螺杆式冷水机组百科丨介绍、应用、故障、保养

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          螺杆式冷水机组百科丨介绍、应用、故障、保养

  螺杆式冷水机组专有螺杆转子型线设计，由电机直接驱动压缩机转子，压缩效率突出且运转宁静先进的经济器及双回路设计、滑阀无级调节压缩机容量及电子膨阀精确动态控制，优化系统部分负荷效率智能化节能复位功能，通过高敏温度传感器在回水或室外环境温度降低时自动调整冷冻水。螺杆式冷水机组的主要控制参数为制冷性能系数，额定制冷量，输入功率以及制冷剂类型等。螺杆式冷水机组可用于塑胶业、电镀业、电子工业、养鱼业、建筑业、机械工业等。多机头螺杆式冷水机组部分负荷性能优良，可根据实际情况选用。

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  目录

  一、简介

  二、机器原理

  三、机器应用

  四、故障处理

  五、机器分类

  六、使用范围

  七、选用要点

  八、保养方法
 

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  一、简介

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  运行范围广泛，全线满足不同工艺的冷却及冷冻需要，优异的冷凝热回收功能可免费制取高达63℃的热水，保障充足的空调供暖及生活热水，水源热泵系统应用可充分利用多种可再生低温热源供热制冷，大幅降低供热费用，结构紧凑、安装便捷。
 

       二、机器原理

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  螺杆式冷水机因其关键部件-压缩机采用螺杆式故名螺杆式冷水机，机组由蒸发器出来的状态为气体的冷媒;经压缩机绝热压缩以后，变成高温高压状态。被压缩后的气体冷媒，在冷凝器中，等压冷却冷凝，经冷凝后变化成液态冷媒，再经节流阀膨胀到低压，变成气液混合物。其中低温低压下的液态冷媒，在蒸发器中吸收被冷物质的热量，重新变成气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机，开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程。也是螺杆式冷水机的主要工作原理。

  三、机器应用

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  螺杆式冷水机的功率与相比涡旋式的相对较大，主要应用于中央空调系统或大型工业制冷方面。

  ①双螺杆制冷压缩机(twin screw compressor)：

       双螺杆制冷压缩机是一种能量可调式喷油压缩机。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠机体内的一对相互啮合的阴阳转子旋转时产生周期性的容积变化来实现。一般阳转子为主动转子，阴转子为从动转子。

  主要部件：双转子、机体、主轴承、轴封、平衡活塞及能量调节装置。

  容量15~100%无级调节或二、三段式调节，采取油压活塞增减载方式。常规采用：

  径向和轴向均为滚动轴承;开启式设有油分离器、储油箱和油泵;封闭式为差压供油进行润滑、喷油、冷却和驱动滑阀容量调节之活塞移动。

  压缩原理

  吸气过程：气体经吸气口分别进入阴阳转子的齿间容积。

  压缩过程：转子旋转时，阴阳转子齿间容积连通(V型空间)，由于齿的 互相啮合，容积逐步缩小，气体得到压缩。

  排气过程：压缩气体移到排气口，完成一个工作循环。

  ②：单螺杆制冷压缩机(single screw compressor)

  利用一个主动转子和两个星轮的啮合产生压缩。它的吸气、压缩、排气三个连续过程是靠转子、星轮旋转时产生周期性的容积变化来实现的。

  转子齿数为六，星轮为十一齿。

  主要部件为一个转子、两个星轮、机体、主轴承、能量调节装置。

  容量可以从10%-100%无级调节及三或四段式调节。
 

  四、故障处理

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  ①：高压故障

  压缩机排气压力过高，导致高压保护继电器动作。压缩机排气压力反映的是冷凝压力，正常值应在1.4~1. 6MPa,保护值设定为2.0MPa.若是长期压力过高，会导致压缩机运行电流过大，易烧电机，还易造成压缩机排气口阀片损坏。产生高压故障的原因如下：

