螺杆式冷水机组简介与电控元件维护

螺杆式冷水机组主要零部件：

螺杆压缩机的分类：

按压缩机形式分：

开启式：驱动电机置于压缩机外。

半封闭式：驱动电机与压缩机共用一根转动轴，封于同一整体机体内，压缩机进、排气端可拆卸。

全封闭式：驱动电机与压缩机共用一根转动轴，封于同一整体机体内，压缩机进、排气端不可拆卸。

按压缩机类型分：

双螺杆式：阴、阳转子端面具有相互配合的齿形。

单螺杆：由一根螺杆和两侧对称布置的星轮平滑配合。

一般地，电制冷机组：

螺杆式机组多用于≤1160kW；

活塞式机组多用于＜580kW；

离心式机组多用于＞1160kW。

但随着科技的发展，加工技术的提高，界限可能会变得模糊，即相互交叉。

容量控制方式可采用有级容量控制（25％，50％，75％，100%）或无级容量控制，由容量控制阀精确地配合负载变化来调节冷媒压缩量。

压差方式给油，无需外加油泵，使系统结构简单，压缩机内各运动元件可维持最佳润滑效果。

螺杆压缩机剖面结构（见下图）

组成：转子，轴承，电机线圈（定子），油分，壳体，容调电磁阀，油加热器，液位开关，视油镜，排气截止阀，吸气过滤器，容调滑阀，容调活塞，油过滤器。

压缩原理：

1 吸气；2 封闭及输送；3 压缩；4 排气。

内容积比概念：

f. 评价压缩机性能的关键参数：容积效率η=VS/Vh

VS 压缩机的实际输气量；Vh压缩机的理论输气量。

核心：转子的齿形和齿数比的改进。目的是减少漏气三角形的轴向泄露。

能量调节原理：

有级容调系统原理图：

无级容調系统流程图：

能量控制方式：a.内容积比控制；b.柱塞控制；c.滑阀控制。

无级容调采用一个常闭及一个常开电阀，此电磁阀分别控制油压缸之油出入口，且受一外加控制器控制，控制器会依设定要求对电磁阀激磁，控制油压缸进油与泄油，使容调活塞作无段式位移。

油的作用与循环：

(1) 润滑油的作用

① 在螺杆与压缩室以及阴阳螺杆间形成动态密封，减少制冷剂在压缩过程中由高压侧向低压侧的泄漏。

② 油被喷入压缩机内，吸收制冷剂气体在压缩过程中产生的热量，降低排气温度。

③ 在轴承內形成油膜用以支撑转子，并起润滑作用。

④ 传递压力，驱动容量调节机构，经由压缩机的加卸载电磁阀的动作，调节容调滑块的位置，实现压缩机容量调节控制。

⑤ 降低运转噪音。

(2) 润滑油的循环

油的循环是由于储油槽（处于排气压力）与喷射点（该处的压力略高于吸气压力）之间的压力差产生的；即为压差供油。润滑油贮存在压缩机的油分离器和机壳油槽内，油分装置可以使压缩过程所排出的油气混合物，经过消音，折流，拦截，离心力作用后，將润滑油与制冷剂分离，润滑油回流集中后进入压缩机的油槽内， 经过一个高效的精密过滤器，过滤出润滑油中的杂质及污染物。再经由特殊设计的内建油路，到达吸气侧轴承、转子齿廓上的喷射点和排气侧轴承端。同时，油还经由一外部毛细管通往滑阀控制油缸。从滑阀控制油缸、吸气侧轴承和排气侧轴承端出来的油又通往转子的吸气侧，然后再与吸入的气体一起经过转子被压缩。

因压差供油，高低压差任何工况大于0.6Mpa；

空调工况主要为压差供油，其他油泵供油。

油冷为冷媒冷却，其他为风冷，水冷，喷液冷却（排气温度高，回油困难，润滑差）。

(3) 油过滤器

压缩机装备有一个容易更换的高效率油过滤器，它设置在壳体储油槽的底部。

油过滤器必须经常保持清洁以确保正常的润滑。油过滤器的清洁程度可以由入口和出口之间的压力降显示出来。在正常状态下，压力降应小于1bar。

(4) 油加热器

油加热器可以防止在停机期间，油中有制冷剂过度稀释从而影响润滑效果。当压缩机停机时它必须接通。

(5) 油位

在正常运转情况下，油位是在视镜的1/2和3/4之间。在运行过程中，有一定量的油可能会流入到制冷剂回路；但当转变能量控制时，由于滑阀控制缸有油流入或流出，应能看到油位的波动：但在任何情况下，在视镜之内必须能看到油位,最低不低于1/3。长期过多的泡沫表示有制冷剂在油中稀释。

