1 簡介
了解一定的制冷知識并掌握相關的操作規范，才能更好地為客戶節省運行費用和增長使用壽命。
本文將從螺桿式冷水機組的組成部件及其在整個機組中的作用和怎樣識別、排除各部件的潛在或已經存在的問題。
螺桿式冷水機組各零部件布置緊湊積省空間，質量小移動、安裝方便，運轉平穩振動、噪音少機器壽命長，帶有經濟器充分利用能源減少運行費用提高機組的運行效率。壓縮機運用了降壓啟動，啟動電流小，避免了啟動電流過大而造成的能源浪費，同時也起到了保護電機的作用，壓縮機采用了多級能調，可以按照需求的制冷量來調整壓縮機的投入功率，實現節能目的。蒸發器和冷凝器都運用了臥式管殼式增強換熱能力，在水量較少的情況下能夠較好的完成換熱目的。外平衡式膨脹閥能夠較準確的反應出從蒸發器出來的制冷劑的過熱度，并作出精確的調整。
2.螺桿冷水機組的系統組成
2.1壓縮機
機組采用螺桿壓縮機作動力來源，其主要組成包括機殼、陰陽轉子、軸承、吸排氣孔、平衡調節閥、能量調節閥等部件。螺桿壓縮機工作是由轉動的陰陽轉子嚙合和機殼內壁形成V型的封閉空間，壓縮從吸氣孔口吸進來的氣體，隨著轉子的螺旋轉動，封閉空間不斷的向排氣孔口移動，當封閉空間與排氣空口連通時，壓縮過程結束及完成了對制冷劑的壓縮做功。
2.2 蒸發器與冷凝器
2.2.1 蒸發器
按照被冷卻介質的的物理性質，蒸發器可以分為冷卻空氣和冷卻液體兩大類。
1.冷卻空氣的蒸發器 制冷劑在管內汽化通過管道吸收來自冷卻空間的熱量，它是在制冷劑、管道、和空氣三者之間進行熱量交換的，冷卻空氣蒸發器有兩種形式，及自然對流式冷卻和強迫對流式冷卻。
2.冷卻液體的蒸發器
臥式管殼式蒸發器是一種冷卻液體載冷劑類的蒸發器，它有滿液式和干式兩種。滿液式蒸發器為制冷劑在其中不完全蒸發的管殼式蒸發器，滿液式臥式管殼式蒸發器在正常工作時，筒體內要充注垂直于筒徑約70％～80％高度的制冷劑液體，因此稱為“滿液式 ”，常用于氨作制冷劑蒸發器。干式殼管式蒸發器為全部制冷劑在管內蒸發的管殼式蒸發器，干式管殼式蒸發器多為臥式，主要用于氟利昂制冷裝置，特別是船上因受艙位高度限制，更為適用。由于制冷劑在管內蒸發，制冷劑液充注量比滿液式蒸發器減少80％～85％.結構雖與滿液式相似，但工作過程完全不一樣。制冷劑從端蓋進，在管束中蒸發吸熱后，再從端蓋引出。載冷劑在管外流動，為了提高流速以增強傳熱，用隔板隔成曲折的流程。
2.2.2 冷凝器
在制冷系統中，冷凝器是一個使制冷劑向外放熱的換熱器。壓縮機的排氣（或經油分離器后）進入冷凝器后，將熱量傳遞給周圍介質——水或空氣，制冷劑的蒸汽你凝結為液體。冷凝器按其冷卻介質和冷卻方式，可以分為蒸發冷卻式、空氣冷卻式和水冷卻式三種類型。
1 蒸發冷卻式冷凝器
在蒸發式冷卻冷凝器中，制冷劑冷凝時放出的熱量同時被水和空氣帶走，為了強化蒸發冷凝器內空氣的流動，及時帶走蒸發的水蒸氣，要安裝通風機吹風或吸風，根據通風機在箱體中安裝位置，蒸發式冷凝器可分為吸風式、預冷式和吹風式等類型。
2 空氣冷卻式冷凝器
