(7) 냉각탑의 기초 - 냉각탑의 운전과 점검

 

가. 개요

  모든 산업 기기는 설계된 성능과 최장운전 수명을 유지하기 위하여 원활한 운전과 정기점검 및 정비가 필요하다.  특히, 냉각탑은 관리 상태가 나쁠 때 성능저하가 매우 심하고 프로세스의 기기에 영향을 주어 시스템 효율은 급격히 떨어뜨린다.  그러나 적합한 운전과 예방정비 활동으로 고장을 예방하고 진단하기가 비교적 수월하다.

나. 운전전의 점검

(1) 청소

  (가) 하부수조(COLD WATER TANK)의 냉각수를 배수(DRAIN)하고 수조내에 끼어있는 슬럿지나 이물질을 제거한다.

  (나) 스트레이너(STRAINER)와 노즐 등 기타 부분의 스케일이나 이물질을 깨끗이 제거한다.

(2) 급수 : 순환펌프(CIRCULATION PUMP)를 단속운전 시켜 배관내의 공기를 빼내고 물을 채운다.  이때, 하부수조의 수위가 낮아져 순환수 출구(COLD WATER OUTLET)로 공기가 흡입되지 않도록 주의한다.

(3) 점검

  (가) 팬(FAN)의 운전전, 냉각수 입구(RISER PIPE)측 밸브의 개폐를 확인, 밸브를 열어 노즐(NOZZLE), 분사(SPRAY)상태를 확인한다.

  (나) 루바(LOUVER) 비산방지판(ELIMINATOR)등 기타 부분에 이물질이나 스케일(SCALE)이 끼어 있지 않나 점검한다.

  (다) 모든 부분의 볼트와 낫트의 조임상태를 점검한다.

  (라) 도장(PAINTING) 부분과 도금 부분이 벗겨지거나 부식하지 않았나를 점검한다.

  (마) 기어/벨트 감속기(SPEED REDUCER)의 축정렬/장력조절상태 및 급유(GEAR OIL/GREASE) 충만 상태를 점검한다.

  (바) 팬보스(FAN BOSS) 조임 낫트의 조임상태 및 팬날개(FAN BLADE) 조립상태를 점검하고 팬은 손으로 돌려보아 원활히 회전되는지 확인하며 팬의 끝과 실린더(CYLINDER)와의 간격 상태를 점검한다.

  (사) 팬의 회전방향이 공기출구 측에서 보았을 때 시계 방향인가 확인한다.

  (아) 위 사항이 이상이 없을 때 운전을 시작하며 운전개시 후 전류를 측정하고 전동기 명판에 표기된 정격전류 범위 내에서 운전되고 있는지 확인한다.

    

다. 냉각탑의 가동

(1) 펌프 구동

  (가) 통수 계통의 전역에 물이 충분히 순환하는지 순환 PUMP 를 조금씩 회전시키며 배관내에 공기를 뽑아내어 맥동 현상을 미연에 방지시킨다.

  (나) 순환 펌프를 가동시켜, 분배배관-노즐/ 상부산수조 (DISTRIBUTION PANEL)의 수분배 상태를 점검하고, 전체 수량은 펌프 출구의 전 수량 조절 밸브로 조정한다.

  (다) 정상 운전에 들어가기 전 하부수조(COLD WATER TANK)에 물이 소정 수위까지 있는지 확인하고 펌프를 가동한다.

  (라) 운전 개시 후, 조정변을 서서히 열고 설계 순환수량에 맞도록 가동한다.

(2) 팬구동

  (가) 탑체 주변 또는 흡입구 및 토출구 부근에 이상이 있는지 확인 후, 팬을 구동한다.

  (나) 팬을 단속운전시켜 회전방향, 이상소음과 진동은 이상이 없는지 확인한다.

  (다) 정상 운전에 들어가기 전에 전류를 측정하고 전동기 명판에 표기된 정격 전류치의 범위내에서 운전하는지 확인한다. 

라. 운전중의 주의사항

  (1) 성능 : 냉각탑의 성능은 순환 수량의 증감에 영향이 있으므로, 항상 규정 수량을 유지토록 주의하고 탑내는 청결하게 하여 이끼나 스케일이 발생하지 않도록 주의한다.

