水冷螺杆式冷水机组属于冷水机组品类,因核心动力部件采用螺杆式压缩机,故此命名。整机核心组件包含半封闭双螺杆压缩机、壳管式冷凝器、满液式蒸发器、油分离器、节流组件、电气控制系统等。
一、主要部件功能说明 蒸发器:机组运行时蒸发器保持低温低压工况,制冷剂在内部蒸发吸热,从而带走管内冷冻水的热量。 冷凝器:机组运行过程中冷凝器维持高温高压状态,外部冷却水流经换热管路,吸收制冷剂携带的热量。 螺杆压缩机:持续抽吸蒸发器生成的制冷剂蒸汽并输送至冷凝器,以此维持制冷系统高低压压差。 油分离器:分离混在制冷剂蒸汽中的冷冻润滑油,并直接送回压缩机内部,保障压缩机稳定、安全运行。 电气控制系统:搭载 PLC 或单片机控制模块,可依据实际使用需求自动调节机组制冷输出;联动控制末端用水侧、热源侧水泵与冷却塔风机;实时展示冷冻水进出水温、冷却水进出水温、蒸发压力、冷凝压力等运行数据;支持实时故障查看与历史故障记录调取。
二、蒸汽压缩式制冷循环原理 整套制冷循环由压缩、冷凝、节流、蒸发四大核心工序构成,循环原理如下: 压缩过程:螺杆压缩机吸入蒸发器产出的制冷剂蒸汽,电机驱动转子对蒸汽做功,提升制冷剂蒸汽压力,同步升高其温度,高压高温蒸汽随后送入冷凝器。 冷凝过程:压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽进入冷凝器,与管路内冷却水换热释放热量,温度逐步下降,并在对应饱和压力下液化成液态制冷剂;冷却水吸收热量后水温上升,冷却水温度直接决定机组冷凝温度与冷凝压力。 节流过程:冷凝器底部流出的高温高压液态制冷剂,经过节流机构时发生减压膨胀,压力、温度同步下降,转化为低温低压液体送入蒸发器。 蒸发过程:低温低压液态制冷剂在蒸发器内吸收冷冻水(载冷剂)热量并汽化,降低冷冻水温度,完成制冷效果;汽化后的制冷剂蒸汽再次被压缩机吸入,重新开启压缩、冷凝、节流、蒸发整套循环,持续产出冷量。 三、油路与回油系统
1. 内部润滑油路循环 机组运行时依靠制冷系统高低压差驱动冷冻油,沿压缩机内置油路输送至转子、轴承位置,实现润滑与冷却。 压缩机持续排气时,冷冻油会随制冷剂蒸汽一同排出;若润滑油无法回流压缩机,易出现缺油故障,严重时造成压缩机损毁。配套回油系统可实现润滑油持续回流,保障机组长期稳定运行。 2. 两类回油结构 油分离器回油:高效油分离器安装于压缩机排气口与冷凝器之间,可截留绝大部分随蒸汽带出的冷冻油,润滑油经管路直接回流至压缩机吸气端。 高压引射回油:少量未被分离的润滑油会随制冷剂进入冷凝器,最终积聚在蒸发器内部;系统利用高压液态制冷剂作为动力,将蒸发器积存的润滑油引射送回压缩机。
四、机组控制系统
机组搭载微电脑集成控制系统,控制柜面板配备电源、运行、故障状态指示灯,可直观查看机组实时运行工况;面板设置紧急停机按钮,机组出现突发故障时按下即可立刻停机,规避设备安全隐患。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]由于压缩机是机组的重要部件,因此针对压缩机的保护有: [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]① 电源缺相、逆相保护; [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]② 热过载保护; [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]③ 电流过流保护; [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]④ 压缩机排气温度保护; [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]⑤ 压缩机内部过载保护; [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]⑥ 高低压差保护。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]