(6) 部分负荷的回油

水冷机回油其实很简单，只要机器不长时间在太低（40％以下）工况下工作，排的油都能回来。

冷凝器与蒸发器：

a. 壳管式冷凝器：

构成：筒体，无缝钢管 GB8163；

管板：16MnR；

换热管：低翅片铜管；

安全阀：2.4Mpa；

危险压力容器：二类压力容器；

国外标准：美国ASME。

b. 干式蒸发器

筒体：卷板，焊管；

管板：235B；

换热管：内螺纹管，内外螺纹管；

折流板：PVC，235A；

水侧承压：1.0Mpa；其他需特别说明。

节流装置：

a. 种类：外平衡和内平衡；

b. 结构：感温包、外平衡管，阀体等；

c. 作用：

(1) 节流降压：制冷剂液体通过热力膨胀阀，是一个等焓膨胀过程，是高压常温制冷剂液体变成低压低温制冷剂湿蒸汽，其中蒸汽量约占制冷剂总量的10%—30%，进入干式蒸发器迅速蒸发，实现向外界吸热的目的。

(2) 控制流量：通过阀的感温包，感受蒸发器出口制冷剂过热度的变化，来控制开度，调节进入蒸发器的制冷剂流量，以适应蒸发器冷负荷大小的变化，与之匹配。

(3) 控制过热度：控制蒸发器出口制冷剂过热度，既保证蒸发器传热面积的充分利用，又防止压缩机冲缸事故（液击）的发生。

d. 热力膨胀阀过热度的出厂设定和调节。

吸气过热度概念：蒸发器出口温度与蒸发器出口压力对应的饱和温度之差值。

静止过热度和动作过热度。

热力膨胀阀过热度的出厂设定和调节：

吸气过热度概念：蒸发器出口温度与蒸发器出口压力对应的饱和温度之差值。

静止过热度和动作过热度。

调节热力膨胀阀过热度时，首先打开调节螺帽，沿顺时针方向转动调节杆，则增加过热度；沿逆时针方向转动调节杆，则减小过热度。热力膨胀阀的型号不同，则每转动调节杆一周，过热度的改变量也不同。

热力膨胀阀感温包的充注形式：

热力膨胀阀的充注形式主要分为充液式、充气式和混合充入式。

过热度在4-10℃左右，最好8℃（任何工况下都应大于4℃以上，对于干式蒸发器，过热度从1℃提高到5℃，机组冷量损失20%）

过热度不够引起的现象：液击，油镜泡沫，上载排气温度突然降低后又上升，排气温度低，压缩机声音异常。

液路电磁阀和干燥过滤器：

液路电磁阀

组成：阀体和线圈。

作用：a.压缩机启动后，延迟开启迅速建立压差；

b. 关机防大量冷媒进入蒸发器，下次启动压机液击。

干燥过滤器：

组成：筒体，滤芯，滤网，垫片，支撑杆等；

作用：吸收系统中的水分，过滤存在的杂质。

压降约为1Kg左右。

更换滤芯的判断方法：视液镜变成wet颜色时，提示要换换干燥芯。清洗过滤器。

视液镜：

作用：判断冷媒多少，系统中有否水分。

芯部有对水的敏感材料，可感受系统中水 分的含量，当芯部的颜色与比wet颜色相同时，要更换干燥过滤器中的干燥芯。

球阀：关断作用，压降小。

调试：

1. 管路的冲洗。施工完毕应仔细清洗管道系统，清除铁锈及其他杂物。

2. 管路的试压。

3. 水管路中的空气排除。

4. 水流开关的安装：

a. 靶片（流向片）的选择

靶片根据安装靶流开关处的水管直径X来选择靶片。

靶流开关共附5块靶片，根据管径与其长度相近的靶片，但靶片必须小于管径。

b. 将选定的靶片安装在靶流开关上，并安装于管道中安装示意图如下：

c. 靶流开关的接线（如下图）：

d. 靶流断开值的设定：

断开点水流量m1=设计流量×60%，如八个模块机组并联，设计流量为m：10.3×8=82.4，则断开点流量m1为：10.3×8×60%=49.44m ³ /h。

（1）看温差

（2）看水泵扬程流量曲线

5. 油加热时间

长时间未开机，应至少保证油加热时间在8小时以上；或保证压缩机油槽里油温在30℃以上。

6. 油的更换

一般每运转10000小时须检查或更换一次润滑油，且第一次运转1000小时后，建议更换一次润滑油且清洗机油过滤器。因系统组装的残渣在正式运转后都会累积至压缩机中。所以1000小时 (累计2个月)应更换一次润滑油，尔后依系统清洁度状态定时更换，若系统清洁度佳，可每10000小时(或每年)更换一次。

