水冷工业冷水机组(水冷螺杆冷水机组使用、结构原理、安装调试、维护保养)

1、机组使用范围：

2、机组结构

螺杆式水冷冷水机组，主要由半封闭双螺杆压缩机、壳管式冷凝器及满液式蒸发器、油分离器、节流机构、电气控制系统等组合而成。

(1)蒸发器：

在机组运行过程中，蒸发器一直维持较低的温度和压力，以便蒸发的制冷剂气体带走流过其内部冷冻水的热量。

(2)冷凝器：

在机组运行过程中，冷凝器一直维持较高的温度和压力，以便流过冷凝器的冷却水带走制冷剂中的热量。

(3)螺杆压缩机：

不断将蒸发器中蒸发的制冷剂气体送至冷凝器中，维持系统的高低压差。

(4)油分离器：

将随制冷剂气体排出的冷冻油分离出来直接送回压缩机，保证压缩机安全可靠运行。

(5)电控系统：

采用PLC或单片机控制系统，可自动调节机组输出制冷量达到用户实际需求；可控制使用侧、热源测水泵及冷却塔风机；显示以下参数：冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度、蒸发、冷凝压力等系统参数；可进行当前故障及历史故障记录查询。

水冷螺杆式冷水机组为蒸气压缩式制冷机组的一种。其制冷原理均是通过压缩机对制冷剂蒸气施加能量，使其压力、温度提高，然后通过冷凝、节流过程，使之变为低压，低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发为蒸汽，同时从周围环境（载冷剂，如冷水中）获取热量使载冷剂温度降低，从而达到人工制冷的目的。由此可见，蒸汽压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、节流、蒸发等四个必不可少的过程。其原理分述如下：

压缩过程：

蒸发器中的制冷剂蒸汽被螺杆压缩机吸入后，电机通过压缩机转子对其施加能量，使制冷剂蒸汽的压力提高并进入冷凝器；与此同时，制冷剂蒸汽的温度在压缩终了时也相应提高。

冷凝过程：

由压缩机来的高压、高温制冷剂蒸汽，在冷凝器中通过管内的冷却水放出热量，温度有所下降，同时在饱和压力（冷凝温度所对应的冷凝压力）下，冷凝成为液体。这时，冷却水因从制冷剂蒸汽中摄取了热量，其温度要有所升高。冷却水的温度与冷凝温度（冷凝压力）直接有关。

节流过程：

由冷凝器底部来的高温、高压制冷剂液体，流经节流装置时，发生减压膨胀，压力、温度都降低，变为低压、低温液体进入蒸发器中。

蒸发过程：

低压、低温制冷剂液体在蒸发器内从载冷剂（如冷水）中摄取热量后蒸发为气体，同时使载冷剂的温度降低，从而实现人工制冷，蒸发器内的制冷剂蒸汽又被压缩机吸入进行压缩，重复上述压缩、冷凝、节流、蒸发过程。如此周而复始，达到连续制冷的目的。

制冷量正比于压缩机的吸入流量。螺杆压缩机在其内部装配了滑阀机构，用它来控制压缩机的吸入流量，亦可控制制冷剂的蒸发量，从而实现制冷量可以在一定范围内无级调节。

油路循环系统：

在压缩机内部，冷冻油依靠系统的高低压差，再通过内设油路，分别对轴承和转子提供润滑和冷却。压缩机连续排气过程中，冷冻油会随着制冷剂气体一起排出压缩机，如果排出的冷冻油无法重新回到压缩机，将可能导致压缩机失油，严重时会损坏压缩机。回油系统，保证随制冷剂气体排出的冷冻油顺利回到压缩机，确保机组安全可靠运行。

回油系统主要分为两个部分：

油分回油：

在压缩机排气和冷凝器之间安装了高效油分离器，随着制冷剂气体排出的冷冻油，绝大部分会被油分离器拦截并通过吸气口直接送回压缩机。

高压引射回油：

小部分冷冻油进入冷凝器后，最终会在蒸发器中聚集，依靠高压液体作为动力，可以将聚集在蒸发器中的冷冻油直接带回压缩机。

控制系统介绍：

控制系统采用微电脑控制，控制柜面板上装有电源、运行、故障指示灯，可方便直观地了解当前机组的工作状况。此外，控制柜面板上装有急停开关，当机组发生紧急故障需马上停机时，可按下急停开关，确保机组安全。