  (1)冷却水温偏高，冷凝效果不良。冷水机组要求的冷却水额定工况在30~35℃，水温高，散热不良，必然导致冷凝压力高，这种现象往往发生在高温季节。造成水温高的原因可能是：冷却塔故障，如风机未开甚至反转，布水器不转，表现为冷却水温度很高，而且快速升高;外界气温高，水路短，可循环的水量少，这种情况冷却水温度一般维持在较高的水平，可以采取增加储水池的办法予以解决。

  (2)冷却水流量不足，达不到额定水流量。主要表现是机组进出水压力差变小(与系统投入运行之初的压力差相比)，温差变大。造成水流量不足的原因是系统缺水或存有空气，解决办法是在管道高处安装排气阀进行排气;管道过滤器堵塞或选用过细，透水能力受限，应选用合适的过滤器并定期清理过滤网;水泵选用较小，与系统不配套。

  (3)冷凝器结垢或堵塞。冷凝水一般用自来水，在30℃以上时很容易结垢，而且由于冷却塔是开式的，直接暴露在空气中，灰尘异物很容易进入冷却水系统，造成冷凝器脏堵，换热面积小，效率低，而且也影响水流量。其表现是机组进出水压力差、温差变大，用手摸冷凝器上下温度都很高，冷凝器出液铜管烫手。应定期对机组进行反冲洗，必要时进行化学清洗除垢。

  (4)制冷剂充注过多。这种情况一般发生在维修之后，表现为吸排气压力、平衡压力都偏高，压缩机运行电流也偏高。应在额定工况下根据吸排气压力和平衡压力以及运行电流放气，直至正常。

  (5)制冷剂内混有空气、氮气等不凝结气体。这种情况一般发生在维修后，抽真空不彻底。只能排掉，重新抽真空，重新充注制冷剂。

  (6)电气故障引起的误报。由于高压保护继电器受潮、接触不良或损坏，单元电子板受潮或损坏，通信故障引起误报。这种假故障，往往电子板上的HP故障指示灯不亮或微亮，高压保护继电器手动复位无效，电脑显示"HP RESET",或自动消失，测压缩机运行电流正常，吸排气压力也正常。

  ②：低压故障

  压缩机吸气压力过低，导致低压保护继电器动作。压缩机吸气压力反映的是蒸发压力，正常值应在0.4~0. 6MPa,保护值设定为0. 2MPa.吸气压力低，则回气量少，制冷量不足，造成电能的浪费，对于回气冷却的压缩机马达散热不良，易损坏电机。产生低压故障的原因如下：

  (1)制冷剂不足或泄漏。若是制冷剂不足，只是部分泄漏，则停机时平衡压力可能较高，而开机后吸气压力较低，排气压力也较低，压缩机运行电流较小，运行时间较短即报低压故障，电脑显示"LP CURRENT",同时单元电子板LP故障指示灯亮，几秒钟后电脑显示"LP RESET",单元电子板LP故障指示灯灭。

  若是制冷剂大部分泄漏，则平衡压力很低，开机即报低压故障，若是吸气测压力低于0. 2MPa,则不能开机，电脑显示"LPCURRENT",单元电子板LP故障指示灯亮。

  还有一种可能是制冷剂足够，但膨胀阀开启度过小或堵塞(或制冷剂管路不畅通)，也可能造成低压故障。这种情况往往平衡压力较高，但运行时吸气压力很低，排气压力很高，压缩机运行电流也很大，同时阀温也很低，膨胀阀结霜，停机后压力很长时间才能恢复平衡。这种情况一般发生在低温期运行或每年的运行初期，运行一段时间后可恢复正常。

  (2)冷媒水流量不足，吸收的热量少，制冷剂蒸发效果差，而且是过冷过饱和蒸汽，易产生湿压缩，表现为机组进出水压力差变小，温差变大，吸气温度低，吸气口有结霜现象。造成水流量不足的原因是：系统内存有空气或缺水;水泵流量选用较小，与系统不配套，应选用流量较大的水泵，或启用备用水泵。

