and demonstrating changes over time.
To ensure worker safety, all proper lock out-tag out procedures for the unit and any site safety procedures must be followed prior to beginning inspection or maintenance work. Additionally, measures must be taken to confirm there is no refrigerant left in the coil. This is usually done by employing a vacuum system prior to entering or servicing the condenser. Always follow industry best practices regarding the use of proper PPE and “one in-one out” procedures.
Recommended Inspection Tools
Most people carry a smartphone with a good digital camera, which is a useful tool for photographing or recording inspection findings. Other recommended tools include an infrared thermometer, an infrared camera, an ultrasonic metal thickness meter, a vibration meter (ultrasonic or accelerometer), a laser alignment tool, a multimeter for voltage and amperage, a micrometer depth gauge, and a dye penetrant test kit to detect cracks. Importantly, a complete inspection kit will also include the manufacturer’s installation, operation, and maintenance manuals and lock-out / tag out forms.
1. Ancrages et supports adéquats pour l'unité
Un programme de maintenance complet commence par une inspection visuelle de l'intégrité structurelle fondamentale du système. Cette étape comprend l'inspection des supports et des ancrages de l'unité de condensation pour s'assurer qu'elle est solidement installée. Une inspection doit également être faite de toute tuyauterie mal supportée, ce qui pourrait surcharger les connexions de la bobine et provoquer une fuite. Chaque support doit être examiné visuellement, à la recherche de fissures, de fixations manquantes ou desserrées et de toute corrosion.
2. Corrosion du boîtier, des tubes, de la tuyauterie et des supports
Les condenseurs doivent être inspectés pour la corrosion au moins une fois par an et plus souvent si les conditions l'exigent. Si elle n'est pas traitée, la piqûre peut dégrader l'épaisseur de paroi d'un tube ou d'un tuyau, entraînant éventuellement des fuites et des tuyaux éclatés. Une calamine excessive dans les tubes entraîne une perte de capacité de condensation et des performances réduites. Inspectez visuellement toutes les surfaces visibles de la bobine avec une lampe de poche ou un appareil photo numérique. Lorsqu'un examen plus approfondi est nécessaire, en particulier des zones qui peuvent ne pas être facilement visibles, un endoscope flexible et éclairé peut être utile. Dans la mesure du possible, mesurez la profondeur des grandes fosses avec une jauge de profondeur micrométrique.
3. Accumulation de tartre sur le faisceau de tubes
La protection contre le tartre est d'une importance cruciale pour maintenir la capacité du condenseur, c'est pourquoi les condenseurs doivent être régulièrement inspectés pour l'accumulation de tartre. Les caméras infrarouges sont efficaces pour mesurer la dégradation thermique due au tartre.
4. Fissures dans les ventilateurs
En tant que composant mécanique, les ventilateurs doivent être inspectés au moins une fois par an. Les pales du ventilateur peuvent se casser et endommager les zones environnantes. Un support de moteur desserré peut provoquer la chute d'un ensemble de ventilateur, ce qui peut entraîner des dommages importants au condenseur. Pendant l'inspection, regardez et écoutez les pièces vibrantes - les pièces en tôle plus grandes seront généralement les plus visibles. Observez le ventilateur en fonctionnement, en recherchant toute vibration pendant qu'il tourne. Écoutez les changements soudains dans les niveaux de bruit ou les tonalités et inspectez visuellement les ensembles de ventilateurs pour détecter les fissures.
5. Arbres, roulements, supports de moteur, courroies et fixations
Une inspection complète comprend la détection des roulements, des courroies ou des moteurs surchauffés à l'aide d'une caméra infrarouge et la recherche visuelle des courroies fissurées ou effilochées et des fixations manquantes. Un composant rotatif peut échouer, suivez donc les procédures d'entretien recommandées dans le manuel d'utilisation et d'entretien du fabricant pour éviter les blessures et les problèmes mécaniques.
6. Accumulation de tartre ou de saleté dans les éliminateurs de gouttes et le puisard d'eau
Inspectez visuellement les éliminateurs de brouillard et le bassin pour la croissance biologique, l'accumulation de tartre ou l'accumulation de saleté. Ces conditions entraînent une réduction du débit d'air, entraînant une augmentation de la température et de la pression de fonctionnement, ce qui peut entraîner l'obstruction de la pompe à eau de pulvérisation et ainsi restreindre ou arrêter le débit d'eau sur le faisceau de serpentins. Si nécessaire, vidangez le bassin, enlevez tout corps étranger et nettoyez ou remplacez les éliminateurs de buée au besoin.
7. Dispositifs de sécurité
Vérifiez que tous les dispositifs de sécurité, tels que les interrupteurs de vibration, fonctionnent correctement. Suivez les instructions du fabricant concernant la fréquence et la procédure de test de chaque appareil. Un dysfonctionnement ou des dispositifs de sécurité manquants peuvent entraîner un fonctionnement dangereux de l'unité. Par exemple, un interrupteur de vibration déconnecté pourrait ne pas détecter un ensemble de ventilateur vibrant, ce qui pourrait entraîner une panne catastrophique du ventilateur et des dommages mécaniques.
Connecteur desserré
8. Connexions électriques
Le câblage doit également être inspecté pour les connecteurs desserrés ou les signes de surchauffe électrique (marques noires) ainsi que pour la fonte ou la fissuration de l'isolation des fils. Inspectez visuellement les connecteurs électriques et utilisez une caméra infrarouge pour identifier les composants électriques en surchauffe qui pourraient tomber en panne ou prendre feu. Contactez un électricien pour réparer ou remplacer les composants électriques défectueux qui montrent des signes d'usure.
9. Buses de pulvérisation
Vérifiez visuellement que les buses de pulvérisation ne sont pas bouchées et délivrent un jet uniforme. Une mauvaise pulvérisation d'eau sur la surface du serpentin peut entraîner une température de fonctionnement et une pression de condensation plus élevées et compromettre les performances. Utilisez toujours les buses de pulvérisation du fabricant d'équipement d'origine pour assurer une couverture d'eau optimale.
10. Toutes les vannes d'isolement et vannes de purge
Les vannes d'isolement doivent être vérifiées pour s'assurer qu'elles fonctionnent et sont en bon état. Inspectez visuellement les vannes pour vous assurer qu'elles ne présentent aucun signe de corrosion majeure et testez les vannes pour vous assurer qu'elles fonctionnent correctement - s'ouvrant et se fermant correctement sans fuites. Remplacez les soupapes qui fonctionnent mal ou qui présentent une corrosion excessive.
Rappelez-vous, n'attendez pas que le condenseur échoue pour effectuer l'entretien. Pour optimiser la durée de vie de votre système, la maintenance préventive est essentielle. Un équipement bien entretenu maximisera la disponibilité et l'efficacité et contribuera à maintenir l'hygiène et la sécurité de votre système.