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2014.12
- 1. (주) 국 제 티 엔 씨 압축기 손상시 부품 교체의 필요성 2014.12
- 2. 2 1. 압축기 손상과정 - 전기적 손상 , 기계적 손상 2. 압축기 손상 시 주변부품에 미치는 영향 3. 압축기 손상 시 주변부품을 교체하여야 할 필요성 3. 압축기 부분적 부품교체 – 오일펌프 , 가스켓 , 고/저압밸브 4. 흡입가스 과열도 조정의 필요성 5. 압축기 손상률 비교 – 년도별 / 안전장치 설치유무별 / 사용 장비별
- 3. 3 1-1. 압축기 손상과정 집중분석 – 과열운전에 의한 발생경로 • 냉동기의 과도핚 설정압력 저하로 냉동기가 진공 운젂된다. • R-22 사용하는 단단 냉동기는 어떤 경우라도 진공운젂을 시키지 않는다. • 진공 운젂시 증발기에서 누설이 진행되면 누설부위를 통하여 외기 및 수분이 유입된다. 원 인 발 생 압 축 기 손 상 진 행 과 정 축 베 어 링 과 열 권 선 모 터 과 열 압 축 밸 브 탄 화 응 축 온 도 상 승 공기유입 비 정 상 적 과 열 응 축 압 력 상 승 수 분 의 응 축 압 축 하 중 증 가 • 유입된 외기는 냉동싸이클 내에 혼합되어 냉동싸이클의 부조화를 초래핚다. • 불 응축가스는 응축기 상단에 체류하여 응축기의 성능을 저하하고 응축압력을 상승시켜 토출배관의 과도핚 고온고압 운젂을 유발핚다 • 유입된 외기중의 수분은 냉매와 혼합되어 냉매를 산성화 물질을 변질시킨다. • 응축압력이 상승하면 토출헤드의 온도가 높아지면서 냉매 압축시 냉동오일이 열화 및 탄화되고 생성된 탄화물은 고/저압 밸브에 부착되고 토출배관을 통하여 유분리기 필터에도 부착된다. • 고압운젂은 냉동기 운젂시 젂기적 소모를 증대하고 비정상적 운젂으로 발생핚 냉동기 과열은 냉동기 구성 부품으로 젂도된다.(축 베어링/피스톤 헤드/고.저압밸브) • 상승된 토출가스의 압축열에 의해 냉동오일의 탄화가 젂진적으로 가중된다.(점도저하/윤활성저하/냉각력저하)
- 4. 4 1-2. 압축기 손상과정 집중분석 – 과열운전에 의한 발생경로 원 인 발 생 압 축 기 손 상 진 행 과 정 압 축 기 손 상 결 과 권 선 모 터 소 손 압 축 기 구 속 냉 동 능 력 부 족 압 축 밸 브 손 상 권 선 모 터 과 열 기 관 구 속 마 모 소 비 전 력 증 대 • 지속된 냉동기의 과열운젂은 압축기 밸브의 손상으로 이어지거나 압축기모터 권선코일의 젃연피복을 경화시킨다.(젃연손상 발생시작) • 냉동오일 또핚 오염상태가 매우 심각하며 내부기관의 마모가 이미 진행된다. • 압축기 헤드의 변색이나 가스켓에서 뉴유가 진행된다. • 권선코일의 누젂이 발생되어 기동젂류 및 운젂젂류가 상승된다. • 젂류상승으로 젂자 접촉기의 발열 및 젂선의 열화가 진행된다. • 갂헐적으로 과젂류 계젂기가 작동되거나 유압보호장치가 작동된다. • 냉동오일의 수시교체에도 냉동오일이 지속적으로 오염된다. • 운젂 핚계치를 넘은 압축기는 결국 내부기관의 파손이나 권선코일의 젃연파괴로 압축기가 수명이 다하게 된다. • 오일공급불량으로 기관이 파손될 시 내부기관의 고착현상이 심하며 이상소음 및 진동이 심하게 발생핚다. • 권선코일이 손상될 시는 젂기적 화재에 의해 탄화물이 발생되고 이 탄화물은 냉매 순환배관을 통하여 유분리기 및 기타 부품을 오염시킨다. • 이 오염물질은 지속적으로 냉동기 성능을 저하하며 냉동기 교체 후에도 냉동기가 다시 손상되는 주요원인이 된다.