空氣冷卻式冷凝器又稱為風冷式冷凝器,它是利用空氣來進行冷卻的。按空氣的動力來源可分為自然對流冷卻和強迫對流冷卻兩種。自然對流式冷凝器式靠空氣自然流動來實現冷卻,傳熱效率低,僅適用于制冷量小的家用空調、冰箱等場合。強迫對流式冷凝器一般裝有風機，傳熱效率高，不需要水源，應用廣泛。
3 水冷式冷凝器
水冷式冷凝器用水冷卻，其傳熱效率比風冷式高。按其結構形式的不同，可分為板式、套管式、管殼式等類型。
1）板式冷凝器 換熱表面由一組平板或其他板組成的換熱器，兩流體分別在板間的空隙中流動而進行換熱。這種冷凝器結構簡單、傳熱面積大、尺寸可以做的比較緊湊，但不能承受較高的壓力。
2）套管式冷凝器 是在一根鋼管或銅管中，套一根或數根小直徑的銅管，再彎制成圓形、U形或螺旋形狀。冷卻水下進上出，在換熱管內流動；高壓制冷劑蒸汽則上進下出，在外套管內和換熱管之間的空間內與冷卻水呈逆向流動，沿程向冷卻水放熱冷凝后，冷凝液從外套管下部流出。套管式冷凝器結構簡單，易于制造，總傳熱系數高，可達1100W/(m k),常用于制冷量小于40kw的小型氟利昂制冷系統中。
3）管殼式冷凝器 管殼式冷凝器又分為立式和臥式兩種。立式管殼式冷凝器主要用于大中型氨制冷系統中，其結構龐大，耗材多；臥式管殼式冷凝器則在氨系統和氟利昂系統中應用廣泛。
2.3 節流裝置
節流基本原理，是 利用小孔來減少制冷劑流量，從而達到降壓的作用。當制冷劑流經小孔時，由于橫截面積突然縮小，靜壓力下降，摩擦阻力上升，從而達到節流降壓的目的。由于此過程持續時間極端，工質來不及和外界進行熱交換，同時由于摩擦所損耗的能量也很微小，所以節流降壓過程是等焓過程，即制冷劑流經節流裝置后其熱量和動量都未發生變化。
將節流機構做成閥式，不僅起到節流降壓的作用，還可以根據蒸發器出口制冷劑氣體的過熱度來調節閥的開啟度，來控制制冷劑流量。常見的節流裝置有熱力膨脹閥、電子膨脹閥和毛細管等。
1 熱力膨脹閥
熱力膨脹閥廣泛應用于氟利昂制冷系統中，它可以根據蒸發器出口的感溫機構，測出制冷劑氣體溫度并相應的來調節閥的開啟度，以達到控制流量的目的。熱力膨脹閥按照平衡方式可分為內平衡式和外平衡式兩種。
2 電子膨脹閥
電子膨脹閥式是今年來新研發的產品，主要應用于智能控制的變頻空調器中，其優點是調節流量的區間大、精度高、調節靈敏，能適應流量較大并要求能夠快速調節的制冷裝置中。
3 毛細管
毛細管式最簡單的節流裝置，它是由一根規定長度且直徑很小的銅管組成的，一般將毛細管做成螺旋形式以增大其對制冷劑的阻力，來實現節流降壓的目的。在制冷系統中能夠較好的完成預定的壓力降。
3日常維護和故障分析、處理方法
3.1 日常維護的一般注意事項
為了減少螺桿冷水機組的故障，保證其能夠正常運行，就必須要做好日常維護工作。操作者在啟動運行冷水機組前，應對水冷機組系統設備的結構、功能、技術指標、使用維護及技術安全方面的知識進行詳細的學習和實際操作技能的訓練，經過嚴格的考核后，持證上崗。操作者上崗后腰認真遵守“三好”原則。
一是“管好”，就是對所操作的設備負責，應保證設備主體及其隨機附件、儀器表和防護裝置等完好。系統運行后，不能擅自離開崗位，設備發生故障后，應立即停機，切斷電源并及時向有關人員報告，不隱藏事故情節。
