1 [ 기기기기기 기기기기 ] 2013 . 05 냉냉냉냉 냉냉냉냉 냉 냉냉냉냉 기기기기기 (기)
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[ 기술운영팀 교육자료 ]
2013 . 05
냉동장비 고장진단 및 대처방법
국제티엔씨( 주 )
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1. 정상적인 냉동기 운전
2. 냉동기 일상적 운전점검 및 조치
3. 냉동기 손상률 절감 대책방안
4. SINGLE 형 냉동기 운영개선안
Index...
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1-1. 냉동기의 정상운전
냉동기의 정상운전을 알아야 할 필요성
운영하는 냉동기를 “고장 또는 이상”이라고 판단을 내릴때는 그 냉동기의 “정상적인 범위”내의 운전조건
에서 벗어난 증상을 말한다 . 그러므로 정상적 운전조건을 정확히 알아야만 고장유무를 판단 할 수 있다 .
비 정상적인 운전은 냉동기 운전중 에 어떠한 형태 ( 과열운전 , 이상음 발생 , 운전 부조화 ) 로든 나타나게 되어
있다 . 그러므로 냉동기 관리자는 냉동장비의 정상적인 운전상태를 숙지하고 정상적인 범위 내에서
냉동기가 운전 할 수 있도록 관리해야 할 의무가 있다 . ( 효율적인 냉동기 관리업무는 사고 이후의 처리업무가
아니라 사고를 미연에 방지하는 업무로 주력해야 함 .)
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1-2. 냉동장비의 구성 및 냉매 흐름도
시스템구성 및 냉매 흐름도
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2-1. 냉동기 운전점검 – 압축기 일상점검
저압압력 : 냉동 0.5 ㎏ / ㎠ .Gage 전후 (ET -30℃ 설계기준 )
: 냉장 2.0 ㎏ / ㎠ .Gage 전후 (ET -15℃ 설계기준 )
고압압력 : 13 ㎏ / ㎠ ~15 ㎏ / ㎠ .Gage 전후 (CT 35~45℃
설계기준 )
오일압력 : 저압압력 + 2 ㎏ / ㎠ ~3 ㎏ / ㎠ .Gage 유지
냉동오일 : 적정레벨에 투명하고 청결한 상태로 60℃ 이하 유지
냉매 : 오염되지 않은 순수성분으로 과소 / 과대 충진 되지 않은 상태
토출온도 : 110℃ 이하 ( 압축기 헤드에서 15cm 지점 체크 ) 로 유지
기계 운전음 : 일정하고 안정적인 기계음
진동 : 기동시 외 진동이 없어야 함
정상범위내의 저압배관 흡입 과열도 유지 ( 5℃ ~ 10℃_)
- 냉동저압 배관온도 : - 10℃ 전후
- 냉장저압 배관온도 : +10℃ 전후
수냉식 냉동기 유니트
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2-2. 냉동기 운전점검 – 압축기 고장 점검 및 조치
냉동기 (C.D.U) 이상램프 작동 – 전기적 점검 ( 코일손상 점검 )
1. 인입전원 확인
2. 제어회로 확인
3. 압축기 절연상태 확인
★ 냉매누설 점검 후 시행한다 . ( 냉매누설시 누설조치 최우선 )
- 압축기 보호장치 작동여부를 확인한다
- 전기관련 안전장치 : E.O.C.R ( 전자식 모터보호 계전기 )
차단여부
: FUSE ( 퓨즈 ) 단락여부
★ 차단기 작동 – 과부하 및 누전원인 확인 – 압축기 절연상태 확인
★ E.O.C.R 작동 – 과부하 및 누전원인 확인 – 압축기 절연상태 확인
★ FUSE 단락 – 합선 및 누전원인 확인
★ 절연저항 점검 – 누전여부 확인★ 상간단선 점검 – 코일손상 확인
압축기 손상 시 전문업체 에게
수리 요청
냉동기 기동반
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2-3. 냉동기 운전점검 – 압축기 고장 점검 및 조치
냉동기 (C.D.U) 이상램프 작동 – 기계적 점검 ( 기관손상 점검 )
4. 압력장치 확인
5. 전원투입 후 확인
6. 손상 압축기 운전정지
★ 전기적 점검과 병행한다 .
