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螺杆式冷水机运行故障的原因分析

在工业制冷中， 螺杆式冷水机以其卓越的性能得到了广泛应用。 而在实际应用中，很多用户对冷水机冷冻设备缺乏专业知识，不注重也不知道如何保养此类设备，因此经常出现因压缩机电流过大、 排气压力过高而使设备发生故障停机的现象，使生产无法稳定进行。

典型故障现象发生过程及描述如下：

现有某公司正在使用的一台（压缩机功率为 60 匹） 的工业冷水机组出现了故障。

当该冷水机组启动运行到 100%负荷时， 高压压力表显示为 19.8 kg 压力，即 1.98MPa，低压压力表显示为7.1kg 压力，即 0.71MPa，冷却水出水温度为 42℃。 此时，该冷水机组运行压力比标准工况下的运行压力高出很多。

水冷冷水机的正常运行压力值应该是：高压压力为 13～15kg，回气低压压力为 3～6kg。 用钳型电流表测得该压缩机的运行电流为 102A， 其正常额定电流为 84A，运行电流超标 21%，机组运行不到 10min就发生压缩机过载报警而停机，用户生产几乎处于瘫痪状态。

可以通过2个方面进行分析。

1、电流过大的原因分析

冷凝温度对制冷运行是有影响的， 一个制冷系统的运行工况不是一成不变的， 不同用途的工况不一样，环境条件不同（如冷却水温度不同）工况也不一样，同一系统随着时间的变化热负荷也在变化，因此其运行工况也发生变化。 变工况运行是绝对的，工况稳定运行是相对的。

冷水机冷凝温度的上升会造成如下影响：

（1）冷凝压力升高，排气温度也升高；

（2）节流后制冷剂的干度增大；

（3）单位质量制冷量减少；

（4）单位压缩功增大；

（5）冷水机制冷系数减小。

已知压缩机吸入口制冷剂状态未变，即体积比不变，系统制冷剂循环量也不变，仍然为原循环量，但根据系统的制冷量，导致系统制冷量减小了，压缩机的耗功增大了。

压缩机的运行电流过大是由冷凝器散热效果不好引起的，即冷凝温度过高所引起的。 因此冷水机组出现压缩机电流过载报警现象，其解决方法是降低冷凝温度，而清洗冷凝器和冷却塔能有效提高冷凝器的换热效果。

2、压缩机排气压力过高的分析

根据水冷冷水机的制冷原理可以看出影响冷水机排气压力过高的因素有：

（1）系统中有混有空气；

（2）制冷剂加入太多；

（3）压缩机排气阀未开足；

（4）水冷凝器的水阀未开或水量不够；

（5）水量调节阀未开启；

（6）水冷凝器的污垢积得太多，冷却系统换热效果不好，不能把冷凝器中制冷剂的热量带走。

通过逐项排除法找到问题因素，本案例中，通过询问用户得知该冷水机组没有出现过制冷剂泄漏以及再添加制冷剂， 而且系统是原装出厂的，其真空度和制冷剂添加量达到技术要求，所以可以排除（1）、（2）点引起故障的因素。 再对（3）、（4）、（5）点引起故障的因素进行检查，没有出现异常情况。 

观查周围环境，距冷却塔 20m 的地方正在建新厂房，粉尘被风刮到冷却塔里， 再随着冷水进入冷凝器形成水垢，使冷凝器的导热能力降低，不能带走热量，所以引起冷水机组的冷凝温度升高，并导致压缩机排气温度升高。 因此故障原因为第（6）点。

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