二是“用好”，就是嚴格執行操作規程，不讓設備超負荷運行。
三是“修好”，就是應是設備的外觀和傳動部分保持良好狀態，發現隱患及時向有關人員報告，配合修理人員做好設備修理工作。
在實際操作中不但要完成“三好”，而且還要做到“四會”，即會使用、會保養、會檢查、會排除簡單的運行故障。會使用式要求操作者按照使用說明書對冷水機組進行操作，并要求熟悉設備的結構、性能和注意事項等；會保養時要求操作者會做簡單的日常保養工作，保持設備的內外清潔、完好 無無損；會檢查是要求操作者在進行交接班次時應認真檢查各種設備的運行狀態，并將其告知交班者處理或上報，注意運轉的聲音、氣味、溫度及振動情況；會排除簡單的運行故障時要求操作者熟悉運行設備的特點，能夠識別出設備運行是否正常，會做一般的調整和故障排除，不能自己解決時要及時上報并協同維修人員進行排除。
螺桿式制冷壓縮機冷水機組在經過調試運轉操作后，即可進入正常運轉操作程序。開、停機具體操作步驟如下。
1.螺桿式制冷壓縮機的開機操作
(1)確認機組中各閥門所處的狀態是否符合開機要求。
(2)打開電源開關，供電。
(3)啟動冷卻水泵、冷卻塔風機和冷凍水泵。
(4)對潤滑油預熱，溫度達到30度以上，開啟油泵
(5)油泵啟動運轉后，將能調閥置于減載位置。
(6)調節油壓閥，使油壓達在0.5～0.6Mpa之間 。
(7)閉合壓縮機電源，打開壓縮機吸氣閥，經過延時后壓縮機啟動運轉，在壓縮機運轉后，調整潤滑油壓力，使其高于排氣壓力0.15～0.3MPa。
(8)打開系統電磁閥，向蒸發器供液體制冷劑，將能調閥置于加載位置 ，并隨著時間的推移，逐級增載。調節膨脹閥，使吸氣壓力穩定在0.36～0.56MPa范圍內。
(9)壓縮機運轉過程中，將油溫控制在40～55℃范圍內。
(10) 若冷卻水溫度較低，可暫時將冷卻塔的風機關閉。
(10) 若冷卻水溫度較低，可暫時將冷卻塔的風機關閉。
(11)將噴油閥開啟1/2～1圈，同時使吸氣閥和機組的出液閥處于全開位置。
(12)將能調閥調至100%的位置，同時調節膨脹閥使吸氣過熱度保持在0℃以上。
(13)機組啟動完畢投入運轉后，應注意對下述內容的檢查以確保機組安全運轉。
①冷凍水泵、冷卻塔風機運轉時的聲音是否正常，水泵的出口壓力、水溫等各項指標是否正常。
②潤滑油的油溫是否在6規定的范圍內，油壓是否高于排氣壓力0.15～0.3 MPa，油位是否正常。
③壓縮機處于滿負荷運轉時，吸氣壓力值是否在0.36～0.56Mpa之間。
④壓縮機的排氣壓力是否在1.55MPa以下，排氣溫度是否在100℃以下。
⑤壓縮機運轉時，電動機的運轉電流是否正常。若電流過大，就應該調節到減載運轉，防止電動機由于運轉電流過大而燒毀。
⑥壓縮機運轉時的聲音、振動情況是否有異常。
上述各項中，若發現有不正常情況時，就應該立即停機，查明原因，排除故障后，再重新啟動機組。
2.螺桿式制冷壓縮機的停機操作
螺桿式制冷壓縮機的停機分為正常停機、緊急停機、自動停機和長期停機等停機方式。
