Посібник з усунення несправностей: Недостатня продуктивність промислової системи охолодження

Technical analysis: Troubleshooting industrial cooling system insufficient capacity: heat load calculation, flow balance

1. Problembeschreibung und Anwendungsbereich

Dieses Handbuch dient der systematischen Diagnose und Fehlerbehebung bei leistungsschwachen industriellen Kühlsystemen. Eine unzureichende Leistung des Kühlsystems kann sich in einer trotz Nennlast konstant erhöhten Temperatur des Kühlmittels, einem übermäßigen Verbrauch elektrischer Energie durch Kompressoren und Pumpen sowie häufigem Auslösen von Schutzeinrichtungen aufgrund von Überlastung oder anormalen Betriebsparametern äußern. Zu den typischen zu diagnostizierenden Geräten gehören Kältemaschinen (luft- und wassergekühlt), Kühltürme, Flüssigkeitswärmetauscher (Platten-, Rohrbündel- und Rohrwärmetauscher), industrielle Prozesskühlsysteme und Kühlräume.

Einstufung der Schwere des Problems:

  • Kritisch: Die Temperatur der gekühlten Flüssigkeit überschreitet die zulässigen Grenzwerte, was zum Stillstand des technologischen Prozesses oder zur Gefahr einer Beschädigung der Anlage führt. Erfordert eine sofortige Diagnose und Beseitigung.
  • Grundlegend: Das System funktioniert, allerdings mit erhöhten Temperaturen, verringerter Effizienz und erheblichem Energieüberschuss. Beeinträchtigt die Produktqualität oder die Lebensdauer der Ausrüstung. Erfordert schnelles Eingreifen.
  • Geringfügig: Kleine Abweichungen von den Nennparametern, die für den Prozess nicht kritisch sind, aber auf den Beginn einer Systemverschlechterung hinweisen. Erfordert eine geplante Diagnose.

2. Vorsichtsmaßnahmen

ACHTUNG: Bevor Sie mit Diagnose- oder Reparaturarbeiten an industriellen Kühlsystemen beginnen, befolgen Sie IMMER die standardmäßigen Lockout/Tagout-Verfahren, um alle Energiequellen (elektrisch, pneumatisch, hydraulisch) zu isolieren. Stellen Sie sicher, dass die gesamte gespeicherte Energie (Druck, elektrische Ladung der Kondensatoren) auf ein sicheres Niveau entladen wird. Verwenden Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA): Schutzbrille (DSTU EN 166:2017), chemikalienbeständige Handschuhe (DSTU EN 374-1:2003), Schutzschuhe (DSTU EN ISO 20345:2019) und Overalls. Arbeiten mit Kältemitteln sollten nur von zertifiziertem Personal (gemäß EN 13313:2018) in gut belüfteten Bereichen oder unter Verwendung von Lüftungsanlagen und Gasanalysatoren durchgeführt werden. Kältemittel können bei Kontakt Erfrierungen und in hohen Konzentrationen Erstickung verursachen. Befolgen Sie die Anforderungen der DSTU ISO 45001:2019 in Bezug auf Arbeitsschutz- und Gesundheitsmanagementsysteme.

3. Notwendige Diagnosewerkzeuge

Für eine genaue Diagnose und Fehlerbehebung ist es von entscheidender Bedeutung, kalibrierte Werkzeuge zu verwenden.

Werkzeug Spezifikation/Modell (Beispiel) Messbereich Zweck
Ein Satz Manometer für Kältemittel Mastercool 92372, CPS, Testo 557 -1 bis 40 bar (für R134a, R404A, R407C, R410A) Messung des Verdampfungs- und Kondensationsdrucks, Berechnung von Überhitzung und Unterkühlung.
Digitales Thermometer (Kontakt/IR) Testo 905-T2, Fluke 62 MAX+ -50 °C bis +300 °C Messung der Temperaturen von Flüssigkeiten, Rohroberflächen, Luft zur Berechnung von Wärmedifferenzen.
Elektrische Messzangen (Strom) Fluke 376 FC, Testo 770-3 0,1 A bis 1000 A (AC/DC) Strommessung von Motoren von Kompressoren, Pumpen, Lüftern zur Erkennung von Überlastungen oder Störungen.
Ultraschall-Durchflussmesser Fuji Electric Portaflow-C, Flexim FLUXUS F601 0,01 bis 25 m/s Nicht-invasive Messung des Kühlmittel-/Wasserdurchflusses in Rohrleitungen.
Wärmebildkamera Flir E8, Testo 872 -20 °C bis +550 °C Erkennung anormaler Temperaturzonen an Wärmetauschern, Rohren und elektrischen Bauteilen.
Wasserqualitätsanalysator Hach HQ40d (pH, TDS, Leitfähigkeit) pH 0–14, TDS 0–2000 mg/l, Leitfähigkeit 0–200 μS/cm Kontrolle der Wasserparameter in Kühltürmen und offenen Kreislaufsystemen zur Vermeidung von Verschmutzung.
Kältemittelwaagen Refco DIGIMON, Fieldpiece SRS3 0 bis 100 kg, Genauigkeit +/- 5 g Präzises Befüllen/Entleeren des Kältemittels aus dem System.
Kältemittel-Leckdetektor Testo 316-3, Bacharach H-10 PRO Empfindlichkeit bis zu 3 g/Jahr (gemäß EN 14624) Erkennung minimaler Kältemittellecks.

