メンテナンスの過程で、規格外の冷凍機油の使用によってコンプレッサーが摩耗し、それがコンプレッサーの焼損につながることは珍しくありません。 (ベアリング等の内部可動部の摩耗、鉄粉がフィルターを詰まらせることによる摩耗、コンプレッサコイルへの鉄粉の落下によるコンプレッサ焼損等)
今日は、ある事例を見ていきます。この事例は、冷凍機油が標準に達していないこと、冷凍機の故障が原因です。
例:
ある日、低温冷水メンテナンスを受けました。障害は予定外のシャットダウンです。最速の停止は約 10 分で、最長の停止は約 9 時間でした (ユーザーが反映)。本機はダブルコンプレッサーチラーです。現場に到着後、故障報告時は電流は正常でした。
故障報告後、チラーをシャットダウン後、正常に再起動できませんでした。圧力計の値は正常で、圧力異常故障ではないと判断できます。マシンを再起動すると、ユニットの障害が解除され、正常にユニットの電源を入れることができました。ユニットの銘板を見て2011年製造のチラーであり、お客様に機械のメンテナンス、オイル交換の有無を確認したところ、メンテナンス、オイル交換は行っていないとのことでした。これまでに行われたことがなかったため、油圧不足により機械が停止したと判断されました。
予定外停止故障を踏まえて、差圧自体の問題を除外します。したがって、故障の原因は、オイルフィルターが汚れすぎてコンプレッサーがブロックされていることであると想定しています。
コンプレッサーの高圧・低圧バルブとオイルリターンバルブを閉め、コンプレッサーの冷媒を直接ドレンし、オイルドレンボルトを外してオイルを排出します。冷凍機のオイルの色が非常に黒く、フィルターも詰まっています。
次に、フィルターを掃除してチラーに戻します。機械には冷媒が補充され、チラーは約 2 時間正常に機能しました。翌日、現場に戻るとマイナス73度まで冷えており、問題は順調に解決!
翌日、突然、別の障害シャットダウンを報告する電話がかかってきました。お客様に確認の上ご返送いたします。チラーの主冷凍システムの圧力は正常で、二次冷凍システムの圧力は 2 kg しかありません。マシンを再起動すると、高圧が 5 kg まで上昇して停止し、代わりに低圧がゆっくりと減少しています。 1 分ほどで、低圧が負圧に低下し、障害シャットダウンが報告されます。
冷媒を再充填して機械をテストしたところ、高圧がまだ上昇していないことがわかりました。充電停止後、チラーの低圧は急速に負圧に低下した。したがって、ユニットの冷凍システムがブロックされていると判断しました。冷媒を排出してフィルターを取り外した後、フィルターが実際に詰まっていることがわかりました。この時点で、フィルターが詰まっていたので、なぜ機械は長時間正常に冷却できたのでしょうか?
フィルターを交換して冷媒を充填し、再起動した後、再びダウンしたと報告されました。この時点では、障害ポイントはスロットルであるとしか想定できません。
そこで冷媒を排出し、キャピラリーチューブを見つけました。加圧した後、すべてのキャピラリー チューブが開いていることがわかりました。数分後、コンプレッサーの低圧側からエバポレーターを押し込みました (エバポレーターに接続されたキャピラリー チューブは直径 16 mm の銅管でした)。16 mm の銅管が詰まっていることがわかりました。私たちは完全に混乱しており、なぜこれが起こるのか、何がこの問題を引き起こしているのか、もう一度尋ねました.
エバポレーターは確実に詰まっているのですが、こんな太い銅管をどうやって塞ぐのか、何が詰まっているのか? 4mm キャピラリー チューブはブロックされていませんが、6mm マニホールドはブロックされますか?方法がわかりません!
12 kg まで加圧し続けましたが、エバポレーターはまだ詰まっていました。 1時間以上試してみると、突然、16mmの銅管(キャピラリー入口)から氷スラッジとともに大量のオイルが噴出しました。これで、故障の原因がオイル詰まりであることが確認できました。
低品質の冷凍機油によって引き起こされる一般的な障害
冷凍機油粘度
冷凍機油は高温と低温の両方で機能します。油の粘度が十分でない場合、コンプレッサーのベアリングとシリンダーの摩耗が増加し、冷凍の有効性が低下し、騒音が大きくなり、寿命が短くなります。最悪の場合「やけど」と言われてしまうこともあります。これが、コンプレッサーが非常にゆっくりと殺される方法です。
ドットへ
冷凍機油の流動点:先ほども言いましたが、圧縮機の作動温度は大きく変動しますので、潤滑油の役割を正常に発揮させるためには、一般的に低温での流動性を良好に保つことが求められます。したがって、流動点は一般に凍結温度よりも低くなければならず、粘度温度特性も良好であり、低温環境で凍結油が蒸発器から圧縮機にスムーズに戻ることができるようにする必要があります。冷凍機油の流動点が高すぎると、油の戻りが遅くなり、コンプレッサーが焼き付きやすくなります。
引火点
冷凍機油の引火点が低すぎると危険です。一般的な冷凍機油の揮発性は比較的大きいため、引火点が低すぎると冷凍サイクルの油量が増加します。
コストの増加は言うまでもなく、より深刻なのは、圧縮加熱のプロセスが燃焼の危険の可能性を高めることです。そのため、冷凍機油の引火点は、冷凍機の排気温度より30度以上高い必要があります。
化学的安定性
高品質の冷凍機油は化学的に安定しており、酸化せず、金属を腐食しません。低品質の冷凍機油に冷媒または水が含まれていると、腐食効果が生じ、潤滑剤は酸化後に酸を生成し、金属を腐食します。冷凍機油が高温になると、コークスやゴミの粉が出てきますが、この物質がフィルターや絞り弁に入ると詰まりやすくなります。コンプレッサ内に入ると、モータの絶縁皮膜を突き破り、コンプレッサを焼損させる恐れがあります。
機械的不純物と水分含有量が基準を超えています
冷凍機油に水分が含まれていると、油の化学変化が激しくなり、油の劣化や金属への腐食作用、絞り弁や膨張弁の氷詰まりの原因となります。また、潤滑油には機械的不純物が含まれており、可動部品の摩擦面の摩耗が激しくなり、コンプレッサーに損傷を与えます。
高パラフィン含有量
圧縮機の作動温度が一定の値まで下がると、冷凍機油にパラフィンワックスが析出し始め、油が白濁します。パラフィンワックスが冷凍機油から析出し、絞り弁に溜まり、絞り弁を詰まらせたり、蒸発器の伝熱面に溜まって伝熱性能に影響を与える場合があります。