冷水机组是工业制冷的关键组成部分，它们产生冷水以把工业产生的热量带走。它们还为诸如文件服务器机房和大型医学成像设备之类的负载提供冷却。与其他类型的制冷系统一样，大多数冷水机通过机械压缩制冷剂来从水中提取热量。
冷水机是复杂的机器，购买和操作都很昂贵。预防性和预测性维护程序是此宝贵资产的最佳保护。
工业冷水机冷水机的类型
机械压缩
在压缩循环中，制冷剂流经冷水机内的四个主要部件：蒸发器，压缩机，冷凝器和流量计量装置（例如膨胀阀）。蒸发器是系统的低温（冷却）侧，而冷凝器是系统的高温（散热）侧。
机械压缩机冷水机
机械压缩式冷水机按压缩机类型分类：往复式，旋转螺杆式，离心式和无摩擦离心式。
往复运动：类似于具有多个活塞的汽车发动机，曲轴由电动机转动，活塞压缩气体，并在此过程中加热气体。热气体被排放到冷凝器中，而不是从排气管中排出。活塞具有进气门和排气门，可以根据需要打开这些进气门和排气门，以使活塞空转，这随着冷却水需求的减少而降低了冷水机的容量。这种卸载使单个压缩机可以提供一系列容量，以更好地匹配系统负载。这比使用热气旁路在所有活塞工作时提供相同的容量变化效率更高。有些设备会同时使用这两种方法，先将活塞卸载到最小数量，然后再使用热气旁路来进一步稳定地减少容量。容量从20吨到吨不等。
工业冷水机旋转螺杆：螺杆或螺旋压缩机在固定壳体中具有两个相配的螺旋槽转子。随着螺旋形转子的旋转，气体通过两个转子之间的直接体积减小而被压缩。容量由电动机上的入口滑动阀或变速驱动器（VSD）控制。容量从20吨到吨不等。
离心式：离心式压缩机的运行方式与离心式水泵非常相似，其叶轮可压缩制冷剂。离心式制冷机采用紧凑型设计，可提供高制冷量。它们可以配备进水叶片和变速驱动器，以调节控制冷冻水的容量。容量为吨及以上。
无摩擦离心：这种高度节能的设计采用了磁轴承技术。该压缩机不需要润滑剂，并具有可直接驱动离心压缩机的变速直流电动机。容量从60吨到吨不等。
吸收式冷水机
吸收式制冷机使用诸如天然气或区域蒸汽之类的热源来建立不使用机械压缩的制冷循环。由于美国西北部的吸收机很少，因此本文档仅涵盖机械压缩式冷水机。您可以在能源解决方案中心了解有关吸收式制冷机的更多信息。
机械式压缩制冷机的关键组件
蒸发器
冷水机在蒸发器中产生冷冻水，冷的制冷剂在蒸发器管束上流动。随着热量从水传递到制冷剂，制冷剂蒸发（变成蒸气）。然后，将冷水通过冷水分配系统泵送到建筑物的空气处理单元中。
工业冷水机冷冻水通过空气调节器中的盘管从空气中散发热量，这些空气用于调节整个建筑物的空间。热水（由建筑物通风空气传递的热量加热）返回蒸发器，循环重新开始。
压缩机
汽化的制冷剂离开蒸发器，流向压缩机，在压缩机中被机械压缩，然后转变为高压高温蒸汽。离开压缩机后，制冷剂进入冷水机的冷凝器侧。
冷凝器
在冷凝器内部，热的制冷剂在装有冷凝器环路水的管道周围流动。热量传递到水中，导致制冷剂凝结成液态。冷凝器水从冷凝器束中抽到冷却塔，在那里热量从水传递到大气中。液态制冷剂然后流向膨胀阀。
工业冷水机膨胀阀
制冷剂通过膨胀阀或计量装置流入蒸发器。该阀控制冷却速率。一旦通过阀，制冷剂膨胀到较低的压力和较低的温度。它围绕蒸发器管流动，吸收从空气处理机返回的冷冻水的热量，从而完成制冷循环。
控制项
较新的冷水机由复杂的机载微处理器控制。冷水机控制系统包括安全和操作控制。如果设备发生故障，安全控制装置将关闭冷水机，以防止对机器造成严重损坏。运行控制允许对某些冷水机运行参数进行调整。为了更好地监控冷水机性能，冷水机控制系统应与工厂的直接数字控制（DDC）通信。
安全问题
冷水机组通常位于机械设备室中。制冷压缩机中使用的每种制冷剂对泄漏检测和紧急通风都有特定的安全要求。有关详细信息，请查阅您当地的机械法规或国际机械法规。