4. Checkliste für die Erstbewertung

Führen Sie vor Beginn einer detaillierten Diagnose eine Sichtprüfung durch und sammeln Sie grundlegende Daten. Dadurch können Sie mögliche Probleme lokalisieren.

Kontrollpunkt Beschreibung Erwarteter Wert/Status Aktueller Wert/Status
Umgebungstemperatur Außenlufttemperatur für luftgekühlte Kältemaschinen oder Kühltürme. Innerhalb des Betriebsbereichs (+5°C bis +40°C).
Luftfeuchtigkeit Relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung. Im Arbeitsbereich (30-80 %).
Auf das System laden Geschätzte Wärmebelastung des Kühlsystems. Entspricht der Nennleistung der Anlage.
Historie der Unfälle/Alarme Protokoll der Systemmeldungen, Fehlercodes. Es gibt keine aktiven Alarme oder häufig wiederkehrende Fehler.
Kompressorsaugdruck (Pvsm) Ablesung des Niederdruckmanometers. Entspricht dem Nennwert für die Kältemittelart und die Verdampfungstemperatur.
Kompressorauslassdruck (Pdischarge) Ablesung des Hochdruckmanometers. Entspricht dem Nennwert für die Art des Kältemittels und die Verflüssigungstemperatur.
Flüssigkeitstemperatur am Verdampfereinlass/-auslass Mit einem Kontaktthermometer messen. Der Unterschied beträgt 3-5 °C, die Austrittstemperatur liegt innerhalb der Toleranz.
Flüssigkeitstemperatur am Kondensatoreinlass/-auslass Mit einem Kontaktthermometer messen. Der Unterschied beträgt 3-5 °C (bei Flüssigkeitssystemen), die Austrittstemperatur liegt innerhalb der Toleranz.
Sichtprüfung Auf sichtbare Lecks, Verunreinigungen, Isolationsschäden und Filterzustand prüfen. Es sind keine sichtbaren Mängel vorhanden. Die Filter sind sauber.
Betrieb von Ventilatoren/Pumpen Prüfung auf Fremdgeräusche, Vibrationen, Einhaltung der Drehrichtung. Reibungsloses, stabiles Arbeiten.

5. Schema der systematischen Diagnostik

Das folgende Diagramm bietet einen strukturierten Ansatz zur Identifizierung der Grundursache für eine Minderleistung.