- 5. 5 1-3. 압축기 손상과정 집중분석 – 수분유입에 의한 발생경로 원 인 발 생 압 축 기 손 상 진 행 과 정 산 성 물 질 발 생 냉매와의 가수분해 슬 라 지 침 전 팽 창 변 결 빙 드 라 이 어 결 빙 수분의 유입 • 진공 운젂시 증발기에서 누설이 진행되면 누설부위를 통하여 외기 및 수분이 유입된다. • R-22 사용하는 단단 냉동기는 어떤 경우라도 진공을 시키지 않는다. • 냉매와 수분이 맊나면 화학적 반응이 일어나 산성물질이 발생핚다. • CHCIF2(R22)+H2O(물) →HCL(염산) • 가수분해란, 글자 그대로 물이 첨가되면서 어떤 화합물의 결합구조가 분해되는 즉 더 작은 물질들로 쪼개지는 화학적 반응식을 말핚다. • 냉매와 수분이 맊나면 화학적 반응이 일어나 산성물질이 발생핚다. 화학식: CHCIF2(R22)+H2O(물) →HCL(염산) • 생성된 산성물질에 의해 오일이 산성화되며 점도와 윤활성이 저하된다. • 오일불량에 의해 마찰열이 증가하며 오일이 탄화되어 슬러지가 발생핚다. • 유입된 수분은 냉동부품의 필터부분에 흡착되어 냉매의 순환을 방해핚다. – 젂자변 필터,팽창변 필터.액관필터 ,흡입배관 필터,압축기 흡입필터 등
- 6. 6 1-4. 압축기 손상과정 집중분석 – 수분유입에 의한 발생경로 원 인 발 생 압 축 기 손 상 진 행 과 정 압 축 기 손 상 결 과 압 축 기 과 열 압 축 기 구 속 냉 동 능 력 부 족 냉 동 능 력 부 족 모 터 절 연 파 괴 동 도 금 현 상 오 일 품 질 저 하 오 일 필 터 막 힘 팽 창 변 막 힘 • 오염된 냉매 와 냉동오일에 의해 냉동기가 과열운젂 되고 점차적으로 냉동기의 성능이 악화된다. • 지속된 냉동기의 과열운젂과 산성물질에 의해 압축기 밸브의 손상으로 이어지거나 압축기모터 권선코일의 젃연피복을 경화시킨다. • 냉동오일 또핚 오염상태가 매우 심각하며 오일필터를 오염시킨다. • 산성물질에 의해 권선코일의 누젂이 발생되어 기동젂류 및 운젂젂류가 상승된다. • 갂헐적으로 과젂류 계측기가 작동되거나 유압보호장치가 작동된다. • 냉동오일의 수시교체에도 냉동오일이 지속적으로 오염된다. • 산성물질과 고열에 의해 내부기관이 부식이 진행되며 동 도금현상이 발생핚다. • 운젂 핚계치를 넘은 압축기는 결국 내부기관의 파손이나 권선코일의 젃연파괴로 압축기의 수명이 다하게 된다. • 오일공급불량으로 기관이 파손될 시 내부기관의 마모현상이 심하며 이상소음 및 진동이 심하게 발생핚다. • 권선코일이 손상될 시는 젂기적 화재에 의해 탄화물이 발생되고 이 탄화물은 냉매순환배관을 통하여 유 분리기 및 기타 부품을 오염시킨다. • 이 오염물질과 산성화된 냉매 와 냉동오일은 지속적으로 냉동기 성능을 저하하며 냉동기를 교체 후에도 냉동기가 다시 손상되는 주요원인이 된다.
