発酵タンクの温度が高くなりすぎた場合は、まず冷却不良がセラー全体に及んでいるのか、特定のタンクだけに発生しているのかを確認します。チラーから戻るグリコール液の温度が高い場合は、冷凍機、放熱、または能力の問題が考えられます。メインヘッダーのグリコール液は冷たいのに特定のタンクが十分に冷えない場合は、循環の制限、制御の不具合、またはタンクジャケットの熱伝達不足が考えられます。

ビール工場では、この違いを見極めることで、発酵温度が上昇し続けるなかでチラーを不必要に調整する事態を防げます。過剰な熱は酵母の挙動や風味の形成に影響するため、実際のビール温度を確認し、アラーム記録を保存したうえで、運転条件を変更する前に製造担当者へ知らせてください。流量を確認せずにグリコール液の設定温度を下げると、着氷が悪化したり、根本的な不具合が解消されないままになったりするおそれがあります。

実際に温度が上がっている箇所を特定する

問題が発生している間に、短時間の運転状況を記録することから始めます。対象タンク、発酵段階、温度の推移、コントローラーの設定値、冷却要求、グリコール液の供給温度と戻り温度、発生中のアラームを記録します。特にクラッシュ冷却中または充填中のタンクなど、ほかの冷却負荷も記録してください。そうした負荷が停止した後に測定すると、原因が見えにくくなることがあります。

承認された衛生的な測定箇所を使い、校正済みの基準計器で表示されているビール温度を確認します。特に断熱されたタンクでは、タンク外壁の測定値は液温と同じではありません。表示値の差を冷凍機の不具合と判断する前に、センサーの挿入状態、サーモウェルとの接触、配線、コントローラーの入力設定を確認してください。

想定される温度範囲に適した計器を使用します。配管温度を測る際は、一貫した接触方法を用い、周囲の空気の影響を受けないようプローブを断熱してください。光沢のある金属面の赤外線測定値は、表面放射率を考慮しないと誤解を招くことがあります。

設定を変更する前に冷却経路をたどる

チラー出口から供給ヘッダー、タンクバルブ、ジャケット、戻り配管を経てチラーに戻るまで、回路をたどります。配管図と実際の構成を照合してください。システムによっては、一次側と分配側で別々のポンプを使用したり、バッファータンクや混合機構を備えたりしています。タンクに冷たい液が届いていることは、リザーバーが冷たいだけでは確認できません。

1. 冷却要求を確認する。タンクコントローラーが冷却を要求しており、スケジュール、インターロック、または手動オーバーライドによって出力が妨げられていないことを確認します。
2. バルブの作動を確認する。ソレノイドに通電していることやコントローラーの表示だけでは、バルブが開いているとは限りません。アクチュエーターとバルブの位置を確認し、下流側の温度変化を確認します。
3. 流路が確保されているか確認する。閉じた遮断弁、折れ曲がったホース、詰まったストレーナー、逆向きに取り付けられた逆止弁、高所にたまった空気がないか確認します。
4. 分岐回路の状態を比較する。冷却指令が出ている間に供給温度と戻り温度を測定し、同様の条件で稼働している正常なタンクと比較します。

ポンプの作動確認は、モーター音を聞くだけでは不十分です。電気工事後は回転方向を確認し、駆動速度、リザーバー液位、吸込条件、差圧をポンプ曲線と照合します。モーターが回っていても、空気の混入、キャビテーション、インペラーの損傷、または不適切な運転点によって循環が不十分な場合があります。

機器を開放する前にロックアウト手順に従ってください。ストレーナーや計器を取り外す前に、該当する流体回路を隔離して減圧してください。流れを確認するために接続部を緩めることは絶対に避けてください。発酵エリアでは、醸造所の二酸化炭素対策に従ってください。

温度差は流量と併せて確認する

ジャケットの入口と出口でグリコール液の温度差が大きい場合、流量不足が考えられます。少量の液が熱を吸収し、戻り温度が大幅に上昇している可能性があります。ただし、熱負荷が大きい場合にも温度差は大きくなることがあります。そのため、温度差が大きいだけで詰まりの証拠とはなりません。

供給側と戻り側の温度差が小さい場合も、原因は一つではありません。タンクの冷却要求が小さい、液がジャケットを通らずにバイパスしている、または熱伝達が不十分な可能性があります。温度差を、実測流量、ビール温度、バルブの状態、発酵の進行状況と併せて比較してください。2本の配管に触れてどちらも冷たいと確認するだけでは不十分です。

信頼性の高い流量測定値が得られる場合、質量流量にグリコール混合液の比熱と温度上昇を掛けて、除去熱量を推定できます。水の値ではなく、実際の濃度と温度に対応する物性値を使用してください。これにより、循環不足と冷凍能力不足を見分けやすくなります。

目標濃度を推測せずにグリコール液の状態を確認する

グリコール濃度が高すぎると、適切に選定された混合液より粘度が高まり、熱伝達性能が低下します。低温では粘度の影響で、ジャケットやストレーナー内の流量が減少することがあります。反対にグリコールが不足すると、蒸発器などの低温部で凍結し、流れが妨げられたり機器が損傷したりするおそれがあります。

グリコールの種類に適した計器を使い、十分に混合された代表サンプルを測定します。屈折計の測定値は、流体メーカーの目盛りまたは換算情報に従って解釈してください。一般的なBrix値が、そのままグリコール濃度を示すわけではありません。測定結果をチラーメーカーの要件および流体メーカーの凍結保護データと照合します。

通常のタンク設定温度だけでなく、蒸発器の条件を含む、想定される最低流体温度に合わせて保護濃度を選定します。凍結保護と破裂保護は異なる基準です。必要な保護性能と防食剤濃度を確認せず、ポンプ性能の改善だけを目的に回路を希釈しないでください。