  1. Symptom: Die Temperatur der gekühlten Flüssigkeit ist ständig höher als der eingestellte Wert.
    1. Schritt 1: Wärmebelastung abschätzen.
      • Diagnose: Vergleichen Sie die tatsächliche Wärmebelastung des Prozesses mit dem berechneten Wert. Messen Sie den Flüssigkeitsdurchfluss (m³/h) und den Temperaturabfall (°C) an Wärmeverbrauchern. Berechnen Sie die tatsächliche Wärmelast (kW) mithilfe der Formel Q = m * C * ΔT, wobei Q die Wärmeleistung, m der Massendurchfluss, C die spezifische Wärmekapazität der Flüssigkeit und ΔT die Temperaturdifferenz ist.
      • Wenn die tatsächliche Last > die Nennkapazität des Kühlers ist:
        • Wahrscheinliche Ursache: Systemüberlastung.
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.1.
      • Wenn die tatsächliche Last < Nennkapazität des Kühlers beträgt:
        • Fahren Sie mit Schritt 2 fort.
    2. Schritt 2: Überprüfen des Kältemittelflusses durch den Verdampfer.
      • Diagnose: Messen Sie den Flüssigkeitsfluss (l/min) durch den Verdampfer mit einem Ultraschall-Durchflussmesser. Vergleichen Sie mit den Passdaten des Kältemaschinenherstellers. Überprüfen Sie den Druckabfall am Verdampfer und an den Filtern.
      • Wenn der Durchfluss < das empfohlene Minimum oder der Druckabfall > den Nennwert beträgt:
        • Wahrscheinliche Ursache: Unzureichender Flüssigkeitsdurchfluss (verstopfte Filter, Fehlfunktion der Pumpe, geschlossene Ventile).
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.2.
      • Wenn der Fluss normal ist:
        • Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
    3. Schritt 3: Bewerten Sie die Wärmeübertragungseffizienz.
      • Diagnose: Messen Sie das Kältemittel und die Kältemitteltemperaturen am Verdampfereinlass und -auslass sowie die Kältemittel- und Kühlwasser-/Lufttemperaturen am Kondensatoreinlass und -auslass. Berechnen Sie die Temperaturunterschiede.
      • Wenn Flüssigkeits-/Kältemittel-Temperaturunterschied im Verdampfer < Nennwert oder Kältemittel-/Wasser-/Luft-Temperaturunterschied im Kondensator < Nennwert:
        • Wahrscheinliche Ursache: Verunreinigung der Wärmetauscher (Verdampfer oder Kondensator) oder Ausfall der Lüfter/Pumpen des Kühlkreislaufs.
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.3.
      • Wenn die Wärmeaustauscheffizienz normal ist:
        • Fahren Sie mit Schritt 4 fort.
    4. Schritt 4: Überprüfen der Kältemittelfüllung und des Betriebs des Kühlkreislaufs.
      • Diagnose: Schließen Sie die Manometer für das Kältemittel an. Saug- und Förderdruck messen. Messen Sie die Temperatur der Saugleitung (Gas) und der Flüssigkeitsleitung nach dem Kondensator. Berechnen Sie die Überhitzung (Subtraktion des Siedepunkts durch den Saugdruck von der tatsächlichen Gastemperatur am Saugpunkt) und die Unterkühlung (Subtraktion der tatsächlichen Flüssigkeitstemperatur durch die Kondensationstemperatur durch den Auslassdruck).
      • Wenn der Ansaugdruck niedrig, die Überhitzung hoch und die Unterkühlung niedrig ist:
        • Wahrscheinliche Ursache: Unzureichende Kältemittelfüllung (Leckage).
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.4.
      • Bei hohem Förderdruck, geringer Überhitzung, hoher Unterkühlung:
        • Wahrscheinliche Ursache: Überfülltes Kältemittel oder nicht kondensierbare Gase.
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.4.
      • Wenn Drücke und Temperaturen auf andere Weise abweichen:
        • Wahrscheinliche Ursache: Fehlfunktion des Kompressors, des TRV (Thermoregulierungsventil) oder anderer Komponenten des Kühlkreislaufs.
        • Gehen Sie zu Abschnitt 7.5.

6. Störungsursachenmatrix

Diese Matrix systematisiert typische Symptome, wahrscheinliche Ursachen und Methoden zu deren Bestätigung.

Symptom Wahrscheinliche Ursachen (nach Wahrscheinlichkeit) Diagnosetest Erwartetes Ergebnis bei der Bestätigung der Ursache
Erhöhte Kühlmitteltemperatur 1. Systemüberlastung
2. Verschmutzung des Verdampfers
3. Unzureichende Kältemittelfüllung
4. Unzureichender Wasser-/Luftstrom durch den Kondensator
5. Kompressorausfall
1. Berechnung der Heizlast
2. Inspektion des Verdampfers, Druckabfall
3. Überhitzung/Unterkühlung, Druck
4. Wasser-/Luftverbrauch, Kondensationsdruck
5. Kompressorstrom, Drücke
1. Qfact > Qnom
2. Sichtbare Verschmutzung, ΔP > nom.
3. Hohe Überhitzung, geringe Unterkühlung
4. Geringer Verbrauch, hoher Pnagn
5. Reduzierter Strom (unzureichende Komprimierung), abnormales Pvsm/Pnagn
Hoher Kompressoraustrittsdruck 1. Verschmutzung des Kondensators
2. Unzureichender Durchfluss des Kühlmediums (Luft/Wasser)
3. Überschüssige Kältemittelfüllung
4. Nicht kondensierbare Gase im System
1. Übersicht über den Kondensator und die Wärmebildkamera
2. Messung von Durchfluss, Strom von Lüftern/Pumpen
3. Messung der Unterkühlung
4. Messung von Pnagn bei ausgeschaltetem Kompressor
1. Sichtbare Verschmutzung, hoher Tout
2. Geringer Verbrauch, geringer Strom
3. Starke Unterkühlung
4. Die PSättigung ist deutlich höher als die PSättigung bei Tum
Niedriger Kompressorsaugdruck 1. Unzureichende Kältemittelfüllung
2. Verschmutzung des Verdampfers
3. TRV-Fehler (geschlossen)
4. Verstopfter Filtertrockner
1. Messung der Überhitzung
2. Übersicht über den Verdampfer, ΔP
3. Temperaturunterschied vor/nach TRV, Inspektion des TRV-Kolbens
4. Temperaturunterschied vor/nach dem Filter
1. Starke Überhitzung
2. Sichtbare Verschmutzung, ΔP > nom.
3. Kein T/P-Unterschied am TRV, TRV überhitzt
4. Großer Temperaturunterschied (>2°C) am Filter
Übermäßiger Stromverbrauch 1. Verschmutzung von Wärmetauschern
2. Unzureichende Kältemittelfüllung
3. Kompressorüberlastung
4. Ausfall von Lüftern/Pumpen (mechanisch)
1. Drücke, Temperaturen, Sichtprüfung
2. Überhitzung/Unterkühlung
3. Berechnung der Wärmelast
4. Vibration, Lärm, Motorstrom
1. Hohes Pnagn, niedriges Pvsm
2. Abnormale Parameter des Kühlkreislaufs
3. Qfact > Qnom
4. Erhöhte Vibration (>4,5 mm/s), hoher Strom bei normaler Leistung