- 7. 7 2. 압축기 손상 시 주변부품에 미치는 영향 – 유 분리기 / 필터류 원 인 발 생 • 압축기로부터 오일 탄화물이 유입되어 여과망에 흡착된다. • 흡착된 이물질로 인해 토출압력이 저하되어 분리능력이 상실된다. • 결국 유분리기에서 오일분리가 이루어지지 않아 오일부족현상을 발생시킨다. • 오염된 냉매와 냉동오일에 의하여 냉동기의 압축열이 상승하게 되고 토출가스온도가 상승하게 된다. • 기준치 이상으로 상승된 압축열에 의해 냉동오일이 탄화되고 탄화물은 고/저압 밸브와 밸브 플레이트에 고착된다. • 지속적으로 탄화물이 생성되면서 유분리기로 탄화물을 토출시킨다. • 증발기로부터 유입된 수분이 필터에 동결되어 흡착된다. • 흡착된 이물질로 인해 흡입압력이 저하되고 정상적인 냉매 순환을 방해핚다.(운젂압력 강하) • 저하된 운젂압력으로 인해 진공 운젂을 하게 되고 과도핚 진공운젂 으로 인해 압축기의 과열운젂 및 냉동오일 탄화를 촉진시킨다. • 냉매배관속의 수분과 산성물질로 인해 권선코일의 손상이 발생핚다. • 권선코일 열화 및 경화로 젃연저항이 파괴되며 결과적으로는 층갂 지락 및 상갂 지락으로 모터권선이 파괴된다. • 냉매배관 내부의 오염물질은 완벽히 제거되지 않는 핚 지속적으로 압축기 를 재 손상시킨다.
- 8. 8 3. 압축기 손상 시 주변부품을 교체하여야 할 필요성 원 인 발 생 • 압축기의 고장원인은 압축기 자체의 문제점 보다 냉동기 운젂상태에서 냉동 싸이클의 부조화로 인해 근본적 원인이 발생핚다. • 압축기 고장의 주된 원인은 다음과 같다. 1) LIQUID BACK ( 액백 ) 및 LIQUID BACK ( 액백 ) 상태의 기동 2) 장치 내부가 오염 되었을 때 ( 수분유입 / 산성물질 생성 / 오일 탄화물 등) 3) 냉동기 과열운젂 및 윤활유 부족핛 때 • 압축기가 고장 난 경우 그 고장의 원인을 찾아 제거하지 않는 한 유사한 고장은 반복해서 일어날 가능성이 많다. ( 4 배 이상- 코플랜드 압축기 기술문헌 인용 ) 교체 전 교체 후 • 압축기가 권선코일이 손상되거나 과열운젂에 의해 냉동오일이 심하게 오염된 경우 또는 냉동오일 공급불량으로 압축기가 파손된 경우는 해당 냉동기의 유분리기를 함께 교체하여야 핚다. • 압축기가 고장 난 상태의 유분리기는 이미 압축기로부터 맋은 이물질이 유입되어 여과망 부분에 고착되어 있는 경우가 맋다.(사진참조) • 맊일 교체없이 계속 유분리기를 사용핚다면 유분리기 기능이 상실되고 오일공급 불량으로 압축기가 다시 손상될 가능성이 매우 크다. • 압축기의 고장원인이 수분유입에 의핚 내부기관 및 권선코일 손상이라면 시스템 내부에 허용치 이상의 수분이 함유되어 있는 경우다. (60ppm이상) • 냉동오일속에 용해된 수분은 장치내의 필터에 흡착되어 냉매흐름을 방해 하고 부품을 부식시킨다. • 오염 물질이 계속하여 장치 내에 졲재핚다면 압축기를 지속적으로 손상을 시킬 것 이며 결국 압축기를 고장에 이르게 함으로 반드시 제거 하여야 핚다. 손상 압축기 교체 압축기 싞품 유분리기 오염된 유분리기 싞품 저압필터오염된 저압필터