- 기계적 손상의 경우에도 E.O.C.R 이 작동됨 ( 과전
압 )
- 압력관련 안전장치 : O.P.S( 유압보호스위치 )
작동여부 : H.P.S( 고압압력스위치 ) 작동여부
★ H.P.S 작동 – 고압 상승원인 ( 냉각수 순환펌프 ,
냉각수온도 , 에어차징 ) 확인 ★ O.P.S 작동 – 유압 저하원인 ( 오일부족 , 오일
회수불량 , 과도한 저압운전 ) 확인
★ 기동후 E.O.C.R 재 작동 – 압축기 고착됨★ 기동후 O.P.S 재 작동 – 유압 저하원인 확인★ 기동후 이상진동 및 소음 – 기관파손
★ 전원 차단기 및 조작 스위치 차단★ 압축기 고 / 저압 서비스밸브 차단★ 오일 균유관 밸브 차단
압축기 손상 시 전문업체 에게
수리 요청
O.P.S H.P.S
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2-4. 냉동기 운전점검 – 응축기 일상점검
냉각수 입구온도 : 32℃ ( 설계기준 )
냉각수 출구온도 : 37℃ ( 설계기준 )
고압압력 : 13 ㎏ / ㎠ ~15 ㎏ / ㎠ Gage 전후 (CT 35~45℃
설계기준 )
냉각능력을 충족시키는 충분한 유량과 유속을 확보 ( 냉각수펌프 )
불 응축가스 발생여부 확인 및 방출
불 응축가스 발생여부 확인법
불 응축가스는 응축기에 머물기 쉬우므로 불 응축가스의 존재
여부는 응축기의 냉매온도와 압력을 비교하면서 판단한다 . 먼저
냉동기의 운전을 정지하고 응축기에 냉각수를 계속 통하게 하여
응축기 내의 냉매온도와 냉각수온도가 같게 될 때까지 충분한 시간
동안 냉각수를 흐르게 한다 . 이때 냉각수 온도에 상응하는 냉매의
포화압력을 구하여 응축기 내의 압력이 계산된 압력보다 높으면 불
응축가스가 있다고 보아야 한다 .
점 검 항 목
수냉식 응축기
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2-5. 냉동기 운전점검 – 응축기 불응축 가스 확인법
메니폴드 게이지를 이용한 불 응축가스 검침법
냉각수온도 (32 ) = ℃ 냉매온도 (32 )℃
냉매 (R-22) 의 포화압력 (32 ) ℃ = 약 12 ㎏ /
㎠ .Gage
고압게이지 압력 = 약 14 ㎏ / ㎠ .Gage
게이지 압력 - 포화압력 = 불 응축가스 함유량
약 14 ㎏ / ㎠ - 12 ㎏ / ㎠ = 2 ㎏ / ㎠
불 응축가스 생성원인
- 수분유입
- 외기유입
- 냉매 및 냉동오일의 성분변화 ( 과열 )
- 과열운전에 의한 탄화물 생성
메니폴드 고압 게이지
냉매온도
포화압력
R-22 포화 온도표
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2-6. 냉동기 운전점검 – 응축기 불응축 가스 배출법
불 응축 가스 배출 방법
★ 냉동기를 정지 시킨후 일정시간 경과후 시행한다 .
불 응축가스 배출밸브를 통하여 배출한다 .
배출밸브가 없을 시 – 응축기 액관 출구측 서비스 밸브를 잠근다
– 압축기 토출측 서비스 밸브의 캡을 열고 서비스밸브를 개방하여 배출한다 .
고압게이지 압력계를 확인하면서 게이지상으로 약 10 ㎏ / ㎠ .Gage 까지 배출시킨다
상기작업을 20 분 단위로 2~3 회 실시하여 불 응축가스를 완전히 제거한다 .
부족한 냉매를 보충하여 정상운전 시킨다 .
