試析螺桿式冷水機組故障診斷

陳東年

[摘要]暖通空調系統的應用越來越廣泛，系統也越來越復雜，設備的故障率大大增加。本文對于螺桿式冷水機組進行簡單分析，包括常見類型以及故障，并對故障提出了幾點解決方案。

[關鍵詞]螺桿式冷水機組；故障診斷；解決方案 文章編號：2095—4085（2017）04—0087—02

1螺桿式冷水機組的分類

中央空調系統以及大型工業制冷都會應用到螺桿式冷水機組。螺桿式冷水機組的分類方式有很多種，依據其冷凝方式可分為水冷螺桿式和風冷螺桿式，其中水冷螺桿式機組的用途比較廣泛，多應用于大型公共建筑、機械工業、養魚業、制藥業、食品加工保鮮等。依據其制冷壓縮機的不同可分為雙螺桿和單螺桿兩種。

1.1雙螺桿制冷壓縮機

雙螺桿壓縮機屬于能量可調類的噴油壓縮機，其吸氣、壓縮、排氣循環是通過機體中相互嚙合的陰陽轉子在旋轉時產生的周期性容積變化來實現的。氣體在吸氣口進入陰陽轉子的齒間容積即為吸氣，轉子旋轉使得轉子齒間容積相連通，隨著齒的嚙合，容積會逐步縮小，氣體完成壓縮，最后壓縮的氣體通過排氣口排出，完成一個工作的循環。主要構件包括雙轉子、主軸承、機體、平衡活塞、軸封、能量調節裝置等，其中主動轉子為陽轉子，從動轉子為陰轉子。增減載過程靠油壓活塞來實現，容量可以無級調節或者二三段調節。

1.2單螺桿制冷壓縮機

單螺桿制冷壓縮機主要構件包括轉子、星輪、主軸承、機體、能量調節裝置，其吸氣、壓縮、排氣循環過程是通過轉子和星輪的旋轉產生周期性容積變化來實現的，通過一個主動轉子與兩個星輪的配合來完成氣體的壓縮。轉子齒數是六個，星輪是十一齒的，容量可以無級調節或者三四段調節。

2螺桿式冷水機組故障常見類型

2.1高壓故障

螺桿式冷水機組中有高壓保護繼電器，壓縮機的排氣壓力能夠反映出冷凝壓力，因此壓縮機排氣壓力過高的話會使高壓保護繼電器動作。如果壓力長期超過保護值，會引起壓縮機運行電流過大，燒壞電機，同時會損壞排氣口的閥片。出現高壓故障的原因通常有以下幾種：（1）水溫偏高。冷水機組都有額定工況，冷卻水溫度升高會使散熱效果不好，從而導致冷凝壓力的升高，這種情況通常出現在高溫季節。出現水溫過高情況的原因有冷卻塔風機故障，如風機電機沒有開啟或者反轉、冷卻水播水器堵轉卡死、冷卻塔填料結垢嚴重、環境溫度過高、冷卻水量少、冷卻水循環路短等；（2）制冷劑過多。一般在對冷水機組進行保養檢修之后都會添加制冷劑，如果制冷劑添加量沒有合理的把控，添加過多的話會使冷水機組的吸排氣壓力和平衡壓力偏高，導致壓縮機的運行電流偏高，出現高壓故障；（3）冷卻水不足。系統缺水或存有空氣會造成冷卻水流量不足，冷水機組的冷卻水如果沒有達到額定流量的話，會出現機組進出水壓力的差值減小，使得溫差變大，從而出現高壓故障。在管道頂端安裝排氣閥能夠有效改善這種情況；選擇合適的管道過濾器并定期進行濾網的清理，避免出現堵塞導致透水能力變差；選擇水泵時要注意與系統的匹配；（4）冷凝器故障。冷水機組的冷凝器容易出現結垢和堵塞故障。因為冷凝器的冷凝水通常是自來水，而自來水在溫度升高時很容易結垢，冷卻塔的結構使得冷凝器直接暴露于空氣當中，導致灰塵和異物不斷進入冷卻水系統，長時間會造成冷凝器的堵塞，影響水流量，減小散熱面積，導致冷凝器工作效率低。因此要定期對機組進行反沖洗，同時適當采取化學清洗方式。