相电压不平衡的计算公式为:电压不平衡率%=与平均电压的最大偏差/平均电压×100%。 水冷螺杆式冷水机组一般使用时间为3000h/年左右(根据我国气候地理条件)。为了确保机组长期安全可靠地正常运转,以及长期使用的运转寿命能够延长,减少运行费用,对机组经常性的科学维护和保养工作,是非常重要。 机组运行和检修过程中的日常维护、保养,称为预防性保养和维护。客户有责任根据机组运行的实际情况,有针对性的制定机组的年、月定期维护、保养的计划规程,并进行机组的日常维护和定期维护。 除垢:长期运行后,机组壳管式换热器水侧传热表面会沉积氧化钙或其他矿物质,这些矿物质在传热表面结垢较多时,会影响传热性能而导致电能消耗增加、排气压力升高。可采用甲酸、柠檬酸、醋酸等有机酸清洗。 冬季关机:当冬季关机时,应清洗机组内外表面,并吹干;必须打开放水阀,放净壳管换热器内的存水,以防发生冻结事故。 系统防冻:如果壳管式换热器的流道发生严重结冰情况,可能造成壳管式换热器破裂和泄漏,因此对机组防冻要特别予以重视,以下三点请用户特别注意: (1)在较低环境温度下停机备用时,若机组放在室外温度低于0℃的环境中必须将蒸发器和冷凝器中的水排尽。放水的具体操作步骤见整机上的放水标识。 (2)运行时,如果冷冻水水流开关失效时将可能导致水管出现冻结,因此水流开关必须与机组进行联锁。 (3)维护时,在给机组充注制冷剂或为了 维修而放掉制冷剂时,有可能导致蒸发器内水结冰。一定要使蒸发器中的水保持流动或将水彻底放干净。 警告:水冷螺杆式冷水机组使用介质为水,在冬季气温有低于零度的地区使用时必须做好如下方面的工作:机组必须在水系统中添加防冻液(乙二醇),请按要求添加比例。停机后不可切断电源,否则自动防冻运行保护将失去作用。 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]故障分析及排除方法: 故障 | 可能原因 | 检测及排除方法 | 排气压力过高 | 系统中有空气或有其它不凝气体 | 从注氟嘴排除气体,必要时重新抽真空。 | 冷却塔风机故障 | 检修冷却塔风机,恢复运转。 | 吸气压力过高 | 见“吸气压力过高” | 环境温度过高 |
| 冷却水水流量过小 | 检查冷却水系统,调大水流量。 | 压缩机油位过低 | 检查视油镜液位并加注冷冻油 | 排气压力过低 | 吸气压力过低 | 见“吸气压力过低” | 制冷剂泄漏或充注不够 | 检漏并充氟 | 冷却水水温过低 | 检查冷却塔容量是否太大或环境温度是否太低。 | 吸气压力过高 | 排气压力过高 | 见“排气压力过高” | 制冷剂充注过量 | 放掉部分制冷剂 | 液态制冷剂从蒸发器流入压缩机 |
| 冷冻水进水温度高于允许最高值 | 检查和调整膨胀阀,确保膨胀阀感温包与吸气管紧密接触并与外界完全隔热。 | 吸气压力过低 | 干燥过滤器堵塞 | 更换干燥过滤器滤芯 | 膨胀阀未调节好或出故障 | 调节到合适的过热温度,或检查膨胀阀感温包是否有泄漏。 | 系统制冷剂不足 | 检漏并充氟 | 冷冻水进水温度明显低于规定温度值 |
| 冷冻水流量不够 | 检查蒸发器进出水管路压力是否太低,调节冷冻水流量。 | 压缩机因高压保 护停机 | 冷却水水温过高 |
| 冷却塔风机故障 | 检修冷却塔风机 | 高压停机设定值不正确 | 检查高压开关 | 压缩机因电机过 载停机 | 电压过高或过低 | 检查电压不得超出或低于额定电压 ±10%。 | 排气压力过高 | 见“排气压力过高” | 冷却水温度过高 | 检查冷却塔是否容量太小 | 过载元件故障 | 检查压缩机电流,和压缩机上规定的满负 荷电流进行比较。 | 电机或接线端子短路 | 检查电机和端子对应电阻 | 压缩机因内置温 度保护开关动作 停机 | 电压过高或过低 | 检查电压,不得超出上述规定范围。 | 排气压力过高 | 见“排气压力过高” | 冷冻水进水温度过高 |
| 压缩机内置温度保护开关故障 | 更换元件 | 系统制冷剂不足 | 检查是否漏氟 | 压缩机因低压保护停机 | 干燥过滤器堵塞 | 更换干燥过滤器滤芯 | 膨胀阀故障 | 调整或更换膨胀阀 | 低压停机设定值不正确 | 检查低压开关 | 制冷剂不足 | 充注制冷剂 | 压缩机噪音大 | 压缩机冷冻油不足 | 检查视油镜液位并加注冷冻油 | 压缩机不能启动 | 过流继电器跳开,保险烧坏。 | 更换损坏元件 | 控制电路没有接通 | 检查控制系统接线 | 无电流 | 检查供电 | 高压保护或低压保护 | 见前面吸、排气压力故障部分。 | 接触器线圈烧坏 | 更换损坏元件 | 电源相序连接错误 | 重新连接,调整其中两条接线。 | 水系统故障,水流开关断路。 | 检查水系统 | 操作显式器有报警信号 | 查看报警类别,采取相应措施。 | 开停机时间设定有误 | 检查并重新设定 | 温度传感器检测温度超过设定值 | 检查并重新设定 |
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