  (2) 수위 : 하부수조에 있는 물 수위가 낮아질 경우, 공기가 유입될 우려가 있으므로 운전 수위에 항상 주의해서 바른 수위까지 급수를 해야한다.

  (3) V-벨트 감속기 : 운전 개시 전, 벨트가 늘어나 있는 경우가 있으므로 운전 개시 초기에 벨트를 한번 점검하고 필요시에 조정하여야 하며, 그후에는 정기적인 기간 (1-2주)을 정해서 정기 점검 조정을 한다. 팬 벨트가 늘어날 것에 대비해 과도하게 당기게 되면  베어링과 축이 손상되니 주의한다.

  (4) 팬 : 팬은 2-3 시간 운전하면서 진동 또는 이상음이 있는지 확인하고 이상이 있을 때는 즉시 대책을 강구한다.

  (5) 기능

  - 운전중 진동음향 냉각수온 또는 전류 등에 주의하고 수시로 이상이 있는지 확인한다.

  - 진동음향의 발생원인은 주로 감속기, 전동기 또는 구동부에 있으므로 수시로 확인한다.

  - 적절한 배수(BLOW DOWN)로 순환수의 수질관리를 충분히 한다. 그렇지 않으면 냉각탑, 냉동기등 대상기기와 배관등에 슬러지가 생기게 된다.

  - 조그만 이상도 소홀히 하지 말고 그 원인을 규명하여 시정한다.

마. 정지시 점검 사항

  다음의 사항은 정지 시간 동안 검사가 수행되어야 한다.

  (1) 1주일 이상 정지시킬 경우 베어링의 부식 방지를 위해 적어도 1주일에 한번씩 10분간 기계부분을 운전 시켜야 한다.

  (2) 산수 노즐(SPRAY NOZZLE)은 이물질이 끼지 않았나 확인하고, 이물질이 끼어있으면 제거한다.

  (3) 모든 볼트와 너트의 조임상태를 확인하고 풀려진 것이 있다면 즉시 조인다.

  (4) 순환펌프 (CIRCULATION PUMP)를 단속운전시켜 배관내에 공기로 빼고 물을 채운다.  이때 하부수조의 수위가 낮아져 순환수 출구관 (Cold Water Outlet)으로 공기가 흡입되지 않도록 주의한다.

  (5) 전동기

  - 전동기의 고정볼트 조임 상태는 정지 시 점검되어야 한다.

  - 베어링에는 항상 깨끗한 구리스로 채워져 있어야 한다.

  - 일년에 한번씩 베어링을 분해해서 내부를 깨끗이 하고, 필요하면 베어링을 교체한다.

  - 베어링을 소제할 때는 히로셑 가솔린 혹은 사염화 탄소를 사용한다.

바. 동절기 운전

  동절기에는 대기 온도와 습구 온도가 설계치보다 훨씬 낮아지므로 냉각 효과가 크게 상승한다.  따라서 적당한 냉각온도를 유지하기 위해서 다음사항을 행할 수 있다.

  (1) 간헐적으로 운전한다.

  (2) 한 셀을 정지시키든지 심한 경우는 전부 정지시켜 자연 냉각되도록 한다.  동절기에는 팬날개가 가장 쉽게 동결되는 것을 염두에 두어 팬을 운전하기 전에 스팀이나 더운물로서 결빙을 제거해야 한다.  만약 이 과정이 소홀히 취급될 경우 날개의 불균형이 생겨 큰 문제점이 발생하게 된다.  동절기에 냉각탑을 정지 시켰을 경우 파이프나 냉각수로의 물은 동파 방지를 위해서 전부 배수되어야 한다.

사. 냉각수 처리

  (1). 배수의 실시 : 설정한 수질과 농축배수에 맞추어 연속적인 배수(BLOWDOWN)를 실시한다.

  (2). 약품 처리 : 스케일, 부식, 미생물 방지를 위하여 약품처리를 추천하며 냉각수 수질을 제한 하기 위한 배수, 여과, 청소를 실시한다.

  (3). 거품 : 주로 물에 용해된 물질의 농축이나 거품을 일으키는 요소물에 의해 일어나며 배수를 통해 줄일 수 있고 거품을 없애는 약품을 투약 할 수 있다.