  (3)蒸发器堵塞，换热不良，制冷剂不能蒸发，其危害与缺水一样，不同的是表现为进出水压力差变大，吸气口也会出现结霜，因此应定期对机组进行反冲洗。

  (4)电气故障引起误报。由于低压保护继电器受潮短路、接触不良或损坏，单元电子板受潮或损坏，通信故障引起的误报。

  (5)外界气温较低，冷却水温度很低时开机运行，也会发生低压故障;机组运行时，由于没有足够的预热，冷冻油温度低，制冷剂没有充分分离，也会发生低压故障。对于前一种情况，可以采取关闭冷却塔，节流冷却水等措施，以提高冷却水温度。对于后一种情况，则延长预热时间，冷冻油温度回升后一般可恢复正常。

  ③：低阀温故障

  膨胀阀出口温度反映的是蒸发温度，是影响换热的一个因素，一般它与冷媒水出水温度差5~6℃。当发生低阀温故障时，压缩机会停机，当阀温回升后，自动恢复运行，保护值为-2℃。产生低阀温故障的原因如下：

  (1)制冷剂少量泄漏，一般表现为低阀温故障而不是低压故障。制冷剂不足，在膨胀阀出口处即蒸发，造成降温，表现为膨胀阀出口出现结霜，同时吸气口温度较高(过热蒸汽)制冷量下降，降温慢。

  (2)膨胀阀堵塞或开启度太小，系统不干净，如维修后制冷剂管路未清理干净，制冷剂不纯或含水分。

  (3)冷媒水流量不足或蒸发器堵塞，换热不良造成蒸发温度低，吸气温度也低，而膨胀阀的开度是根据吸气温度来调节的，温度低则开度小，从而造成低阀温故障。

  (4)电气故障引起的误报，如阀温线接触不良，导致电脑显示-5℃不变。

  ④：压缩机过热故障

  压缩机马达绕组内嵌有热敏电阻，阻值一般为1kΩ。绕组过热时，阻值会迅速增大，超过141kΩ时，热保护模块SSM动作，切断机组运行，同时显示过热故障，TH故障指示灯亮。产生压缩机过热故障的原因如下：

  (1)压缩机负荷过大，过电流运行。可能的原因是：冷却水温太高、制冷剂充注过多或制冷系统内有空气等不凝结气体，导致压缩机负荷大，表现为过电流，并伴有高压故障。

  (2)电气故障造成的压缩机过电流运行。如三相电源电压过低或三相不平衡，导致电流或某一相电流过大;交流接触器损坏，触点烧蚀，造成接触电流过大或因缺相而电流过大。

  (3)过热保护模块SSM受潮或损坏，中间继电器损坏，触点不良，表现为开机即出现过热故障，压缩机不能启动。如果单元电子板故障或通信故障，也可能假报过热故障。

  ⑤：通信故障

  电脑控制器对各个模块的控制是通过通信线和总接口板来实现的，造成通信故障的主要原因是通信线路接触不良或断路，特别是接口受潮氧化造成接触不良，另外单元电子板或总接口板故障，地址拨码开关选择不当，电源故障都可造成通信故障。了处理的方法。
 

  五、机器分类

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  ①：根据其所用的螺杆式制冷压缩机不同分类。螺杆式制冷压缩机分为双螺杆和单螺杆两种。双螺杆制冷压缩机具有一对互相啃合、相反旋向的螺旋形齿的转子。单螺杆制冷压缩机有一个外圆柱面上加工了6个螺旋槽的转子螺杆。在蝶、杆的左右两侧垂直地安装着完全相同的有11个齿条的行星齿轮。

  ②：根据其冷凝方式又分为水冷螺杆式冷水机组和风冷螺杆式冷水机组。

  ③：根据压缩机的密封结构形式分为开启式、半封闭式和全封闭式。

  ④：根据空调功能分为单冷型和热泵型。

  ⑤：根据采用制冷剂不同分为R134a和R22两种。

  ⑥：根据蒸发器的结构不同分为普通型和满液型。
 

  六、使用范围

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  水冷螺杆式冷水机组用途十分广泛，使用于吸塑业、塑胶业、电镀业、电子工业、养鱼业、建筑业、机械工业、五金业、化工业、制药、食品加工及保鲜等许多行业。
 

