Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

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Tom Bishop
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Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

In una casa di riposo mi è successa una cosa strana. Ho un chiller da me progettato di circa 500kW installato 6 anni fa di primaria marca, compressori a vite, evaporatore a fascio tubiero. In questi giorni si è guastato, acqua in uno dei compressori, e il tecnico del centro assistenza mi comunica che la rottura dello scambiatore a fascio tubiero è dovuta a fessurazione causata da micro congelamenti per circolazione scarsa.
Ora contatterò l'ufficio tecnico del costruttore per farmi spiegare meglio, ma volevo capire se a qualcuno di voi è già successo.
Quello che non capisco è come mai l'ipotizzata scarsa circolazione (dovuta a filtri sporchi) non ha portato allo spegnimento della macchina. Sempre il tecnico mi dice che non si è trattato di una mancanza di circolazione, ma di scarsa circolazione.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

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Tom Bishop ha scritto: gio ago 05, 2021 06:36 ma volevo capire se a qualcuno di voi è già successo.
Certo, diverse volte
Tom Bishop ha scritto: gio ago 05, 2021 06:36 Quello che non capisco è come mai l'ipotizzata scarsa circolazione (dovuta a filtri sporchi) non ha portato allo spegnimento della macchina. Sempre il tecnico mi dice che non si è trattato di una mancanza di circolazione, ma di scarsa circolazione.
Dipende se la macchina è dotata di pressostato differenziale o flussostato.
Il pressostato differenziale non interviene per filtri sporchi, anzi il differenziale aumenta mano a mano che i filtri si intasano.
Il flussostato invece non interviene per assenza di pressione, ma per assenza di portata.
"Discutere con certe persone è come giocare a scacchi con un piccione. Puoi essere anche il campione del mondo ma il piccione farà cadere tutti i pezzi, cagherà sulla scacchiera e poi se ne andrà camminando impettito come se avesse vinto lui.”
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

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Ho sia il flussostato esterno a paletta che il pressostato differenziale montato in macchina. Nessuno dei due è mai intervenuto.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da NoNickName »

Tom Bishop ha scritto: gio ago 05, 2021 10:26 Ho sia il flussostato esterno a paletta che il pressostato differenziale montato in macchina. Nessuno dei due è mai intervenuto.
Se il tecnico parla di scarsa circolazione, quindi non di assenza di circolazione, nessuno dei due sarebbe intervenuto.
Non possiamo neanche fidarci della sonda di temperatura dell'acqua di mandata, perché la temperatura media di mandata potrebbe essere comunque positiva, oltre alla soglia di intervento del termostato antigelo.
La mal-distribuzione del fluido frigorigeno è talvolta causata dall'evaporatore stesso laddove la turbolenza non sia sufficientemente elevata dal lato frigorigeno. Tipicamente ciò capita quando si danneggia o si rompe la "tapparella" saldata sulla piastra tubiera (fatti fare una foto del lato interno della piastra tubiera).
Dobbiamo considerare che in caso di scarsa portata dell'acqua, la valvola di laminazione del chiller riduce la portata di frigorigeno e dunque la turbolenza nel fascio tubiero, causando a sua volta una mal-distribuzione.

In buona sostanza, a meno di dimostrare il difetto occulto, per un chiller di 6 anni (quindi fuori dal periodo di garanzia), laddove sia manifesto e palese l'elevato grado di intasamento del filtro dell'acqua, le responsabilità sono interamente a carico del conduttore dell'impianto.

NOTA: i microcongelamenti causano delle "unghiate" nei tubi, non delle fessurazioni. Queste fessurazioni che vedi qua sotto capitano quando l'acqua scorre nei tubi, ma negli evaporatori l'acqua è esterna ai tubi, quindi non si fessurano, si schiacciano. La forma tipica di un tubo deformato per congelamento dell'acqua è un ovale concavo, rivolto verso l'interno del tubo.

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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

Grazie NNN sempre preziosi i tuoi interventi.
La prossima settimana devo presenziare all'apertura dello scambiatore e vedrò di persona cosa è successo.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

Ieri abbiamo aperto lo scambiatore ed eccomi a confrontarmi con voi su quanto è emerso.
Non sono stati riscontrati depositi e intasamenti. Il fascio risulta pulito negli interspazi così come i passaggi tra fascio e camicia sono liberi e puliti.
Non sono stati riscontrati danni dovuti a micro congelamenti.
I fori sui tubi in rame sono causati da corrosione!

Ecco alcune immagini

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Le bruciature che si vedono sono dovute alla fiamma del plasma che è stato necessario usare per estrarre il fascio tubiero dalla camicia.

Ho notato che anche la camicia presenta parecchi punti di corrosione.

