이도희"의 HVAC 이야기"입니다.         방명록    질문/답변    게시판
 


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냉동기의 동파 (凍破)

냉동기, 칠러의 shell and tube 열교환기의 동파 소식을 수시로 접합니다.

흡수식 칠러의 동파 소식은 심심찮게 들어 왔으나, xxx마트의 빙축열용 스크류 냉동기 동파와 xx호텔의 빙축열 칠러의 동파 소식은 가슴을 아프게 했습니다.

동파란 shell and tube 열교환기에서 tube 속에 있는 물이 (냉수 또는 응축수) 얼 때, 얼음의 팽창으로 tube가 터지는 것입니다.    주로 동관으로 되어있는 tube 는 어느 정도 늘어나는 신축성은 있으나, 한 번 얼었던 물이 녹았다 다시 얼 때는 반드시 터진다고 봐야합니다.   

시스템의 냉매의 증발온도가 영하로 떨어지면, 우선 증발기 Tube부터 얼어 터집니다.
냉수가 Brine이면 증발기 Tube는 쉽게 터지지 않으나 증발기의 저온이 응축기로 전달되어 응축기 Tube부터 얼어 터질 수도 있습니다. 

Tube가 터지면 냉수 또는 냉각수가 시스템 속으로 들어오기 때문에, 그 피해의 심각성은 상상을 초월합니다.  

동파된 Tube는 뽑아내고 새 Tube로 교체해야하는데, 이 작업이 만만치 않습니다.

이 작업과정에서 동파된 인근 Tube에 영향을 미칠 경우도 있으므로 매우 조심스럽게 작업을 하여야 합니다.
작업 일정에 쫒기는 경우에는 동파된 Tube만 메어 (흔히 메꾸라 시킨다고 합니다.), 우선 가동시킬 수는 있으나, 냉동기가 저 효율로 운전되기 때문에 냉방 시즌이 끝난 후 메꾸라한 Tube는 반드시 새 Tube로 교체를 해야 합니다.

시스템 내부로 들어온 물기는 철저히 말려야 합니다.  결코 쉽지 않습니다.
말린 후 진공작업을 철저히 해야 합니다.  혹시 잔류하고 있는 물기를 완전히 빼내기 위함입니다.

냉동기의 크기에 따라 다르나 몇 주간의 작업시일과 수천만  원의 수리비가 들게 마련입니다.

동파 방지책은 매우 간단합니다.
Tube 속에 있는 물이 얼지 않게 하여야 합니다.

그러기 위한 방지책도 매우 간단합니다.
 

1) 운전할 때

 

반드시  Flow Switch 와 Interlock하여야 합니다. (대안은 없습니다)

 

기본이자 철칙입니다.
냉동기는 반드시 Flow Switch와 Interlock하여 증발기와 응축기 Tube 속에 물이 흐르지 않은 상태에서는 냉동기가 돌지 않도록 하여야 합니다.  미심쩍으면 Flow Switch를 2중으로 장치하는 것도 바람직합니다.

xx 호텔의 경우, Flow Switch 가 고장 났던지, Flow Switch 대신 냉수펌프와 인터록 하여 냉수펌프가 돌 때에만 칠러가 운전되도록 한 것이 화근이었습니다.  냉수 펌프는 돌았으나, 펌프 임펠러가 부셔져,  펌프는 부지런히 돌았으나,  실제로 냉수 (브라인)는 순환되지 않았던 불행한 경우였습니다.  

Flow Switch의 우선 중요성을 간과하여 머피의 법칙(*) 대로 된 경우였습니다.
 

2) 수리할 때

 

냉매계통을 수리는 증발기와 응축기의 물이 완전히 빠진 것을 확인한 후 비로소 작업을 시작하여야 합니다.

 

물 빼기는 대형 시스템에서는 쉽지 않은 일일 수도 있습니다.    건물에 연결된 밸브를 완전히 잠갔고, 냉동기의 내부의 물이 다 빠진 것을 확실하게 확인하여야 합니다.  밸브가 미심쩍으면 건물 전체에 있는 물을 다 뺀 후에 작업을 시작하여야 합니다.  

수리를 위하여 냉매를 뽑을 때 시스템 냉매온도가 급격이 영하를 떨어져 Tube 속에 잔류하는 물이 얼어 동파가 일어납니다.   물이 대충 빠졌거니 생각했으나 혹시 잔류하고 있는 물이 있는 상태에서는 곧 동파로 연결됩니다.

경험이 적은 작업자를 투입한 경우 흔히 일어날 수 있는 일입니다.
 

 

* 머피 (MURPHY) 의 법칙 =  잘못될 수 있으면 결국 잘못된다는 머피의 주장.


2002. 4.          처음 썼고,
2004. 1.  2.      맞춤법에 맞게 고쳐 썼습니다.
 
2011.10   스마트폰에도 알맞게 고쳤습니다.