7. Ursachenanalyse für jede Fehlfunktion

7.1. Systemüberlastung

Erklärung: Eine Überlastung tritt auf, wenn die tatsächliche Wärmebelastung des Kühlsystems seine Nennkühlkapazität übersteigt. Dies kann durch eine Ausweitung der Produktion, eine Änderung des technologischen Prozesses ohne Modernisierung des Kühlsystems oder eine falsche anfängliche Leistungsberechnung verursacht werden. Eine langfristige Überlastung führt zu einem ständigen Betrieb der Kompressoren mit maximaler Leistung, erhöhtem Verschleiß, erhöhten Temperaturen und Drücken, was die Lebensdauer der Geräte verkürzt.

So bestätigen Sie: Vergleichen Sie die berechnete Wärmelast (kW) aus allen Quellen (technologische Prozesse, Geräte, Wärmezuflüsse durch Isolierung) mit der Nennleistung des Kühlers. Messen Sie die tatsächlich von den Kompressoren verbrauchte elektrische Leistung (kW) und vergleichen Sie sie mit der Nennleistung. Übersteigt das Verhältnis der tatsächlichen thermischen Belastung zur Nennleistung der Kältemaschine 0,95, arbeitet die Anlage am Limit.

Folgen: Ständige Überhitzung des Kühlmittels, erhöhte Betriebstemperaturen und Drücke des Kältekreislaufs, übermäßiger Energieverbrauch, vorzeitiger Ausfall von Kompressoren aufgrund von Verschleiß, häufiges Auslösen von Schutzeinrichtungen.

7.2. Unzureichender Flüssigkeits-/Luftstrom

Erklärung: Ein ausreichender Fluss des Arbeitsmediums (Wasser/Glykol) oder der Luft ist entscheidend für einen effizienten Wärmeaustausch sowohl im Verdampfer als auch im Kondensator. Ein unzureichender Durchfluss kann durch verstopfte Filter, Fehlfunktionen von Pumpen oder Lüftern, falsche Einstellung von Ausgleichsventilen oder die Ansammlung von Ablagerungen (Schlamm, Korrosion) in Rohrleitungen und Kanälen von Wärmetauschern verursacht werden.

So bestätigen Sie:

  • Für den Flüssigkeitskreislauf: Messen Sie den Flüssigkeitsdurchfluss mit einem Ultraschall-Durchflussmesser (zulässige Abweichung vom Nennwert < ±5 %). Messen Sie den Druckabfall an den Filtern und am Verdampfer. Ein erheblicher Anstieg des Druckabfalls (> 0,5 bar vom Normalwert) weist auf eine Verstopfung hin. Überprüfen Sie den Strom der Pumpen; Ein verringerter Strom kann auf Kavitation hinweisen, ein erhöhter Strom auf eine mechanische Fehlfunktion.
  • Für den Luftkreislauf (Kondensator): Überprüfen Sie den Strom der Ventilatormotoren; Abnormale Werte deuten auf eine Fehlfunktion hin. Überprüfen Sie die Lüfterflügel auf Beschädigung und Verschmutzung. Messen Sie die Luftgeschwindigkeit mit einem Anemometer am Einlass/Auslass des Kondensators.

Folgen: Reduzierter Wärmeübergangskoeffizient, lokale Überhitzung, erhöhter Auslassdruck (für den Kondensator) oder verringerter Saugdruck (für den Verdampfer), was zu einer Verringerung der Kühlleistung und einem erhöhten Energieverbrauch führt.