EPA颁布了有关制冷剂的使用和处理的法规，以符合年的《清洁空气法》。该法所涵盖的所有从事制冷剂工作的人员必须获得适当的许可。
工业冷水机高效运营的最佳实践
以下最佳做法将提高冷水机性能并降低运营成本：
操作多个冷水机以实现最高效率：配备两个或多个冷水机的工厂可以通过将建筑负荷与一个或多个冷水机的最有效组合相匹配来节省能源。通常，最高效的冷水机应首先使用。
升高冷冻水温度：升高提供给建筑物空气处理机的冷冻水的温度将提高其效率。建立冷冻水重置时间表。重置时间表通常可以随着外部空气温度的变化来调节冷冻水的温度。在离心式冷水机上，将冷水供应温度提高2-3°F将使冷水机能耗降低3-5％。
降低冷凝器水温：将从冷却塔返回到冷水机冷凝器的水温降低2-3°F，将使冷水机能耗降低2-3％。离开冷却塔的水的温度设定点应与冷水机制造商允许水进入冷凝器的温度一样低。
从制冷剂中清除空气：滞留在制冷剂回路中的空气会增加压缩机排气口的压力。这增加了压缩机所需的功。较新的冷水机具有带有运行时间表的自动空气净化器。每天或每周跟踪运行时间将显示是否发生了泄漏，使空气进入系统。
工业冷水机优化自然冷却：如果您的系统具有冷水机旁路和热交换器（称为水侧节能器），则应在冬季将其用于处理过程负荷。水侧省煤器在不运行冷水机的情况下产生冷却水。冷凝水在冷却塔中循环以排出热量，然后进入热交换器（绕过冷水机），在此处水被充分冷却以满足冷却负荷。
验证热气旁通和卸载器的性能：这些最常见于往复式压缩机上以控制容量。确保它们正常运行。
保持制冷剂水平：为了保持冷水机的效率，请检查制冷剂观察镜以及过热度和过冷度温度读数，并将其与制造商的要求进行比较。可以通过这种方式检测低位和高位制冷剂状况。任何一种情况都会降低冷水机的容量和效率。
保持每日日志：冷水机组运维最佳实践始于保持温度，流体水平，压力，流速和电机安培数的每日日志。综上所述，这些读数可作为操作系统的参考和疑难解答的有价值的基准参考。许多较新的冷水机会自动将这些测量的日志保存在其机载控制系统中，该系统可能能够直接与DDC通信。以下是每日日志的示例，该日志可以调整为与您的冷水机一起使用。 维护最佳实践
工业冷水机与大型冷水机故障相比，合理的预防性和预测性维护程序成本较低。实施最佳实践维护计划将在冷水机的整个寿命期内节省资金，并确保更长的冷水机寿命。有关此主题的更多信息，请转到“最佳实践运维计划”。
不合标准的操作习惯经常被忽视，并成为公认的规范。最好的预防措施是对人员进行维护和操作实践培训。许多冷水机制造商都为建筑操作工程师提供有关操作和维护冷水机的培训。
为了有效地维护冷水机，您必须1）使冷水机达到峰值效率，并且2）保持该峰值效率。设施专业人员可以采取一些基本步骤，以确保其冷水机得到正确维护。以下是一些关键做法。
减少水垢或结垢
换热器管的故障是昂贵且破坏性的。蒸发器和冷凝器管束从水中收集矿物质和污泥沉积物。垢的积聚会促进腐蚀，从而导致管壁失效。结垢还会使热交换器中的管道隔热，从而降低冷水机的效率。有两种主要的预防措施：
检查水处理：每周检查冷凝器-水开环的水处理将减少冷凝器管清洗的频率和管子损坏的可能性。
工业冷水机每月检查冷冻水闭环的水处理将减少蒸发器管道清洁的频率，并减少管道故障的可能性。
检查和清洁管道：蒸发器和冷凝器束中的管道应每年检查一次，通常是将冷水机下线以防过冬。或者，对于全年运行以满足过程负荷的系统，可以通过记录冷凝器和蒸发器束之间的压降来监控管道结垢和结垢。从入口到出口的压力增加3-4PSI表示可能需要清洗管道的水垢或结垢可能会增加。
检查制冷剂泄漏
冷水机组的维护时间表
如果可能，请监视空气吹扫运行计时器。吹扫时间过长或增加可能表明制冷剂泄漏。如果未安装吹气装置，则制冷剂观察镜中的气泡也可能表示制冷剂泄漏。气体分析仪还可用于识别制冷剂泄漏。
冷水机维护时间表
文章来源：东莞汉孚机械设备有限公司