수냉식 응축기
오일 액면계
오일필터액관 출구
토출측 서비스불 응축가스
유분리기
압축기
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2-7. 냉동기 운전점검 – 팽창변 일상점검
냉동부하와 사용온도에 적합한 제품으로 설치
용량이 작거나 과열도가 클 경우 – 냉동기 과열운전에 의한 오일탄화 및
권선코일의 열화현상 발생 ( 코일 소손원인 )
용량이 크거나 과열도가 적을 경우 – 액압축 으로 인한 냉동기 기관파손
불필요한 팽창변 괘도조정 절대불가 – 전문업체 의뢰 ( 냉동 숙련공 )
점 검 항 목
용량이 작을 때 용량이 클 때
이상적인 증발 완료지점 이상적인 증발 완료지점
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2-8. 냉동기 운전점검 – 증발기 일상점검
설계능력에 적합한 모델 사용
휀 모터 및 날개의 정상작동 확인 – 풍량 풍속 확인
증발기 및 전열핀 오염상태 확인 – 적상누적 및 이물질 확인
온도제어기 (T.C) 제어기능 확인 – 휀 모터 출력 및 작동확인
– 전자변 출력 및 작동확인
– 제상히터 출력 및 작동확인
* 각 제조사별 온도조절기의 메뉴얼을 숙지 *
점 검 항 목
리모트 판넬유니트 쿨러
쇼케이스
온도조절기
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2-9. 냉동기 운전점검 – 유 분리기 일상점검
점 검 항 목
설계능력에 적합한 모델 사용
오일회수 정상작동 확인 – 현재 구조상에선 확인 불가능 ( 오일 유면계 부착 개선필요 )
오일 여과망에 이물질이 흡착 시 고압상승 및 유 분리기 기능이 저하됨
오일 여과망 오염여부 확인법
– 냉동기가 운전 중에 압축기 토출측 압력과 응축기 출구와의 압력차 (1.0 ㎏ / ㎠이상 )
를
확인하여 여과망에 오염물질이 흡착되어 있는지를 판단하고 유 분리기를 교체한다 .
오일 액면계
오일필터
수냉식 응축기 유분리기 압축기
메니폴드 게이지 메니폴드 게이지
1.0 ㎏ / ㎠이상
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3-1. 압축기 손상률 절감 대책기안 - 압축기 (comp) 소손현황 분석표
2012.03 월 ~ 2013.03 월 압축기 (comp) 소손 및 교체현황 – 국제 티엔씨 실행자료
교체수량 102 대
구 분압축기 손상유형
기관파손 코일파손 기관 +
코일기타
서울권 20 11 1 2
경기권 21 14 2
인천권 5 3
강원권 1 1
충청권 2 1
전라권 5 2
경상권 5 2 4
제주권 1
합 계 60 29 3 10
총계 102
기관파손59%
코일파손28%
기타10%
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3-2. 압축기 손상률 절감 대책기안 - 압축기 고장 발생경로
CHCIF2(R22)+H2O(물) →HCL(염산)
배관내 불순물
진공불량 / 냉매누설
진공불량 / 냉매누설
압력손실냉동능력저하
이물질 혼입
냉동능력부족
압축비 증대
증발압력 저하
응축압력의 상승
압축기 로 유입
비정상적인 과열
팽창변 / 필터 드라이어 막힘
모터과열
축 베어링 과열
압축밸브 슬러지 침전(탄화)
압축하중 증가
응축온도 상승
냉매와의 가수분해
수분의 응축
산성물질 발생
슬러지 침전
팽창변 / 필터 드라이어 결빙
팽창변 / 필터 드라이어 막힘
모터절연파괴
냉동오일 품질저하 및 오일필터 막힘
압축밸브 손상
모터과열
동 도금현상
압축밸브 막힘
소비전력 증대
압축기 과열
압축기 과열
원 인 발 생 압 축 기 손 상 진 행 과 정 손 상 결 과
공기의 유입
수분의 유입
과부하 / 구속
모터의 소손
냉동능력부족
내부기관구속/마모
압축기 구속
내부기관구속/마모
압축기 구속
압축기 구속
압축기 구속
피스톤 과 실린더 구속
오일순환계통정상 압축기 부품
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3-3. 압축기 손상률 절감 대책기안 - 유압 압력 보호 시스템 설치
유압보호 압력스위치 ( O. P. S ) 가 설치되어
있지 않은 모든 냉동기에 설치 하여야 하며
냉동오일 부족으로 인한 압축기 손상을
미연에 방지함을 목적으로 한다 .