  七、选用要点

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  ①：螺杆式冷水机组的主要控制参数为制冷性能系数，额定制冷量，输入功率以及制冷剂类型等。

  ②：冷水机组的选用应根据冷负荷及用途来考虑。对于低负荷运转工况时间较长的制冷系统，宜选用多机头活塞式压缩机组或螺杆式压缩机组，便于调节和节能。

  ③：选用冷水机组时，优先考虑性能系数值较高的机组。根据资料统计，一般冷水机组全年在100% 负荷下运行时间约占总运行时间的1/4 以下。总运行时间内100%、75%、50%、25% 负荷的运行时间比例大致为2.3%、41.5%、46.1%、10.1%.因此，在选用冷水机组时应优先考虑效率曲线比较平坦的机型。同时，在设计选用时应考虑冷水机组负荷的调节范围。多机头螺杆式冷水机组部分负荷性能优良，可根据实际情况选用。

  ④：选用冷水机组时，应注意名义工况的条件。冷水机组的实际产冷量与下列因素有关：

  a) 冷水出水温度和流量;

  b) 冷却水的进水温度、流量以及污垢系数。

  ⑤：选用冷水机组时，应注意该型号机组的正常工作范围，主要是主电机的电流限值是名义工况下的轴功率的电流值。

  ⑥：在设计选用中应注意：在名义工况流量下，冷水的出口温度不应超过15℃，风冷机组室外干球温度不应超过43℃。若必须超过上述范围时，应了解压缩机的使用范围是否允许，所配主电机的功率是否足够。
 

  八、保养方法

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  对于螺杆式冷水机组，应有运行记录，记录下机组的运行情况，而且要建立维修技术档案。完整的技术资料有助于发现故障隐患，及早采取措施，以防放障出现。

  ①：螺杆压缩机

  螺杆压缩机是机组中非常关键的部件，压缩机的好坏直接关系到机组的稳定性。

  ②：冷凝器和蒸发器的清洗

  水冷式冷凝器的冷却水由于是开式的循环回路，一般采用的自来水经冷却塔循环使用。当水中的钙盐和镁盐含量较大时，极易分解和沉积在冷却水管上而形成水垢，影响传热。结垢过厚还会使冷却水的流通截面缩小，水量减少，冷凝压力上升。因此，当使用的冷却水的水质较差时，对冷却水管每年至少清洗一次，去除管中的水垢及其他污物。

  ③：更换润滑油

  机组在长期使用后，润滑油的油质变差，油内部的杂质和水分增加，所以要定期的观察和检查油质。一旦发现问题应及时更换，更换的润滑油牌号必须符合技术资料。

  ④：干燥过滤器更换

  干燥过滤器是保证制冷剂进行正常循环的重要部件。由于水与制冷剂互不相溶，如果系统内含有水分，将大大影响机组的运行效率，因此保持系统内部干燥是十分重要的，干燥过滤器内部的滤芯必须定期更换。

  ⑤：安全阀的校验

  螺杆式冷水机组上的冷凝器和蒸发器均属于压力容器，根据规定，要在机组的高压端即冷凝器本体上安装安全阀，一旦机组处于非正常的工作环境下时，安全阀可以自动泄压，以防止高压可能对人体造成的伤害。所以安全阀的定期校验对于整台机组的安全性是十分重要的。

  ⑥：制冷剂的充注

  如没有其他特殊的原因，一般机组不会产生大量的泄漏。如果由于使用不当或在维修后，有一定量的制冷剂发生泄漏。就需要重新添加制冷剂。充注制冷剂必须注意机组使用制冷剂的牌号。

          本文来源：http://www.njpeishi.com/news/cpzs/62.html 

          关键词：工业冷水机，模块式冷水机