(1)正常停機的操作方法
①將手動卸載控制裝置置于減載位置。
②關閉系統電磁閥、出液閥。
③停止壓縮機運轉，同時關閉其吸氣閥。
④待能量減載至零后停止油泵工作。
⑤將能調閥調置于停止位置上。
⑥關閉油冷卻器的冷卻水進水閥。
⑦停止冷卻水泵和冷卻塔風機。
⑧停止冷凍水泵的運轉。
⑨關閉總電源。
(2)機組緊急停機的操作方法螺桿式制冷壓縮機在正常運轉過程中，如發現異常現象，為保護機組安全，就應該實施緊急停機。其操作方法如下。
①停止壓縮機運轉。
②關閉壓縮機的吸氣閥。
③關閉系統電磁閥及冷凝器的出液閥。
④停止油泵工作。
⑤關閉油冷卻器的冷卻水進水閥。
⑥停止冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機的運轉。
⑦切斷電源。
(3)機組自動停機是螺桿式制冷壓縮機組在運轉過程申，若機組的壓力、溫度值等信號超過規定范圍時，機組控制系統中的保護裝置會發揮作用，自動停止壓縮機工作，保護壓縮機。
(4)機組長期停機的操作方法；
①在機組正常運轉時，關閉冷凝器的出液閥，將機組中的制冷劑全部收回冷凝器中。為使機組不會因為吸氣壓力過低而停機，可將低壓壓力繼電器的調定值調低。當壓縮機停機后，可將低壓壓力值再調回。
②停機后，將油冷卻器、冷凝器、蒸發器中的積水排凈，防止凍裂管道。
③關閉好機組中的有關閥門。
④每周啟動潤滑油油泵運轉10～20分鐘，以使潤滑油能長期均勻地分布到壓縮機內的各個工作面，防止機件表明缺油，造成開機時的困難。
3.2螺桿機組注意事項和常見故障及處理方法
3.2.1 制冷系統故障
1 高壓故障
高壓故障時反應壓縮機排氣端壓力過高，超過繼電器設定的保護值繼電器斷開。排氣壓力也就是冷凝器壓力，壓力高運行電流變大，容易燒壞電機。高壓保護繼電器閉合壓力的設定值一般為1.4～1.6Mpa，斷開為2.0Mpa。導致高壓故障原因一般有如下幾點：
(1)冷卻水的溫度偏高不能進行有效的冷卻，高溫季節較常見。另外冷卻塔出現故障也會導致壓縮機排氣過高，冷卻塔風扇不轉或者是倒轉、布水器卡死或孔被堵、水質不好導致冷卻塔進風量減少、給水管不能正常補水，導致水量減少等，這些都會影響冷凝器冷凝效果，從而導致冷凝壓力變高。
(2)冷凝器中冷卻水流量不足，由于水質差，在管內結垢，阻塞水的流動導致水量減少；水過濾器使用較長時間沒有更換，形成臟堵也有可能導致水量減少；循環泵規格小不能提供足夠的水流量。
(3)冷凝器堵塞，在開式冷卻塔中較常見，由于開式冷卻塔是直接暴露在空氣中 用空氣流動來進行冷卻，空氣中大量的灰塵會被吸進冷卻塔而溶于水中，這些灰塵容易在拐彎處和水過濾器進口處形成臟堵，阻礙水流過，后果極其嚴重，一般發生這種情況很容易便可判斷，因為冷凝器中沒有水或只有少量水流過，冷凝器表面會很熱，用手觸摸冷凝出水管和進水管，溫度相差大。
(4)制冷劑充注過多,這種情況在維修后較常見，維修師傅不按規定充注制冷劑，制冷劑過多，導致吸氣、排氣壓力和平衡壓力都變高，運行時電機電流過大。