7.3. Verschmutzung von Wärmetauschern

Erklärung: Eine Verschmutzung der Wärmetauscherflächen (Verdampfer, Kondensator) verringert deren Effizienz erheblich. Im Verdampfer können sich biologische Verschmutzungen, Schlamm und Korrosionsprodukte bilden. im Kondensator - Staub, Flusen, Fett (Luft) oder Mineralablagerungen (Zunder), biologische Verschmutzung (Wasser). Die Schmutzschicht erzeugt einen zusätzlichen Wärmewiderstand und verhindert so einen effizienten Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem gekühlten/kühlenden Medium.

So bestätigen Sie:

  • Sichtprüfung: Überprüfen Sie die Oberflächen der Wärmetauscher. Bei luftgekühlten Kältemaschinen – Kondensatorkühler, bei wassergekühlten – Innenflächen von Rohren/Platten (nach der Demontage).
  • Temperaturen messen: Verwenden Sie eine Wärmebildkamera, um kalte oder heiße Bereiche am Wärmetauscher zu erkennen, die auf eine ineffiziente Wärmeübertragung hinweisen.
  • Temperaturunterschied: Für den Verdampfer: ein Anstieg des Unterschieds zwischen der Siedetemperatur des Kältemittels und der Temperatur der gekühlten Flüssigkeit am Auslass (mehr als 5–7 °C). Für den Kondensator: eine Erhöhung der Differenz zwischen der Kondensationstemperatur des Kältemittels und der Temperatur des Kühlmediums am Auslass (mehr als 5–7 °C).
  • Druckabfall: Ein deutlicher Anstieg des Druckabfalls im Wärmetauscher (mehr als 0,3–0,5 bar gegenüber dem sauberen Zustand) deutet auf eine interne Kontamination hin.

Auswirkungen: Erhöhter Kondensationsdruck (für den Kondensator) und verringerter Verdampfungsdruck (für den Verdampfer), was zu einer erhöhten Kompressorlast, verringerter Kühlleistung, übermäßigem Energieverbrauch und erhöhtem Verschleiß führt.

7.4. Unzureichende/überschüssige Kältemittelfüllung

Erklärung: Die genaue Menge an Kältemittel ist entscheidend für den optimalen Betrieb des Kühlkreislaufs. Eine unzureichende Ladung (normalerweise aufgrund eines Lecks) führt zu einer unzureichenden Füllung des Verdampfers und einer Verringerung seiner Effizienz. Überladung führt zu erhöhtem Kondensationsdruck, Überlastung des Kompressors und der Gefahr von Wasserschlägen. Auch nicht kondensierbare Gase (Luft, Stickstoff), die in das System gelangen, wirken als Überschussladung und erhöhen den Druck.

So bestätigen Sie:

  • Unterladung: Starke Überhitzung (über 10 °C bei den meisten Systemen) und geringe oder keine Unterkühlung. Niedriger Saugdruck. Blasen in der Flüssigkeitsleitung (sofern ein Schauglas vorhanden ist). Reduzierter Strom des Kompressors (aufgrund einer Abnahme der Dichte des Kältemittels).
  • Überschüssige Ladung/nicht kondensierbare Gase: Hoher Förderdruck, geringe Überhitzung, hohe Unterkühlung (über 10 °C). Liegt der Förderdruck bei ausgeschaltetem Kompressor deutlich über dem Sättigungsdruck bei Umgebungstemperatur, deutet dies auf nicht kondensierbare Gase hin.

Folgen: Reduzierte Kühlleistung, erhöhter Energieverbrauch, Überhitzung des Kompressors, Risiko eines Kompressorausfalls (aufgrund mangelnder Schmierung bei geringer Ladung oder Wasserschlag bei übermäßiger Ladung).

7.5. Fehlfunktion von Komponenten des Kühlkreislaufs

Erklärung: Fehlfunktionen in Komponenten wie Kompressor, TRV (Thermoregulierungsventil), Empfänger, Magnetventilen oder Rückschlagventilen können die Zykluseffizienz erheblich beeinträchtigen. Eine Fehlfunktion des Kompressors (verminderte Kompression, mechanischer Verschleiß) führt dazu, dass der erforderliche Druckabfall nicht erzeugt werden kann. Ein falscher Betrieb des TRV (zu offen/geschlossen, Blockierung) führt zu einer Unterbrechung der Kältemittelzufuhr zum Verdampfer, was zu einer Überhitzung führt.