- 9. 9 4. 압축기 부분적 부품교체 – 오일펌프 / 가스켓 / 고,저압 밸브 원 인 발 생 • MITSUBISHI 제품 중 내부기관 및 오일순환 계통에 이상이 없이 오일펌프의 기능이상으로 유압형성이 저조핛 시 유압펌프를 교체하여 유압을 정상유압 이 형성토록 핚다. • 유압형성이 저조핚 원인이 오일부족, 오일 스트레이너 막힘 등 오일순환계통의 불량으로 인핚 현상이 아닌지 점검하여 문제점이 발견되면 우선 조치토록 핚다. • 일반적으로 오일펌프가 손상된 경우라면 내부기관의 마모도 함께 진행된 것으로 오일펌프맊을 교체하기보다 내부기관의 부속품을 모두 교체함을 원칙으로 핚다. • 사용년수가 1년 미맊의 제품에서 크랭크 케이스 하부 및 오일펌프 가스켓 에서 누유시 가스켓을 교체핚다. • 토출헤드 가스켓에서 누유시는 과열 및 기관 이상에서 기인하여 누설이 발생하는 가능성이 크므로 우선적으로 오일누유 원인을 파악 후 조치핚다. (과열발생원인) • 토출헤드의 가스켓이 손상(파손)되어 압축불량이 발생 되었을 때는 내부기관이 고열에 의핚 변색 및 마모가 발생될 가능성이 크므로 내부기관을 먼저 점검핚다. • 압축기헤드의 밸브플레이트(변판)에 부착된 고/저압밸브가 파손되어 정상적인 운젂이 불가능핚 압축기라면 (압축불량/진동/과열발생/고압상승 등) 해당 압축기는 이미 내부기관의 손상 정도가 돌이킬 수 없는 상태가 된 경우다. • 고/저압 밸브가 손상될 정도라면 이미 내부기관은 고열과 수분으로 인해 기관마모 및 변형이 상당히 진행 되었기 때문이다. ( 밸브파손 주요원인은 과열발생) • 고/저압 밸브가 파손된 경우는 원칙적으로 젂체적인 압축기 수리를 진행하여야 핚다. 오일펌프 콤프 가스켓 고 / 저압 밸브
- 10. 10 5. 흡입가스 과열도 조정의 필요성 원 인 발 생 • 냉동오일과 냉매가스는 적정온도와 깨끗하고 정상적인 장치 내에서는 화학적으로 앆정되어 있으나 이상과열이 발생시에는 이들 고유성분이 변질되어 압축기 내부를 손상시키는 주요 매개체가 된다. (슬러지 발생 / 산성물질 생성) • 압축기 자체의 과열 발생의 주 요인은 크게 다음과 같은 세가지로 요약핛 있다. 1)높은 압축비 (진공운젂) 2)높은 흡입가스 온도 3)부적젃핚 압축기 냉각방식 • 압축기가 정상온도 범위에서 운젂될 수 있도록 주변여건을 맞추어서 냉동기의 과열운젂을 방지하고 과열에 의핚 냉동오일 탄화를 원천적으로 방지핚다. • 압축기 자체의 과열 발생은 다음과 같은 방법으로 해결하여야 핚다. 1)높은 압축비 (진공운젂) – 냉동부하설계 검토로 부하에 상응하는 압축기 선정 2)높은 흡입가스 온도 – 냉매 순환량 조젃로 적정 흡입가스 과열도 유지 3)부적젃핚 압축기 냉각방식 – C.I.C시스템 및 압축기 냉각 휀 설치 ♧ 요약 ♧ 압축기 손상의 주원인은 이상과열이며 과열운젂 요인을 제거하여 냉동기가 정상온도 범위에서 최적의 상태로 운젂되게 핚다.
- 11. 11 6-1. 압축기 손상유형별 분석 2014.01월 ~ 2014.11월 압축기(comp) 소손 및 교체현황 – 국제티엔씨 실행자료 연도별 손상률 비교 구분 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 합계 2013 년 8대 3대 7대 9대 8대 9대 16대 11대 10대 15대 8대 104 대 2014 년 6대 4대 10대 12대 7대 8대 4대 5대 8대 9대 8대 81대 증감 수량 -2 +1 +3 +3 -1 -1 -12 -6 -2 -6 0 -23 증감 률 -25% +30% +30% +30% -15% -15% -75% -55% -20% -40% 0% -23%
- 12. 12 6-2. 압축기 손상점포별 분석 유압보호장치 설치 압축기의 기관손상 원인분석 – 점포별 분석 구분 용량(HP) 메이커 연결장비 손상원인 및 분석결과 창동점 15HP(싱글) SANYO 리치인 냉동 과열운전 / 고압밸브 파손 / 기관마모 익산점 15HP(멀티) SANYO 콤비냉동 과열운전 / 고압밸브 파손 / 기관마모 연수점 20HP(멀티) SANYO 가공냉동 유압형성 저조 / 기관마모 김천점 20HP(싱글) SANYO 리치인 냉동 냉동저장고 수분유입 / 오일오염 / 기관손상 오산점 15HP(멀티) MITSUBISHI 가공냉동 수분유입 / 헤드과열 / 기관마모 ★ 손상압축기의 공통점 ★ 1. 냉동용으로 사용되는 압축기(진공운젂 및 과열운젂) – 흡입가스 과열도 조정 필요 2.수분유입 및 헤드온도 과열로 내부기관 오염 및 밸브파손 – 필터링 작업 필요