(5)制冷劑內混有空氣、氮氣等不凝結氣體。在維修后常見，充注制冷劑時制冷劑中混有不凝性氣體，進入制冷系統，經壓縮機壓縮進入冷凝器，在冷凝器中，這些氣體不會被冷卻成液體，壓力自然高。
2 低壓故障
壓縮機吸氣壓力過低，低壓保護繼電器動作，壓縮機吸氣量少，制冷劑少，低壓保護繼電器斷開。吸氣壓力反應的是蒸發器中的壓力，運行壓力設定值一般為0.4～0.6Mpa,最低壓力即低壓保護壓力為0.2Mpa。產生低壓故障的原因如下：
(1)制冷劑不足或泄漏。制冷劑若只是部分泄露，壓縮機運行時吸氣壓力顯示偏低，排氣壓力也顯示偏低，壓縮機運行電流較小，運行一段時間，低壓自動報警，壓縮機停止工作。
若是制冷劑是大量泄露，從高、低壓力表上就可看出平衡壓力很低，吸、排氣壓力低，壓縮機剛啟動隨即就會停機。如果吸氣側壓力過低，低于0.2Mpa時，則壓縮機不能開機主頻上顯示低壓報警。
還有一種可能是制冷劑量足夠，但膨脹開啟度小或者是膨脹閥堵塞，在壓縮機沒有啟動前平衡壓力正常，啟動后吸氣壓力很低，排氣壓力很高，壓縮機電流很大。制冷劑通過膨脹閥的量減少,吸熱量不夠導致制冷效果不好，吸氣壓力低，低溫保護繼電器動作壓縮機停止運行，主頻上顯示低壓故障。
(2)冷凍水量不夠，制冷劑吸收熱量少，蒸發效果差。制冷劑液體不完全蒸發，引起壓縮機濕壓縮，并且壓縮機的吸氣口有結霜現象，吸、排氣壓力變化不大。導致冷凍水流量不足的原因可能是：冷凍水系統內有空氣或缺水，可以在管道的高處安裝一個排氣閥進行排氣；系統缺水可能是管道過細、過濾器堵塞和水泵選用規格較小等，選用合適的水泵和管道并定期地清理過濾網。
(3)蒸發器管道堵塞，換熱效果不良，制冷劑不能蒸發，其危害與缺冷凍水一樣，不同的是表現為蒸發器的進出壓力差大，壓縮機吸氣端也會出現結霜，因此需定期對機組進行反沖洗。
(4)電氣故障引起誤報。由于低壓保護繼電器受潮短路、接觸不良或者損壞，單元模塊受潮或者是損壞，PLC誤報出低壓故障。
3 低閥溫故障
膨脹閥出口溫度反映的是蒸發溫度，是影響換熱的一個因素，一般它與冷凍水出水溫度差5～6℃。當發生低閥溫故障時，PLC會報警同時壓縮機停止運行，當閥溫回升后，壓縮機自動恢復運行。產生低閥溫故障的原因如下：
(1)制冷劑少量泄漏時，主頻上一般顯示為低閥溫故障而不是低壓故障。制冷劑不足，在膨脹閥出口處即蒸發，造成膨脹閥出口處結霜，同時壓縮機吸氣口溫度較高，制冷量下降，冷凍水降溫慢降溫慢。
(2)膨脹閥開啟度太小，維修后系統中混有水份，在膨脹內部結冰堵塞膨脹閥，導致低閥溫故障報警。
(3)冷凍水流量不足，引起制冷劑吸熱量不夠，蒸發不全，蒸發器出口處溫度較低，而膨脹閥的感溫包在蒸發器出口處接收蒸發器傳來的溫度信號，隨著溫度高低自動調整開啟度。接收低溫信號開啟度變小，從而導致底閥溫故障。
4 壓縮機過熱故障
壓縮機電機繞組內裝有熱敏電阻，阻值一般為1kΩ。繞組過熱時，熱敏電阻阻值會迅速增大，當超過140kΩ時，熱保護模塊動作，切斷壓縮機電源，同時顯示過熱故障，過熱故障指示燈亮。產生壓縮機過熱故障的原因如下；