7. 压缩机零部件等的保养（详见上表）

冷水却水、冷冻水水路系统的清洗及水质要求。

加水处理仪器；化学方法处理；定期清洗过滤器，冷凝器；

8. 干燥过滤器滤芯的更换，滤芯的清洗。

9. 其他配件的更换。

关键控制元件：

交流接触器：

接触器的工作原理是：当操作线圈得电后，产生的电磁力使衔铁吸合，并带动动触头，使动、静触头接触闭合，从而接通主电路。当操作线圈断电或电压低时，由于电磁吸力消失或过小，衔铁释放，动、静触头分开，从而分断主电路。

传感器：

传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路等三部分组成。温度变送器利用了铂电阻的正温度系数性能，将温度变化转换为电压变化，从而实现了精确控制的功能；压力变送器利用了半导体硅材料的压阻效应，实现压力与电信号的转换，由于敏感芯片上的惠斯登电桥输出的电信号与作用压力有着良好的线性关系，所以可以实现对压力的准确测量。

热继电器：

热继电器主要用来保护压缩机免于过载以及实行断相保护。其热元件是由膨胀系数不同的两种金属片压轧而成。当超过允许负载电流，双金属片被加热超过一定温度，产生变形导致继电器脱扣。

自动运行：

自动开关机的运行过程如下：

冷冻水出水温度＜ 出水温度设定值+启动温差，压缩机不启动。在水温控制死区范围内，机组不进行能量调节。

首次开机时选择优先级高的压缩机先投入运行，以后则由运行时间短的压缩机先投入运行。

在机组启动前及运行过程中，可以通过上下键查看机组的运行参数信息。

运行过程中，机组发生报警，显示屏会自动跳出相应的报警信息。如想重新启动机组，必须先按复位键清除报警。

维护与保养：

1. 控制箱维护保养注意事项：

控制箱使用环境应通风良好。环境温度应小于45℃；环境相对湿度小于90%。控制箱严禁淋水！

控制箱内严禁放置异物！

控制箱内的空气开关和交流接触器至少每年保养一次，拧紧螺栓并清除灰尘和异物。

PLC 和触摸屏，用户只需检查它的外部接线是否可靠。若出现异常情况，请通知厂家。

2. 接触器的维护与保养：

将铁芯极面上的防锈油脂或粘结在极面上的锈垢用汽油擦净，以免多次使用后被油垢粘住，造成接触器断电时不能释放；

接触器安装时，除特殊订货外，一般应安装在垂直面上，其倾斜角不得超过5℃，否则会影响接触器的动作特性；

接触器安装与接线时，注意不要把零件失落入接触器内，以免引起卡阻而烧毁线圈；同时应将螺钉拧紧，以防振动松脱；

接触器的触头应定期清扫和保持整洁，但不允许涂油；当触头表面因电弧作用形成金属小珠时，应及时铲除；但银及银合金触头表面产生的氧化膜，由于接触电阻很小，可不必锉修。

3. 传感器的维护与保养：

传感器是精密测量元件，在安装及使用时应防止外力的撞击，应安装于相对有保护的位置，使吊具或运动部件不易触及；

应定期将接线端拧紧，以减小测量误差；

应避免腐蚀性物质接触传感器；

为减小干扰，传感器应采用屏蔽线；

勿使传感器工作于正常范围之外；

保证导气孔的畅通，不得用金属丝捅引气孔，防止破坏膜片；

应防止水或其它异物进入传感器内部，应保护好电缆；

应保证供电电源的稳定。

4. 电线电缆：

经常检视电线电缆的工作状态：运行电流、温升、绝缘层是否老化等；

路线设计要正确，尽量避免各种外界因素的干扰与破坏；或采取相应的防护措施；

应按照产品的性能特点，端头处理及中间连接也应根据要求进行安装；

电线电缆应远离热源、减少移动，勿剧烈弯曲或扭转。