水冷螺杆机组是一种以螺杆压缩机为核心的高效制冷设备,广泛应用于中央空调系统和工业制冷领域。其工作原理基于蒸汽压缩式制冷循环,通过四个核心过程(压缩、冷凝、节流、蒸发)实现热量转移,以下是详细解析:
一、核心工作原理:蒸汽压缩式制冷循环
水冷螺杆机组通过制冷剂的相变(液态与气态转换)实现热量转移,具体流程如下:
压缩过程:低温低压制冷剂气体从蒸发器被吸入螺杆压缩机的气缸。压缩机通过螺杆转子的机械做功,将气体压缩为高温高压制冷剂气体,同时温度显著升高。
冷凝过程:高温高压气体进入冷凝器(壳管式换热器),与冷却水进行热交换。热量从制冷剂传递到冷却水,气体冷凝为高压液体,冷却水升温后返回冷却塔散热。
节流过程:高压液体经热力膨胀阀节流降压,变为低压低温液体,同时部分液体汽化形成气液混合物。
蒸发过程:低压低温液体进入蒸发器(壳管式换热器),吸收冷冻水的热量而汽化,使冷冻水降温至设定温度(如7-12℃)。汽化后的制冷剂气体重新被压缩机吸入,完成循环。
二、水循环系统:双回路热量转移
机组通过两个独立的水循环系统实现制冷效果:
冷冻水循环:低温冷冻水从机组蒸发器输出,进入室内末端装置(如风机盘管)。冷冻水吸收室内热量后温度升高,返回机组蒸发器重新冷却,形成闭环。
冷却水循环:冷却水在冷凝器中吸收制冷剂热量后温度升高,流经冷却塔散热降温,再返回冷凝器循环使用。
关键组件与功能
三、常见故障及处理方法
故障 | 可能原因 | 检测及排除方法 |
排气压力过高 | 系统中有空气或有其它不凝气体 冷却塔风机故障 吸气压力过高 环境温度过高 冷却水水流量过小 压缩机油位过低 | 从注氟嘴排除气体,必要时重新抽真空 检修冷却塔风机,恢复运转见“吸气压力过高” 检查冷却水系统,调大水流量 检查视油镜液位并加注冷冻油 |
排气压力过低 | 吸气压力过低 制冷剂泄漏或充注不够 冷却水水温过低 | 见“吸气压力过低” 检漏并充氟 检查冷却塔容量是否太大或环境温度是否太低 |
吸气压力过高 | 排气压力过高 制冷剂充注过量 液态制冷剂从蒸发器流入压缩机 冷冻水进水温度高于允许最高值 | 见“排气压力过高” 放掉部分制冷剂 检查和调整膨胀阀,确保膨胀阀感温包与吸气管紧密接触并与外界完全隔热 |
吸气压力过低 | 干燥过滤器堵塞 膨胀阀未调节好或出故障 系统制冷剂不足 冷冻水进水温度明显低于规定温度值 冷冻水流量不够 | 更换干燥过滤器滤芯 调节到合适的过热温度,或检查膨胀阀感温包是否有泄漏 检漏并充氟 检查蒸发器进出水管路压力是否太低,调节冷冻水流量 |
压缩机因高压保护停机 | 冷却水水温过高 冷却塔风机故障 高压停机设定值不正确 | 检修冷却塔风机 检查高压开关 |
压缩机因电机过载停机 | 电压过高或过低 排气压力过高 冷却水温度过高 过载元件故障 电机或接线端子短路 | 检查电压不得超出或低于额定电压±10%,见“排气压力过高” 检查冷却塔是否容量太小 检查压缩机电流,和压缩机上规定的满负荷电流进行比较 检查电机和端子对应电阻 |
压缩机因内置温度保护开关动作停机 | 电压过高或过低 排气压力过高 冷冻水进水温度过高 压缩机内置温度保护开关故障 系统制冷剂不足 | 检查电压,不得超出上述规定范围 见“排气压力过高” 更换元件 检查是否漏氟 |
压缩机因低压保护停机 | 干燥过滤器堵塞 膨胀阀故障 低压停机设定值不正确 制冷剂不足 | 更换干燥过滤器滤芯 调整或更换膨胀阀 检查低压开关 充注制冷剂 |
压缩机噪音大 | 压缩机冷冻油不足 | 检查视油镜液位并加注冷冻油 |
压缩机不能启动 | 过流继电器跳开,保险烧坏 控制电路没有接通 无电流 高压保护或低压保护 接触器线圈烧坏 电源相序连接错误 水系统故障,水流开关断路 操作显示器有报警信号 开停机时间设定有误 温度传感器检测温度超过设定值 | 更换损坏元件 检查控制系统接线 检查供电 见前面吸、排气压力故障部分 更换损坏元件 重新连接,调整其中两条接线 检查水系统 查看报警类别,采取相应措施 检查并重新设定 检查并重新设定 |