(1)壓縮機負荷過大，可能的原因有：冷卻水溫太高冷凝效果不好、制冷劑充注過多或者制冷系統內有空氣等不凝結性氣體，導致壓縮機負荷大，表現為電流過大，并伴隨高壓故障報警。
(2)電壓原因造成的壓縮機過電流運行。如三相電源電壓過低或者是三相不平衡，導致電流或某一相電流過大；交流接觸器過負荷而燒壞，觸點燒焦，造成接觸電流過大或因缺相而電流過大。
3.2.2 電器系統故障
電控部分的故障檢查順序一般為：總電源—主控開關—溫控器—啟動和過載保護器—電容器[2]。具體說明如下：
（1）檢查電源插頭是否插好，電源線有無斷裂、破皮，熔絲是否完好，電源電壓是否正常和穩定。
（2）把主控開關閉合，按下邊上的測試鍵，檢驗空開能否正常工作。用萬用表測量交流接觸器各觸點能否正常工作。
（3）檢查溫控器時，可采用短接的方法來確定溫控器是否完好，正常溫控器是接通狀態即短接時壓縮機處于運行狀態，若壓縮機不運行，溫控器壞。
（4）用萬用表歐姆檔測量過載保護器，如電阻很高或斷路，應及時更換
（5）用萬用表的電阻檔來檢測，電阻無窮大證明已壞。
（6）若上述各項檢查都正常，而故障仍未排除，就應檢查電路部分。按電路圖檢查各連接點和連接線。
1 壓力感溫式溫控器
（1）感溫劑泄露：更換。
（2）觸電燒壞或粘連：用砂紙打磨，嚴重的換掉。
（3）溫控器失靈：重新設置溫度，若無效，更換。
2 電磁閥
（1） 電磁線圈燒壞，無動作：更換。
（2）電磁閥銜鐵被卡住，閥芯不動作：拆下檢查卡住原因，排除故障，清洗重新裝上。
（3）電磁閥通電時，聽到有（噠噠）噪聲：這主要是由于電壓低于額定電壓以下或者電磁閥裝顛倒，閥芯吸不上，查明原因，排除故障。
（4）剩磁吸住閥芯導致斷電后，電磁閥仍不能關閉：跟換銜鐵。
（5）由于閥內有贓物，造成電磁閥關閉不嚴：清除閥內贓物，調整閥座和閥針使其閉合嚴密。
（6）電磁閥的密封墊受損或螺絲松動，引起制冷劑泄漏：更換墊片，重新緊固螺釘。
3 冷凍水已達到設定值，壓縮機仍滿負荷運轉
（1）溫控器失靈：從新設定溫控器的值，若故障仍未排除，更換溫控器。
（2）能調閥失靈：拆下維修或更換。
4 冷水機組啟動后發出“嗡嗡”聲而不啟動
（1）電壓偏低，壓縮機不能正常啟動。
（2）壓縮機電機繞組短路。
（3）零部件安裝不合理或有贓物，轉子或軸承被卡住，無法正常轉動。
（4）壓縮機缺油，摩擦阻力大，轉動受阻。
4總結
機組的日常運行維護與管理成了機組使用壽命長短的決定性因素，本文較詳細的提出了螺桿冷水機組在日常運行時容易出現的問題，并針對出現的問題進行分析，并提出相應的解決措施，做好預防永遠比事后補救更重要，因此用戶了解機組結構和工作原理成了用戶的必修課，同時還應該掌握一些常見的故障排除方法，以免耽誤工時，造成不必要的損失。
對于這篇故障排除的文章，也只能以合理來形容，因受本身思維和認識層次限制，文章中只針對我公司的部分產品來作講述，而在我國制冷行業中，制冷產品層出不窮，各種電子元件功能也越發強大，結構同樣也越來越復雜。但是我在寫這篇論文時作了精心的篩選和認真的準備，對最普遍的設備加以講述，以便對用戶有所幫助。
京ICP備10200025號