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Sinceramente non pensavo che il rame potesse essere corroso in questa maniera e in così poco tempo. Sembra che in alcuni punti la naturale ossidazione del rame abbia ceduto e abbia esposto il materiale ad una continua corrosione, sino al collasso.

Il gruppo è stato caricato e svuotato prima di tutte le stagioni estive che ha affrontato (6). Quando vuoto è stato lasciato con la valvola di scarico aperta in contatto con l'atmosfera esterna.
Per il caricamento è sempre stata usata acqua di acquedotto che ha una durezza di 18°f.
Il gas frigorigeno è l'R134A.
Le corrosioni sembrano causate partendo dal lato acqua.

Provvederemo nei prossimi giorni a far sostituire lo scambiatore e a far revisionare i compressori (a vite).
Farò fare anche delle analisi dell'acqua di acquedotto usata per il caricamento e dell'acqua che circola nelle tubazioni per capire se la composizione chimica può aver causato questo tipo di danno.

Sono più dell'idea che il problema sia stato il continuo caricare e svuotare i circuiti e dal lasciarli a contatto dell'atmosfera esterna per tutte le stagioni che si sono susseguite. Certo è che, nella stessa struttura, ho altri 5 chiller simili, ma con scambiatori a piastre al posto del fascio tubiero e un problema del genere non si è mai manifestato.

Si pensa ora a glicolare i circuiti (alla fine servono solo delle UTA) e a mantenerli carichi tutto l'anno. È una soluzione che non mi piace molto, è forse quella più sbrigativa, ma mi scoccia perdere in prestazione e dover tenere sotto controllo il glicole che, per esperienze già avute, è una belle bestia pure lui.

Che fare allora? Usare acqua trattata ad hoc ogni stagione per i caricamenti?

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Altra considerazione.

Potrebbe essere corrosione galvanica in umido?
Il serbatoio inerziale è del tipo zincato.
Mi sa impossibile visto che il rame in tal caso dovrebbe restare intatto.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da NoNickName »

Ti rispondo dalla Croazia. Certamente non è congelamento come si pensava. Si tratta certamente di corrosione anodica dovuta alle presenza di ossigeno ma anche presumo la presenza di correnti parassite. Quindi sarebbe opportuno verificare anche l'adeguatezza della messa a terra e della presenza di potenziali elettrici dovuti a ad es. Ferrovie o tramvie.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Ronin »

secondo me è da ossigeno, la corrosione galvanica di solito ha bordi arrotondati, non spaccature "secche" come quelle delle foto (oltre al fatto ovvio che il rame è il metallo più nobile, e quindi non dovrebbe corrodersi per primo).
probabilmente nel carico il circuito non è stato disareato completamente (da verificare il funzionamento degli sfoghi sui punti alti, anche): lo scambiatore è il punto più freddo, dove la soluzione acquosa ha la minore capacità di trattenere l'ossigeno disciolto che quindi si separa e forma le bolle che provocano la corrosione.
è presente un disareatore a protezione della macchina?
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

Ronin ha scritto: mar ago 17, 2021 10:12 è presente un disareatore a protezione della macchina?
Non direttamente sul chiller, il disaeratore l'ho fatto mettere sul punto alto dell'impianto che è il serbatoio inerziale. Posso comunque farne montare uno un linea sull'attacco. Grazie per la dritta.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

NoNickName ha scritto: mar ago 17, 2021 09:48 Ti rispondo dalla Croazia. Certamente non è congelamento come si pensava. Si tratta certamente di corrosione anodica dovuta alle presenza di ossigeno ma anche presumo la presenza di correnti parassite. Quindi sarebbe opportuno verificare anche l'adeguatezza della messa a terra e della presenza di potenziali elettrici dovuti a ad es. Ferrovie o tramvie.
Non ci sono ferrovie o tramvie nelle vicinanze e ho fatto verificare la messa a terra che è adeguata. Ritengo di porte escludere le correnti parassite.
Tom Bishop
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

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Allora suggerisco di farti avere la copia del certificato di colata del rame del fascio tubiero, che è obbligatorio conservare ai sensi della direttiva PED. Può darti un'idea della purezza del rame usato dal produttore dell'evaporatore.
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Re: Micro congelamenti negli evaporatori dei chiller

Messaggio da Tom Bishop »

Vi aggiorno.
Per il momento ho fatto fare le analisi dell'acqua di reintegro e dell'acqua di circuito. Ho notato che l'acqua di circuito ha un contenuto di ossigeno disciolto 5 volte maggiore di quello dell'acqua di reintegro e un contenuto di rame 10 volte superiore, a testimonianza che la corrosione è stata causata da ossidazione. L'aumento di ossigeno è probabilmente dovuto a infiltrazione d'aria e adesso devo capire come ciò avviene. Sono indeciso se far fare l'analisi metallografica (costo 3000€) o fermarmi qui e prendere i dovuti provvedimenti.
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