So bestätigen Sie:

  • Kompressor: Messen Sie den Motorwicklungsstrom (Phase-Phase) mit einem Multimeter. Mit Nennstrom vergleichen. Ein verringerter Strom bei hohem Ansaugdruck weist auf eine unzureichende Kompression hin. Achten Sie auf Fremdgeräusche (Klopfen, Schleifen) des Kompressors.
  • TRV: Messen Sie die Temperatur am Einlass und Auslass des TRV. Ein erheblicher Temperaturabfall (Vereisung) am TRV bei nicht vollständig gefülltem Verdampfer weist auf ein geschlossenes TRV hin. Das Fehlen eines nennenswerten Druck- oder Temperaturabfalls im TRV kann ein Hinweis darauf sein, dass es in der offenen Position blockiert ist. Berechnen Sie die Überhitzung.
  • Magnet-/Rückschlagventile: Überprüfen Sie das elektrische Signal am Magnetventil. Überprüfen Sie den Druckabfall am Ventil. Ein erheblicher Druckabfall an einem offenen Ventil weist auf eine interne Blockierung oder Fehlfunktion hin.

Folgen: Verminderte Kühlleistung, erhöhte Betriebstemperaturen, erhöhter Verschleiß, völliger Systemstillstand.

8. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Fehlerbehebung

ACHTUNG: Befolgen Sie alle in Abschnitt 2 aufgeführten Vorsichtsmaßnahmen.

8.1. Beseitigung von Systemüberlastungen

  1. Schritt 1: Berechnen Sie die tatsächliche Wärmebelastung. Sammeln Sie Daten zu allen vom System versorgten Wärmequellen.
  2. Schritt 2: Mit dem Datenblatt des Kühlers vergleichen. Wenn die tatsächliche Last > 95 % der Nennlast beträgt, sollten Sie über eine Optimierung des Prozesses oder die Aufrüstung/Anbau von Kühlgeräten nachdenken.
  3. Schritt 3: Optimierung des technologischen Prozesses. Reduzieren Sie nach Möglichkeit die Temperatur der Wärmequellen vor dem Eintritt in den Kühler oder reduzieren Sie die Anzahl der gleichzeitig betriebenen Geräte.
  4. Überprüfung: Messen Sie nach der Optimierung oder Nachrüstung die Kühlmitteltemperatur und den Stromverbrauch des Systems erneut. Die Parameter müssen den berechneten Werten entsprechen.

8.2. Wiederherstellung des normalen Flüssigkeits-/Luftstroms

  1. Schritt 1: **Isolierung und LOTO.** Isolieren Sie die Pumpe/den Lüfter und die zugehörigen Schaltkreise. ACHTUNG: Stellen Sie vor Arbeiten an Pumpen oder Lüftern sicher, dass keine Stromversorgung vorhanden ist und dass bewegliche Teile fest montiert sind.
  2. Schritt 2: Überprüfen und reinigen Sie die Filter. Ersetzen Sie verstopfte Filter gemäß den Empfehlungen des Herstellers. Der Druckabfall über einem sauberen Filter sollte 0,1 bar nicht überschreiten.
  3. Schritt 3: Überprüfen Sie die Pumpen. Diagnostizieren Sie die Pumpe gemäß der Bedienungsanleitung des Herstellers: Überprüfen Sie das Laufrad auf Verstopfung/Beschädigung, den Zustand der Lager und Dichtungen. Messen Sie den Pumpenmotorstrom und vergleichen Sie ihn mit dem Nennstrom. Um mechanische Fehler zu erkennen, verwenden Sie einen Schwingungsanalysator (ISO 10816-1:2018); Der zulässige Vibrationspegel für Industriepumpen beträgt bis zu 4,5 mm/s (Effektivwert).
  4. Schritt 4: Überprüfen Sie die Lüfter (für Luftkühlkondensatoren). Reinigen Sie die Klingen von Staub und Schmutz. Überprüfen Sie den Motor und die Lager. Messen Sie die Luftgeschwindigkeit mit einem Anemometer am Auslass des Ventilators; es muss mit den Passdaten übereinstimmen (tolerierbare Abweichung < ±10 %).
  5. Schritt 5: Überprüfen Sie den Gewindeausgleich. Verwenden Sie einen Ultraschall-Durchflussmesser, um den Flüssigkeitsdurchfluss in jedem Kreislauf zu messen und die Ausgleichsventile anzupassen, um die berechneten Durchflussraten zu erreichen.
  6. Überprüfung: Nachdem die Strömungen wiederhergestellt sind, überprüfen Sie den Druckabfall an den Wärmetauschern, den Flüssigkeits-/Luftstrom und die Betriebstemperaturen.