警告：在机组运行时切勿操作该急停开关，否则会对机组造成损害！

由于压缩机是机组的重要部件，因此针对压缩机的保护有：

① 电源缺相、逆相保护；南社

② 热过载保护；

③ 电流过流保护；

④ 压缩机排气温度保护；

⑤ 压缩机内部过载保护；

⑥ 高低压差保护。

显示器或触摸屏的主要作用有：

① 显示系统运行信息。

② 显示机组状态信息。

③ 显示机组故障信息。

④ 设定机组运行参数。

⑤ 设定机组自动开关机时间。

(1)在任何电气安装工作之前应确保切断总电源，在适当的位置安装总电源开关柜。

(2)通过电线连接孔把主电源线、接地线接到机组电控柜内，并将接线接到相应的接线座和地线座上，必须保证L1，L2，L3 各相的正确连接。

(3)确认主电源的电压波动是在铭牌标称值的±10％范围之内，且电压的不平衡在±2％以内，如果超过这个范围，请将机组保持关机状态，并立即联系当地电力部门。

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%。

(4)在连接主电源电缆之前，请检查各电源线相序。

(5)连接控制电路：将冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机的交流接触器控制线、水流开关与机组电控系统正确连接。主电源应在开机前8小时接通，并在工作季节应一直供电，使压缩机加热带在压缩机未开时能进行加热，使集结在压缩机内的制冷剂液体挥发，避免直接开机对压缩机产生的不良影响。

机组在完成安装、水路连接、接线通电等程序后可进入调试阶段。必须由厂商指定人员现场监督并指导开机调试及随后的运行操作。

警告：机组可以对冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机进行控制，但在进行调试前，水泵的试运行严禁通过主机来控制运行，可以通过临时接线来进行上述设备的试运行。

调试试运行：

(1)在开机前必须先给机组供电（机组不能启动），以使压缩机加热带工作，加热时间不低于8 小时。

(2)仔细调节冷冻/冷却水系统上流量调节阀或机组进口截止阀，使系统水流量达到使用要求。

(3)通过操作显示器，检查机组故障记录，如存在故障需检查后消除，在确认机组无故障。

(4)且验证控制器参数设定无误后，方可按下开机键启动机组。

(5)机组启动后，检查压缩机转向，如反转，请调整电源接线的其中两相线；检查压缩机润滑油，要求油镜中的油位应保持在可视位置。

(6)试运行30分钟，根据用户负载及水系统实际情况设定进水温度，保证机组运行过程正常。停机后，间隔10分钟再投入运行，以防机组频繁启动，最后仔细检查操作显示器的参数设定情况，结束调试试运行。

附1：调试前检查及记录表

调试前检查及记录表

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。

1.日常开、停机

日常的机组开、关机有手动和自动两种模式，机组自动开关机设定参见各厂商“控制器操作说明书”中自动开关机部分。控制器上的开/关键用于手动开、关机，电控箱门上的急停开关用在机组维修、调试或紧急情况下的关机，平时一般不使用。

2.主要部件维护

(1)在运行过程中应密切注意系统的排气、吸气压力，如发现异常及时找出原因，排除故障。

(2)不要任意调节控制和保护元件设定点。

(3)定期检查电气接线有无松动现象，如有松动要及时紧固。

(4)定期检查电气元器件的可靠性，应及时更换失效或不可靠的器件。

3.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。

4.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。

5.春季开机

在较长时间停机后，要启动机组时，应做如下准备工作：

(1)彻底检查和清理机组。

(2)清洁水管路系统。

(3)检查水泵。

(4)拧紧所有线路接头。

(5)按要求对机组压缩机进行预热。

6.零件更换

更换零件应优先选用品牌厂商所供配件，不得随便用类似配件代替。

7.制冷剂完全泄漏

如果遇到这种情况，必须用高压氮气（15~20公斤气压）或制冷剂对系统进行检漏，如需要进行补焊，必须将系统内气体排尽后才能进行焊接。充注制冷剂前，整个制冷系统必须是干燥的并抽真空。

8.补充制冷剂

1)在压缩机吸气管上的注氟嘴连接制冷剂充注瓶。

2)使冷冻/冷却水循环，并启动机组。

3)向系统缓慢充入制冷剂，并检查吸、排气压力。

4)注意：在进行检漏和气密性试验时，千万不能向制冷系统充注氧气，乙炔等可

9.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，而冻裂损坏不属于保修范围，因此对机组防冻要特别予以重视。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。

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。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。

机组系统维护保养周期表