また、沈殿物、変色、汚染、適合しない流体が混合された形跡がないかを点検します。防食剤の状態とpHについては、メーカーの試験方法に従ってください。調整後は十分に循環させて再測定し、指定のエア抜き箇所から空気を抜き、濃度変化の原因となった可能性のある漏れがないか確認します。

チラーから出るグリコール液の温度が高すぎる場合

能力不足と決めつける前に、チラーの運転状態を確認します。コンプレッサーは稼働中か、短時間再起動防止の待機中か、負荷を下げて運転しているか、またはロックアウトされているかを確認してください。リセットする前にアラームコードを記録します。リセットを繰り返すと、重要な情報が消去され、同じ不具合に機器を繰り返しさらすおそれがあります。

放熱と蒸発器の性能

空冷式機器では、凝縮器の汚れ、ファンの作動、風向、周囲の必要空間を遮るもの、熱風の再循環を確認します。周囲温度が高いと、特に排熱が妨げられている場合に、利用できる能力が低下することがあります。コイルは機器メーカーの方法に従って清掃してください。強い水圧で洗浄すると、フィンや電気部品を損傷するおそれがあります。

水冷式機器では、冷却水の流量、入口温度、ストレーナー、および関連する放熱機器を確認します。熱交換器のいずれかの側に汚れが付着すると、性能が低下することがあります。運転データと保守履歴に基づいて清掃の必要性を判断してください。付着物の種類や材質との適合性を確認せずに、薬品を追加してはいけません。

蒸発器の流量不足、局所的な着氷、冷凍機の不具合は、似た症状を引き起こすことがあります。冷媒圧力、過熱度、過冷却度、冷媒量の評価、密閉回路の修理は、資格を持つ冷凍設備担当者が行う必要があります。吸入圧力が低いだけでは冷媒不足とは判断できず、試しに冷媒を追加してはいけません。

過負荷と能力低下を切り分ける

供給温度が上昇するなかでチラーが連続運転している場合、過負荷の可能性があります。ただし、凝縮器の性能低下や冷凍機の不具合でも同じ症状が現れます。設置能力を評価する前に、機器が正常に作動していることを確認してください。

実際のグリコール液出口温度と、周囲温度または冷却水条件における定格能力を確認します。流体温度が高い条件での公称定格は、醸造所で低温運転している際の能力を示すとは限りません。同時に発生する発酵熱、タンクのプルダウン、接続されている場合は麦汁冷却、配管からの熱侵入、同じ回路を利用するほかの負荷も確認します。

バッファータンクは短時間の需要変動を緩和できますが、冷凍能力不足を恒久的に補うことはできません。診断の一環として、製造担当者と調整しながら、必須ではないクラッシュ冷却負荷を時間差で運転し、供給温度が回復するかを確認できます。チラーの測定値を改善するためだけに、必要な発酵温度管理を中断しないでください。

供給液は冷たいのにタンクが温かい場合

対象タンクの分岐回路と制御に注目します。バルブが全開になっているか、またはコントローラーが閉じるまで短時間しか開いていないかを確認してください。センサーのオフセット誤差、不適切なデッドバンド、または制御設定によって、ビールが目標温度を上回っているのに冷却が短時間だけ作動することがあります。

コントローラーの出力と実際のバルブの動作を比較します。リレーの故障、アクチュエーターの損傷、接続の緩み、または制御電源の喪失により、表示上は冷却要求が出ていてもグリコール液が供給されないことがあります。電気試験は現場の手順に従い、対象機器の作業資格を持つ担当者が実施してください。

次に、タンクメーカーの仕様どおりにジャケット回路が接続され、エア抜きされていることを確認します。配管が不適切だと、空気が滞留したり、ジャケットの各ゾーンに流量が偏ったりすることがあります。ジャケットの圧力上限と指定供給条件を守ってください。ポンプ圧力を上げても、詰まりの解消にはなりません。

製品の液位も重要です。タンクが部分充填の場合、稼働中のジャケット面に接触するビール量が少なくなることがあります。製品側の付着物、不適切な冷却ゾーンの選択、温度成層によって、見かけ上の冷却性能がさらに低下することもあります。冷凍機の設定を変更する前に、充填量とプローブ位置がタンクの想定運転範囲に合っているか確認してください。

不具合がタンクについて回るのか、負荷に応じて発生するのかは有用な手掛かりになります。他のタンクが冷却を必要としていない状態でも特定のタンクが十分に冷えない場合は、その分岐回路を調査します。近くの分岐が開いたときだけ複数の離れたタンクで冷却が弱まる場合は、油圧バランスの偏りが考えられます。任意にバルブを絞るのではなく、設計流量と実測条件に基づいてバランスを調整してください。

不具合が発生した条件で回復を確認する

修理後は、ビール温度、冷却要求、グリコール液の供給温度と戻り温度、関連する流量または圧力の測定値を記録します。ビール温度が承認済みの設定値に向かって低下し、過剰なサイクル運転なしに安定することを確認してください。修理直後に配管が冷えているだけでは、継続的な回復を確認したことにはなりません。

代表的な負荷が重なる条件で、観察を繰り返します。1つのタンクを復旧したことで別のタンクの流量が低下していないことを確認し、エア抜き後のリザーバー液位も確認してください。整備した接続部に漏れがないか点検し、遮断弁、ガード、自動制御が所定の位置に戻されていることを確認します。

整備記録には、確認された原因、それを裏付ける測定値、是正措置、および検証時の運転条件を記載します。以前の設定値を保存し、調整内容をすべて記録してください。能力に不確実性が残る場合は、温度と冷却要求のトレンドを同期して保存し、次回の技術レビューで短時間のピーク負荷と継続的な冷却能力不足を区別できるようにします。