2.2低壓故障

螺桿式冷水機組中也有低壓保護繼電器，壓縮機的吸氣壓力能夠反映出蒸發壓力，因此壓縮機吸氣壓力過低會使低壓保護繼電器動作。吸氣壓力的降低會使回氣量少，制冷能力下降，造成電力能源的過度消耗；回氣冷卻壓縮機的馬達散熱不良，容易損壞電機。出現低壓故障的原因通常有以下幾種：（1）制冷劑不足。冷水機組進行檢修之后都會添加制冷劑，對于制冷劑的加入量要合理掌控，制冷劑添加量不足會使停機的平衡壓力升高，開機的吸氣壓力降低，排氣的壓力也降低，最終使得壓縮機的運行電流變小，出現低壓故障；（2）冷卻水溫度過低。機組運行時如果冷卻水的溫度過低會出現低壓故障，此時可以通過節流冷卻水或關閉冷卻塔等方式來提高冷卻水的溫度。同時機組在運行過程中如果沒有充分的預熱，會使冷凍油的溫度過低，造成制冷劑無法充分分離，也會導致低壓故障的出現，對于這種情況，則需要延長預熱時間，使冷凍油溫度回升；（3）冷凍水過少。冷凍水的流量不足會減少吸熱量，從而使得制冷劑蒸發效果降低；而且因為是過冷過飽和的蒸汽，容易發生濕壓縮，導致機組進出水壓力差減小，溫差增大，吸氣口出現結霜現象。通常造成冷凍水流量不足的原因有系統內出現空氣、系統缺水、水泵流量小、沒有備用水泵等。

2.3其他故障

因為膨脹閥的出口溫度能夠反映蒸發溫度，所以膨脹閥對換熱會有一定影響。通常膨脹閥的出口溫度會和冷凍水出水溫度有一定差值，所以發生低閥溫故障時，壓縮機便會停機，在閥溫回升以后會恢復運行。其原因通常有制冷劑的泄漏導致制冷劑不足、膨脹閥堵塞、蒸發器堵塞、冷凍水流量不足等。壓縮機馬達內有熱敏電阻，如果繞組過熱會增大阻值，使得熱保護模塊動作，切斷機組的運行，因此在運行時要注意不要出現壓縮機過熱的情況。

3螺桿式冷水機組故障處理方法

3.1清洗冷凝器和蒸發器

水冷式冷凝器的冷卻水循環回路是開式的，通常采用自來水經冷卻塔循環使用。而自來水中的鎂鹽和鈣鹽含量較多的時候，非常容易分解并沉積附著在冷卻水管上，長時間會形成水垢，大大影響傳熱效果。同時結垢過厚還會影響冷卻水的流通面積，使得冷卻水量減少，冷凝壓力上升，出現高壓故障。因此應當加大對冷凝器和蒸發器的維護保養工作，尤其是冷卻水的水質比較差的時候，要加大清洗頻率，至少保證每年清洗一次，盡量采取化學清洗，使清洗效果更好，能夠有效去除管中的水垢和其他污物。

3.2更換潤滑油和干燥過濾器

冷水機組在長時間使用后，會降低潤滑油的油質，增加潤滑油中的雜質和水分，降低潤滑效果。因此要定期檢查潤滑油，并觀察油質的變化，一旦發現問題應及時進行更換，注意所更換的潤滑油必須滿足冷水機組的技術要求。干燥過濾器能夠保證制冷劑正常循環，因為制冷劑是不溶于水的，如果系統中混有水分，那么勢必會影響機組運行效率。所以保持系統的干燥是非常重要的，要加大對干燥器的檢查力度，提高質量要求，定期更換干燥過濾器的濾芯。

3.3做好安全閥的校驗工作

螺桿式冷水機組包括冷凝器和蒸發器，而冷凝器和蒸發器屬于壓力容器，根據相關規定，需要在冷水機組高壓端上安裝安全閥。這樣可以保證機組發生故障或者在非正常環境下工作時，安全閥能夠進行自動泄壓，避免高壓對人體造成傷害。因此要定期對安全閥進行校驗，避免安全閥出現問題導致無法正常工作，從而造成人身傷害和經濟損失。

4結語

通過對螺桿式冷水機組進行分析，總結出其常見故障并提出改善方法，旨在為相關技術人員提供參考意見，但是具體的故障診斷方法仍然需要相關人員不斷的摸索，使得螺桿式冷水機組的技術更加完善。