                   ** 냉각수 수질제한 조건 **

              

。 PH                     6.5 - 9.0 。 냉각수온                49℃ 。 Silica                   150ppm as SiO2 。 Iron                     3ppm 。 Sulfides                  1ppm 。 Chlorine                잔류염소 1ppm,                            연속투입시 0.4ppm 。 Chlorides                75ppm as NaCl 。 Sulfates                 1200ppm 。 TDS                    5000ppm 。 TSS                    25ppm 。 Calcium                 800ppm as CaCo3 。 Biological / Bacteria      10,000 CFU / mL

               * 본 수질표는 필름형충전재 냉각탑을 위한 것이며

                 프로세스내 냉각기기용은 별도 참조할 것

아. 냉각탑 점검표

  정비일정 및 점검표는 [표 1]과 [표 2]를 참조하여 활용한다.

[표 1] 냉각탑 점검 및 정비일정 (INSPECTION & MAINTENANCE SCHEDULE)

* 본 일정표는 일반적인 추천사항으로 더 잦은 주기의 점검 및 정비가 바람직함.

홴

전  동  기

감  속  기

엘  리  미  네  이  터

충  진  재

하  부  냉  각  수  조

수  분  배  시  스  템  .  노  즐

자  동  보  급  수  밸  브

냉  각  수  출  구    스  트  레  이  너

냉  각  탑  골  조

케  이  싱  .  루  바

홴  실  린  더

계  단  .  사  다  리 .  점  검  문  .  난  간

홴  가  드 .  구  동  부  지  지  대

1. 막힘 여부 점검

M

M

W

W

2. 이상소음 및 이상진동 점검

D

D

D

3. 키이, 키이홈, 고정나사의 검사

S

S

S

4. 구리스 주유 및 점검

R

R

5. 수질 분석

W

6. 홴 날개 간극 점검

Q

7. 수위 점검

D

8. 누수 점검

Q

Q

Q

9. 일반상태 점검

Q

Q

Q

Q

Q

S

Q

S

Q

Q

Q

Q

Q

Q

10. 볼트풀림 점검 및 조임

Q

Q

Q

Y

R

Q

Q

11. 청소, 소제

R

R

R

R

R

Q

R

R

R

12. 도장

R

R

R

13. 재 바란싱

R

14. 벨트 장력 및 상태 점검

W

15. 안전점검 및 보수

W

W

R

Q

D-매일;  W-매주;  M-매월;  Q-매3개월;  S-매6개월;  Y-매년;  R-필요시

[표 2] 냉각탑 검사 점검표 - 1/2

회사명                                              검사일                                     

냉각탑 구분 표시                                    검사자                                      

설치위치                                            제조업체                                    

사용용도                                            설치일                                      

셀   수                                             모델번호                                    

설계조건  순환수량          m³/h    HW           ℃    CW           ℃   WB           ℃

검사상태  :  1 - 양호    2 - 감시필요    3-즉각조치필요

                                                            

1

2

3

상태설명

 

구조재

케이싱
골  조
탑상면
계단 :             재질 :
사다리 :           재질 :
난  간 :           재질 :
내부발판 :         재질 :
하부수조 :

수분배 시스템

형    식
상부수조
수분배 배관
노    즐
수분배 상태

열교환부

충진재
충진재 지지대
엘리미네이터
엘리미네이터 지지대

[표 2] 냉각탑 검사 점검표 - 2/2

검사상태  :  1 - 양호    2 - 감시필요    3-즉각조치필요

                                                   

                                             

1

2

3

구동부

 감속기

     감속단수                   감속비                   벨트형식, 길이, 수량                

     베어링 형식, 번호, 수량                                                                  

     주유 구리스/오일                     상품명                  이전주유일              

볼트조임상태
축 정렬상태
V-벨트 마모/장력상태
베어링 상태 (소음, 온도)
이상 소음 및 진동

홴

   제조자                     형식                     직경                   날개수          

날    개
허    브
허브카바
날개고정볼트
간    극                        mm
진 동 치

홴실린더
구동부 지지대
자동보급수 밸브
기타 부품

전동기

   제조자                명판마력                  HP      회전속도                   RPM 

   상수                 전압           V    F.L 전류                A    S.F                

   주유필요 ?                  주유구리스/상품명/이전주유일                                   

이상소음
이상진동
이상과열