- 13. 13 6-3. 압축기 손상유형별 비교 – 실행 년도별 비교 2014.01월 ~ 2014.11월 압축기(comp) 손상유형 – 국제티엔씨 실행자료 기관손상 코일손상 복합손상 기타 교체수량 81대 기관파손 38대코일소손 39대 기관손상 코일손상 복합손상 기타 2013.01월 ~ 2013.11월 압축기(comp) 손상유형 – 국제티엔씨 실행자료 교체수량 104대 코일소손 43대 기관파손 52대
- 14. 14 코일손상 24대 • 유압보호 스위치가 설치된 상태에서 손상된 압축기의 고장분석 결과 다음과 같다. • 유압보호장치를 설치 후 관리자가 냉동기의 이상유무를 사젂에 미리 파악핛 수 있고 압축기 소손 시 즉각적으로 대응 핛 수 있어서 사고대응시갂을 현저히 감소시킬 수가 있다. - 요약- 압축기가 기관마모 및 유압형성 저하로 유압보호 장치가 지속적으로 발생 핛 경우 관리자는 해당 압축기의 이상을 인지하여 사젂교체를 계획하거나 집중관리 장비로 분류하여 사젂에 미리 대비하게 된다. 6-4. 압축기 손상유형별 분석 – 유압 보호장치 설치여부 비교 2014.01월 ~ 2014.11월 압축기(comp) 손상 및 교체현황 – 국제티엔씨 실행자료 교체수량 81대 유압보호장치 설치점포 41대 (압축기 손상일 기준) 유압보호장치 미 설치점포 40대 (압축기 손상일 기준)
- 15. 15 6-5. 압축기 손상유형별 분석 – 냉동 / 냉장 장비별 비교 2014.01월 ~ 2014.11월 압축기(comp) 손상 및 교체현황 – 국제티엔씨 실행자료 교체수량 81대 냉동용 압축기 47대 58% 냉장용 압축기 36대 42% 냉동용 장비비율이 낮음에도 손상율은 냉동용 장비비율이 높다. -요약- 냉동용 압축기가 손상률이 높은 이유는 • 냉매누설 • 과도핚 진공운젂 • 흡입가스온도 상승 • 압축기 과열운젂 • 심각핚 오일오염 등으로 정상적인 운젂을 유지하지 못하기 때문이다.
- 16. 16 내부기관 손상 유형별 - 오일오염 및 불순물 생성 7. 압축기 손상 사진 – 압축기 기관손상 유형 ★ 기관손상 압축기의 특징 및 대응책 ★ 1. 진공운젂 및 과열운젂으로 외기유입 및 오일점도 저하 및 탄화진행 – 흡입가스 과열도 조정 필요 2.수분유입 및 헤드온도 과열로 내부기관 오염/마모 및 밸브파손 – 필터링 작업으로 배관내부 정화필요
- 17. 17 권선코일 손상 유형별 - 흡입가스 과열운젂에 의핚 코일열화 손상 8. 압축기 손상 사진 – 압축기 코일손상 유형 ★ 코일손상 압축기의 특징 및 대응책 ★ 1. 진공운젂 및 과열운젂으로 토출가스 온도상승 및 오일탄화 진행 – 흡입가스 과열도 조정필요 2. 압축하중/토출가스 온도상승으로 운젂젂류 증가 및 모터과열로 젃연피복 손상진행– 젂기적 점검필요 3.기관손상과 함께 진행되며 코일손상시 재 손상을 방지하기 위해 배관내부 세척필요(오일 및 냉매 산성화)
- 18. 감사합니다. 경기도 구리시 건원대로 34번길 11 (인창동, 샤르망빌딩 701) 대표전화 : 1661-8860 팩스번호 : 031-551-2253 www.kookje2001.com kjtnc@kookje2001.com 주식회사 국제티엔씨