8.3. Reinigung von Wärmetauschern

  1. Schritt 1: **Isolierung und LOTO.** Isolieren Sie die relevanten Schaltkreise und Geräte. ACHTUNG: Bei der chemischen Reinigung PSA (Schutzanzug, Handschuhe, Maske) verwenden und für ausreichende Belüftung sorgen.
  2. Schritt 2: Mechanische Reinigung. Bei Luftkondensatoren mit Wasser unter hohem Druck (bis zu 150 bar) in entgegengesetzter Richtung zum Luftstrom waschen. Für Rohrbündelwärmetauscher – mechanische Reinigung mit Bürsten oder Hydrojet-Gerät.
  3. Schritt 3: Chemische Reinigung. Um Ablagerungen oder biologische Ablagerungen zu entfernen, verwenden Sie spezielle chemische Lösungen (z. B. Phosphorsäure-Ablagerungslösungen oder Biozide gegen Verschmutzung) und befolgen Sie dabei die Anweisungen des Lösungs- und Wärmetauscherherstellers. Spülen Sie das System nach der Reinigung unbedingt mit reichlich klarem Wasser durch und neutralisieren Sie alle verbleibenden Chemikalien.
  4. Überprüfung: Überprüfen Sie nach der Reinigung den Druckabfall im Wärmetauscher (er sollte auf den Nennwert zurückkehren) und die Effizienz des Wärmetauschers (TAusgang Kühlmittel/Luft).

8.4. Anpassung der Kältemittelfüllung

  1. Schritt 1: **Leckagen erkennen und reparieren.** Verwenden Sie einen elektronischen Leckdetektor (Empfindlichkeit bis zu 3 g/Jahr gemäß EN 14624) oder einen UV-Farbstoff. Beseitigen Sie alle erkannten Lecks.
  2. Schritt 2: **System evakuieren.** Nachdem Sie die Lecks behoben haben, evakuieren Sie das Kältemittel und evakuieren das System für mindestens 30 Minuten auf ein Vakuum von 0,1 Torr (13,3 Pa). Überprüfen Sie die Vakuumstabilität.
  3. Schritt 3: **Nachfüllen.** Verwenden Sie eine Kältemittelwaage, um das Kältemittel genau gemäß den Angaben des Kühlerherstellers aufzufüllen (±5 % der Nennfüllung).
  4. Schritt 4: **Entfernung nicht kondensierbarer Gase.** Wenn nicht kondensierbare Gase vermutet werden, führen Sie eine Spülung durch das Überdruckventil durch und überwachen Sie dabei Druck und Temperatur.
  5. Überprüfung: Nach dem Auftanken und Starten des Systems Überhitzung und Unterkühlung messen. Bei den meisten Systemen sollte die Überhitzung im Bereich von 5–8 °C liegen, die Unterkühlung bei 5–8 °C. Überprüfen Sie die Drücke und Temperaturen. Sie müssen den gesetzlichen Parametern für das jeweilige Kältemittel und die Betriebsbedingungen entsprechen.

8.5. Reparatur/Austausch defekter Kühlkreislaufkomponenten

  1. Schritt 1: **Isolierung und LOTTO.** Isolieren Sie den Kompressor oder den zugehörigen Schaltkreis. ACHTUNG: Beim Arbeiten mit Kompressoren oder TRVs ist es notwendig, den Druck des Kältemittels vollständig aus dem entsprechenden Kreislauf abzulassen.
  2. Schritt 2: Kompressor. Wird eine Störung festgestellt (verringerte Verdichtung, mechanische Geräusche), muss der Kompressor ausgetauscht oder überholt werden. Führen Sie nach dem Austausch das Absaugen und Wiederauffüllen des Kältemittels gemäß Verfahren 8.4 durch.
  3. Schritt 3: TRV. Im Falle einer Fehlfunktion des TRV (Verklemmung, Empfindlichkeitsverlust des Thermoballons) muss dieser ausgetauscht werden. Stellen Sie sicher, dass der neue Wärmetauscher zur Art des Kältemittels und zur Kapazität des Verdampfers passt. Nach dem Austausch Staubsaugen und Auftanken durchführen.
  4. Schritt 4: Andere Ventile. Ersetzen Sie defekte Magnet- oder Rückschlagventile. Überprüfen Sie nach dem Austausch deren Funktion.
  5. Überprüfung: Nach dem Austausch der Komponenten und dem Auftanken des Systems starten Sie das Gerät und überprüfen alle Betriebsparameter (Drücke, Temperaturen, Ströme der Kompressoren), stellen Sie sicher, dass der Kühlkreislauf stabil ist und die erforderliche Kühlkapazität erreicht wird.

9. Vorbeugende Maßnahmen

Regelmäßige Wartung ist der Schlüssel zur Vermeidung von Leistungseinbußen und zur Verlängerung der Gerätelebensdauer.