1. 설치대상 및 목적
압축기의 오일부족 및 오일필터의 막힘에
의한 압축기 손상률을 감소시키며 평상시
운전상태에서도 냉동오일의 오염상태와
유 분리기의 기능이상을 유면계를 통해
사전에 확인할 수 있다 . ( 오일순환 계통도)
2. 설치 후 기대효과
유압압력 스위치 , 오일압력게이지 ,
오일필터 , 액면계 , 유회수 밸브 , 1/4”
유압호스 , 3/8” 유압호스 , 각 연결 피팅류
등 .
3. 설치 품목
시스템 설치 전
시스템 설치 후
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3-4. 압축기 손상률 절감 대책기안 – 콤프 유압보호 시스템 설치
압축기 NO1 개별형
압축기 NO1 / NO2 멀티형
오일필터
액면계
유 분리기
압축기 NO2
압축기 NO1
O.P.S 부착위치 O.P.S 부착위치
차지닛블 내부의 무시를 반드시 제거할것
저압
유압
저압
유압
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저압배관 코아쉘 설치 가능 모델
대주제작 싱글 C.D.U - O
대주제작 멀티 C.D.U - O ( 기존설치제품
제외 )
산요제작 싱글 C.D.U - O
산요제작 멀티 C.D.U - O
시스템 설치 작업
시스템 설치 가능모델
3-5. 압축기 손상률 절감 대책기안 - 저압배관 코아쉘 설치
냉동기의 저압배관에 코아쉘이 설치되어
있지않은 모든 냉동기에 설치하여야 하며
냉동기 시스템상에서 순환되고 있는 오염된
냉동오일과 냉매에 함유된 수분을 제거하기
위한 부품설치를 목적으로 한다 .
1. 설치대상 및 목적
오염된 냉동오일과 냉동기의 고장 원인 중
가장 큰 원인인 수분을 제거함으로써
압축기의 손상을 미연에 방지할 수 있다 .
2. 설치 후 기대효과
코아쉘 , 볼밸브 , 흡입필터 ( 흡착포 수회 이상 교
체 ) 동배관 , 보온재 , 냉매 , 냉동오일 등 .
3. 설치 품목
볼밸브
코아 쉘
석션필터 설치완료 모습
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저압코아쉘 시스템 설치 후 결과
3-6. 압축기 손상률 절감 대책기안 - 저압배관 코아쉘 설치작업 사진
흡착포 투입 액관필터 오염전 / 후
오염 전/후 비교 저압필터 이물질
오염된 냉동오일
코어쉘 내부 ( 부식 ) 흡착포 흡착결과
흡착포 작업 후 오일상태
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전자식 모터 보호 계전기 성능비교
3-7. 압축기 코일 손상률 절감 대책기안 – 전자식 모터보호 계전기
현재 사용중인 전자식 모터 보호 계전기 는 과부하 차단 기능만 있어서 단상에 의한 모터의 손상시 압축기를 보호하지 못함으로 결상감지 차단기능이 있는 제품으로 교체해야 할 필요성이 있음
과부하 - 전동기에 연결되어 있는 기계에 과중한 부하가 가해져 전동기에 열이 발생시켜 그 열에 의해 권선의 절연이 파괴되어 소손 된다
결상 - 전동기를 운전하기 위한 전선로에 3 상 중 한 상의 결함으로 단상으로 운전될 때 ( 연결부위나 접촉기의 접점에서 많이 발생함 ) 전동기는 회전 토오크의 부족으로 회전을 계속하지 못하고 정지하게 되며 , 이 때 권선상의 과도한 전류가 전동기를 소손 시킨다 .
