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【技术帖】螺杆式冷水机组常见故障分析

作者:火狐体育在线 来源:火狐体育NBA 点击:5 次 发布时间:2022-09-30 11:24:09

  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。

  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,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,应选用较大的水泵,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。

  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。

  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。

  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。

  随着工业化的发展,冷水机组已经普遍应用于工厂、办公大楼、商场等建筑的中央空调系统,机型也呈现多元化,朝着节能高效的方向发展。工程师选型面临多种选择,本文从选型角度出发,阐述了离心式冷水机组和螺杆式冷水机组的技术性能方面的对比。

  离心机:最早出现在上个世纪二十年代,它是依靠离心式压缩机中高速旋转的叶轮产生的离心力来提高制冷剂蒸汽压力,以获得对蒸汽的压缩过程,然后经冷凝节流降压,蒸发等过程来实现制冷,其组成部件主要有离心式压缩机、蒸发器、冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制冷凝器、节流机构、抽气回收装置、润滑系统和电气控制柜等。它具有单机制冷量大的特点,但存在压力过高密封问题较难解决、工作转速过高等缺点。

  螺杆机:属于发展较晚、技术较为先进的一种机型,迄今不过三十年。近二十年螺杆机发展迅猛。它是利用螺杆式压缩机中两个阴、阳转子的相互啮合,在机壳内回转而完成吸气、压缩与排气过程。其组成部件主要有螺杆式压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀以及其它控制元件,较离心机要少。它具有结构紧凑、运行平衡可靠、易损件少、使用寿命长等特点,但其单机制冷量较离心机要小。

  单个离心式压缩机的制冷量较大,可以从150---3000RT,所以一般离心式制冷机都只设计一个离心式压缩机就可以满足冷量的需要。单个螺杆式压缩机的制冷较离心机要小,一般从30RT----400RT,所以现在大制冷的螺杆式制冷机都采用多机头方式,由微电脑统一控制、调节,并且每台压缩机都有一个单独制冷系统。这种结构特点的不同对机器的控制、操作、维护都具有很重要的影响,在下面我们将作详细阐述。

  在离心式压缩机中,电动机通过一对增速齿轮进而带动叶轮作高速旋转;在螺杆式压缩机中,电动机直接同轴主转子与副转子相互啮合旋转。

  由以上可以看出,螺杆式压缩机结构更为简单,而且离心机叶轮旋转速较螺杆式转子要高出许多,同时高压气体对叶片、叶轮都有较大冲击压力,故其故障率较螺杆机要高。同时,离心式压缩机因压缩机体积庞大,在维护维修时非常麻烦,而螺杆式机组结构简单,维护维修非常方便。

  离心机和螺杆机一般都有诸如:空气开关、温度开关、高低压开关、防冻开关、延时保护、过热保护、逆向保护等功能,但在两种情况下两种机型有所不同。

  (1)突然断电:因为离心机的润滑方式是以油泵送油。这样,在高速旋转状况下,如果无油润滑将对压缩机的转动、传动部分造成巨大的破坏。虽然现在有的厂家采用紧急给油装置,但不能保证长时间供油,而且紧急给油装置本身也存在一个故障率问题。同时油泵本身也存在一个故障率问题。

  (2)低负荷状态:在低负荷状态下,离心机都共有一个喘振问题。离心式压缩机发生喘振的原因是:进口压力或流量突然降低,低过最低允许工况点时,压缩机内的气体由于流量发生变化会出现严重的旋转脱离,形成突变失速(指气体在叶道进口的流动方向和叶片进口角出现很大偏差),这时叶轮不能有效提高气体的压力,导致出口压力降低.但是系统管网的压力没有瞬间相应地降下来,从而发生气体从系统管网向压缩机倒流,当系统管网压力降至低于机出口压力时,气体又向系统管网流动.如此反复,使机组与管网发生周期性的轴向低频大振幅的气流振荡现象.这对叶轮、叶片连续不平衡冲击会大影响寿命。现有厂家采用增加一个防喘振装置可以部分解决这个问题,但同时也造成零部件易损件增加等问题。螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量,部分负载时,效率不变,且绝无不平衡冲击现象。

  离心机的容量控制是利用叶片转速控制吸入口的大小控制容量,可以实现无级调节,但在较低负荷下,会出现前面提到的喘振现象,其效率也将降低。螺杆机是利用油压推动滑阀开关控制容量,而且采有多机头形式,可以实现有段或无段容调、调节平衡,部分负载时效率不变,且绝无涌浪现象。

  离心机与螺杆机都具有较高技术水平,一般都采用微电脑自动控制。具有自动诊断,自动调节功能及各种安全保护装置,对操作要求不高。

  由于在相同制冷量下,离心机采用的是单压缩机形式,而螺杆机为多压缩机形式,且具有独立制冷系统,这样在维护、维修状态下,螺杆机只需单个压缩机关闭,其它照常工作,绝对可满足大楼负荷需要;而对离心机进行维护、维修则整台机器都得关闭,会极大的影响大楼工作需要,而且螺杆机结构简单,零部件易捐件少,维护费用也较低。一般20000小时后才需维护,同时离心压缩机为全封闭型,螺杆机为半封闭型,维修起业离心机要麻烦些。

  两种机型耗电量较大,但由于同制冷量下,螺杆机采用多台压缩机形式,可逐台逐级启动,所以起动电流较离心机要小的多,减小了对电网的冲击。以麦克维尔离心机和台佳螺杆机为例:500RT冷水机组,麦克维尔起动电流为856A,台佳螺杆机不到500A。

  离心机的旋转度高,且利用叶片、叶轮吸、排气,所以其噪音值较螺杆机要高一点,且尖锐些。螺杆机是靠阴、阳转子的啮合旋转完成吸、排气,其噪音值低于75dBA,且不尖锐。但现在一般主机都放置在地下室,都有一定的隔音装置,影响不大。

  离心机和螺杆机的耗电量较大,但在相同制冷量情况,由于螺杆机采用多机头形式,在部分负荷下,可停开部分机头。因此,它的节能优点就充分被体现出来。

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