Die Grundursache Präventionsstrategie Überwachungsmethode Empfohlenes Intervall
Systemüberlastung Regelmäßige Beurteilung der Wärmebilanz, Modernisierungsplanung. Berechnung der tatsächlichen Heizlast. Jährlich oder wenn sich der technologische Prozess ändert.
Unzureichender Flüssigkeits-/Luftstrom Regelmäßige Inspektion und Reinigung von Filtern, Diagnose von Pumpen/Lüftern, Ausgleich der Durchflussmengen. Druckabfall über Filter, Flüssigkeits-/Luftstrom, Motorstrom, Vibration. Monatlich (Filter), jährlich (Pumpen/Lüfter, Ausgleich).
Verschmutzung von Wärmetauschern Regelmäßige Reinigung von Wärmetauschern, Kontrolle der Wasserqualität (für Wassersysteme), Schutz von Luftkondensatoren. Visuelle Inspektion, Wärmebildkamera, ΔP am Wärmetauscher, Wasseranalyse (pH, TDS, Bakterien). Vierteljährlich (Inspektion), jährlich (Reinigung/Trockenreinigung), monatlich (Wasseranalyse).
Unzureichende/überschüssige Kältemittelfüllung Regelmäßige Kontrolle von Lecks, rechtzeitige Beseitigung von Lecks, genaue Betankung. Messung von Überhitzung/Unterkühlung, Einsatz eines Lecksuchgeräts. Vierteljährlich (Leckagekontrolle), jährlich (Vollladungskontrolle).
Fehlfunktion von Komponenten des Kühlkreislaufs Regelmäßige Diagnose von Kompressoren, TRV und Ventilen. Messung von Kompressorströmen, Vibrationen, Betriebsdrücken/-temperaturen. Vierteljährlich (Basis), jährlich (detailliert).

10. Ersatzteile und Komponenten

Die rechtzeitige Verfügbarkeit hochwertiger Ersatzteile ist für eine schnelle Fehlerbehebung von entscheidender Bedeutung. UNITEC-D bietet eine breite Palette an CE- und UkrSEPRO-zertifizierten Komponenten, die den ISO-Standards entsprechen.

Beschreibung des Teils Spezifikation Wann ersetzen? Kategorie UNITEC
Filtertrockner Ein komplexer Filter, der der Art des Kältemittels und der Kapazität des Systems entspricht. Beim Druckentlasten des Systems nach einem erheblichen Leck jährlich. Kühlkomponenten
Thermoregulierendes Ventil (TRV) Geeignet für Kältemitteltyp, Verdampferleistung und Betriebstemperaturen. Im Falle einer Störung (Blockierung, Regelverlust). Kühlkomponenten
Magnetventil Geeignet für Rohrleitungsdurchmesser, Druck und Versorgungsspannung. Im Störungsfall (öffnet/schließt nicht). Ventile und Armaturen
Umwälzpumpe Sie entspricht der Durchflussmenge (m³/h) und dem Druck (m Wasserspiegel) des Systems. Mit erheblichem Verschleiß, erhöhter Vibration und verringerter Produktivität. Pumpausrüstung
Lüftermotor Geeignet für Leistung (kW), Drehzahl und Betriebsbedingungen. Bei Fehlfunktion der Wicklungen kommt es zu Lagerverschleiß. Elektromotoren
Luft-/Netzfilter Filterklasse (z. B. G4, F7 nach EN 779), Größe. Bei sichtbarer Verschmutzung erhöhter Druckabfall. Filterelemente
Dichtungen und Dichtungen Material, Größe, Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit. Bei jeder Demontage von Knoten werden Lecks erkannt. Abdichtung und Isolierung
Druck-/Temperatursensoren Messbereich, Genauigkeit, Signaltyp (4-20 mA, 0-10 V). Bei falschen Messwerten kommt es zu Fehlfunktionen. Automatisierung und KVP

Finden Sie die Teile und Komponenten, die Sie benötigen, im UNITEC E-Katalog: www.unitecd.com/e-catalog/

11. Links

  • DSTU EN 378:2018 Kühlsysteme und Wärmepumpen. Sicherheits- und Umweltanforderungen.
  • ISO 5149:2020 Kühlsysteme und Wärmepumpen. Sicherheits- und Umweltanforderungen.
  • EN 13313:2018 Kälteanlagen und Wärmepumpen. Personalkompetenz.
  • EN 16407:2013 Industrielle Kühlsysteme. Reinigungsanforderungen.
  • DSTU EN 166:2017 Individueller Augenschutz. Anforderungen
  • DSTU EN 374-1:2003 Schutzhandschuhe gegen Chemikalien und Mikroorganismen.
  • DSTU EN ISO 20345:2019 Persönliche Schutzausrüstung. Schutzschuhe.
  • DSTU ISO 45001:2019 Arbeitsschutz- und Gesundheitsmanagementsysteme. Anforderungen
  • ISO 10816-1:2018 Mechanische Vibration. Bewertung von Maschinenschwingungen durch Messungen an stationären Teilen.
  • Betriebs- und Wartungshandbücher von Herstellern von Kühlgeräten.

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