1. 교체목적
구 분 삼화계전 LS 산전명 칭 EOCR-SS EMPR
모 델 SS-60 GMP60-3T
과부하 O O
결 상 X O
구 속 X O
불평형 X O
기존 사용품 개선 대체품
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4-1. SINGLE 형 냉동기 운영개선안 제시
SINGLE 형 타입으로 운영중인 모든 냉동 냉장 • 장비가 설치대상 이며 압축기 손상시
냉동상품의 온도상승으로 인한 상품의 손상을
미연에 방지함을 목적으로 한다 .
1. 설치대상 및 목적
예비 냉동기를 설치함으로 기존냉동기가
손상시 즉각적인 대응으로 냉동상품의
손실과 영업중 상품이동과 같은 이미지
실추를 방지한다 .
2. 설치 후 기대효과
예비 신규냉동기 (C.D.U), 냉매배관
바이패스 , 바이패스설치 볼밸브 등
3. 설치 품목
시스템 설치 ( 단독 )
시스템 설치 ( 다중 )
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4-2. SINGLE 형 냉동기 운전 개요도 ( 단독연결 )
시스템 설치 플로우 시트
압축기교체시 차단정상운전시 개방 압축기교체시 개방
정상운전시 차단
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4-3. SINGLE 형 냉동기 운전 개요도 ( 다중연결 )
시스템 설치전 플로우 시트
압축기교체시 개방정상운전시 차단
압축기교체시 차단정상운전시 개방
압축기교체시 개방정상운전시 차단
예비냉동 C.D.U
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시스템 설치 전
시스템 설치 후
별첨 1. 흡입압력 조정변 (S.P.R) 설치
압축기의 장기간 정지후의 기동시 ( 작업장 ,
아일랜드 세미 ) 와 제상중 또는 제상후의 기동시
등 , 높은 흡입압력에 의한 압축기 모터의
과부하 운전을 방지하는것을 설치 목적으로
한다 .
1. 설치대상 및 목적
초기 운전부하를 제어함으로써 압축기
운전시 흡입압력의 상승에 의한 압축기
기동전력소비를 줄이며 기계적 손상을 줄일
수 있다 .
2. 설치 후 기대효과
흡입압력 조정변 ( S. P. R ), 동 배관 , 보온
재 , 냉매 , 냉동오일 등 .
3. 설치 품목 및 비용
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시스템 설치 전
시스템 설치 후
별첨 2. 쿨러 휀 보호망 가이드 히터 설치
냉동고 사용중 방열문의 잦은 개폐에 의해
일반적으로 사용하는 냉동고보다 적상이 심한
냉동고의 쿨러 휀에 설치하며 적상에 의한
냉동능력 저하방지와 누적된 적상에 의해 휀
날개의 파손등을 방지하는데 목적을 둔다 .
1. 설치대상 및 목적
누적된 적상에 의한 쿨러부품의 파손을
방지하여 부품교체 비용을 줄일 수 있으며
정상적인 운전풍량과 고내온도 유지로
전력소비를 절감한다 .
2. 설치 후 기대효과
쿨러 휀 가이드 히터 , 전선 , 전선접속박스
등 .
3. 설치 품목 및 비용
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시스템 내의 필터교체
별첨 3. 냉동기 (C.D.U) 부품 교체주기 – 저압필터 & 액관필터
냉동시스템 내부에 오염물질이 외부에서
유입되거나 내부에서 화학적 반응에 의해
생성되어 냉매흐름에 따라 순환하면서
기관부식 , 냉동기 과열운전 , 필터 막힘 등
정상적인 냉동운전을 방해하며 극단적으로는
냉동기 손상까지 초래하게 된다 . 이를 사전에
방지하고자 주기적으로 필터를 교체한다 .
1. 저압 & 액관 필터 교체목적
냉동오일 교체시 병행하여 교체하며
냉매누설등으로 수분유입이 의심이 될 때와
필터 전후의 압력차가 0.5kg/ ㎠ 이상일때
즉시 교체한다 ( 오염물질이 배관내부에
포함되었다면 1 회 교체만으로는 오염물질을
제거하기 어려움으로 지속적으로 교체할
필요가있다 )
정상적인 운전상태로 운전중 이라도 년 1 회
이상 주기적으로 반드시 교체한다 .
2. 저압 & 액관 필터 교체시기
흡착포 삽입
저압필터 교환
액관 필터 교환
저압필터 교환
오염된 흡착포오염된 저압필터
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전자 접촉기 손상
별첨 4. 냉동기 (C.D.U) 부품 교체주기 – 전자접촉기
장시간 사용으로 전자 접촉기의 접점이 열화에
의해 변형되거나 손상을 입으면 압축기가
전기적으로 손상을 입을 확률이 매우 높아진
다 . 이를 방지하기 위해 노후화된 전자
접촉기를 교체한다 .
1. 전자 접촉기 교체목적
압축기가 전기적 원인으로 손상되어
교체시에는 반드시 전자 접촉기를
교체하여야 한다 . 이는 압축기 손상의
근본원인을 제거하기 위함이다 .
주기적인 점검을 통하여 전자 접촉기의
접점을 확인하고 열화에 의한 변색이나
변형시 즉각 교체를 하여야 한다 .
2. 전자 접촉기 교체시기
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수냉식 응축기 세관작업
별첨 5. 냉동기 (C.D.U) 부품 보수주기 – 수냉식 응축기
수냉식 응축기의 전열관에 스케일이 발생되면
전열능력이 감소하여 냉동기의 고압이
상승되고 과열운전으로 이어지며 이로인해
냉동능력 저하와 냉동오일이 탄화되어
냉동시스템 전체에 악영향을 초래하는 근본적
원인이 된다 . 이를 미연에 방지하고자
주기적으로 수냉식 응축기를 세관한다 .
1. 수냉식 응축기 세관목적
정상적인 냉각수 온도와 냉각수 유량이
공급됨에도 응축기의 응축압력이 기준치를
초과할시에는 응축불량을 의심하여 응축기
세관을 시행한다 .
냉각수 수질에 따라 다르지만 평균적으로
2~3년에 1 회씩 응축기 세관을 시행한다 .
2. 수냉식 응축기 세관시기
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내부기관 부위별 사진취합
압축기 손상 사진 – 압축기 기관파손 유형
피스톤 동부착 현상
피스톤 롯드 과열
크랭크축 동부착 현상피스톤 헤드 과열 압축기 내부 ( 수분에 의한 변질 )
정상적인 피스톤과 샤프트실린더 과열피스톤 헤드 과열
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내부기관 부위별 사진취합
압축기 손상 사진 – 압축기 기관파손 유형
고압밸브 탄화 / 슬러지
저압밸브 열화
고압밸브 탄화 / 슬러지고압밸브 파손 정상적인 고압밸브
정상적인 저압밸브저압밸브 열화축 베어링 과열
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코일손상 사진취합
압축기 손상 사진 – 압축기 코일손상 유형
단상에 의한 코일손상
코일 부분손상
코일 열화 손상모터 회전자 과열 코일 열화 손상
전자 접촉기 접촉불량코일 열화 손상코일 부분손상
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오일스트리너 / 석션필터 / 액관필터 오염사진 취합
압축기 손상 사진 – 필터류 오염
오일필터 오염
석션필터 오염
오일 탄화물 침전오일필터 오염 오일 탄화물 침전
액관필터 오염 ( 수분 )석션필터 오염 ( 수분 + 오일 )
석션필터 오염
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쇼케이스 / 유니트쿨러 오염사진 취합
증발기 오염 사진 – 쇼케이스
유니트 쿨러 전열핀 적상유니트 쿨러 전열핀 오염
쇼케이스 증발기 오염 쇼케이스 증발기 바닥면 오염
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수냉식 응축기 오염사진 취합
응축기 오염 사진 – 수냉식 응축기
수냉식 응축기 오염 2수냉식 응축기 오염 1
수냉식 응축기 오염 3 수냉식 응축기 ( 신품 )
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