摘要：随着科技和经济发展，化工行业也得到飞速发展。在化工领域，离心式冷水机组也得到了更广泛的应用，离心式冷水机组的主要特点为单机冷量大、效率高，系统复杂，维护困难。在实际应用中离心式冷水机组的复杂性造成其可维护性较差，同时由于离心式冷水机组的单机冷量大和作为生产装置的重要配套装置等因素，导致离心式冷水机组一旦发生故障将对生产装置造成重大影响。因此，不仅要求设备维护人员能在最短时间内排除故障，还要求机组操作人员能做到提前预知并排除隐患，做到未雨绸缪。 离心式冷水机组是制冷领域最常用的主机设备之一，通常被用于冷量需求较大的场合，离心式冷水机组与其他形式的主机相比有明显的优势,使得离心式冷水机组在化工行业中的地位越来越重。同时由于离心式冷水机组结构复杂、价格昂贵，一旦发生故障轻则影响制冷系统的正常运行，导致化工生产装置的各项参数异常或者系统运行不稳定；重则发生严重威胁到设备操作人员人身安全的离心式冷水机组高速旋转机械故障。这也是我们要深入研究离心式冷水机组故障及排除方法的原因所在。
虽然离心机组都采用微电脑控制、电脑故障诊断，但由于各生产厂商所采用的电脑不同、人机界面不同，控制系统的故障及故障诊断代码不同，且由于各机组制冷机辅助系统略有不同，且机组又有正压和负压之分，导致很难以一种固定的模式来全面阐述离心式冷水机组故障类型。故本文以特灵三级压缩离心式冷水机组为例，从以下几个方面讲述离心式冷水机组的常见故障、产生的原因及解决方法。
简单介绍一下特灵离心式冷水机组，三级压缩，采用R123为制冷剂，进出水温度12℃/7℃，三级离心式制冷压缩机，每级均带有进气导叶片，电机为直接驱动式封闭式电机，电动机用液体制冷剂冷却，二级中间经济器，壳管式满液式蒸发器，壳管冷凝器。 一、冷凝压力高
冷凝压力异常升高通常是由以下有两种情况导致的，第一种情况就是趋近温度（制冷剂冷凝温度和冷凝器出水温度之间的差值）高于预期值，即表示冷凝器换热管出现了污垢或冷凝器内不凝气体集聚。冷凝器换热管污垢是因为冷凝器水系统是开放式水循环系统，经年累月的运行会在冷凝器列管内积聚水垢或者污泥，影响冷凝器的换热效果，解决办法就是对换热管进行清理，可用机械清洗和化学清洗方法来去垢。使用机械清洗方法即用一个圆
形的尼龙刷或铜丝刷（连有长杆）伸入冷凝器水管中来回地刷，以使污垢松动。然后用清水彻底冲刷冷凝器水管来清除管内的污泥和松散物。水垢沉积物最好用化学方法去除，可以咨询专业的化学清洗机构以制定清洗方案。冷凝器内不凝气体集聚是因为特灵三级压缩离心式冷水机组使用的是R123低压制冷剂，在运行时会在冷水主机内部形成一些低于大气压力的低压区。空气中的不凝性气体可能渗入这些低压区，并在冷凝器中积聚，积聚到一定程度，这些不凝性气体会滞留在冷凝器中，冷凝压力升高，压缩机耗功增加，同时冷水主机的能效和制冷量降低。正常情况下，当排气装置控制子系统检测到排气罐中出现不凝性气体时，排气电磁阀和排空电磁阀打开，且排气压缩机开启。这些阀和压缩机根据需要循环打开和关闭，以高效、快速除去不凝性气体。但是当排气装置运行异常时，机组内的不凝气不能被及时排出，就容易在冷凝器中集聚，造成冷凝器压力异常升高，故在排查出是由此原因导致的冷凝压力升高时，就需要对排气装置进行检测，排除排气装置的运行故障，机组内的不凝气才能顺利排除，从而消除冷凝器冷凝压力异常升高的问题。
引起冷凝器冷凝压力高的另一种情况是冷却水入口温度或出口温度高，通常的原因是冷却塔冷却效果不好或冷却水水量不足，排除的方法为检查风机的旋转，检查补水温度和水量，检查冷却塔喷嘴是否堵塞。检查冷却水泵的流量压力是否正常，检查冷却水管路阀门
是否全开，检查冷却水系统的过滤器是否堵塞。通过以上筛查手段以排除故障。
二、蒸发压力低
蒸发器蒸发压力低一般由以下三种情况导致的：第一种情况为蒸发器趋近温度（制冷剂蒸发温度与载冷剂出口温度的差值）超过预期值，压缩机排气温度上升。原因为制冷剂注入量不足、制冷剂损失、制冷剂污染、漏水、蒸发器内漏水。可以通过对制冷剂取样分析来排除制冷剂污染、漏水或蒸发器漏水的可能性。若是确定制冷剂需要更换，则需将制冷剂放净，并用氮气进行吹扫置换，确保机组内干燥，并抽真空，加入新制冷剂。当确定无被污染的可能，则说明机组是缺少制冷剂，需进行补充充注。水管温度传感器
蒸发压力低的第二种情况为压缩机排气温度并没有上升多少，载冷剂出口温度与制冷剂温度差增加。这说明蒸发器换热管存在污垢问题或一部分列管发生了堵塞，导致蒸发器换热效果差，从而导致蒸发压力低，解决的方法是对蒸发器列管进行机械或化学清洗。
蒸发压力低的第三种情况为载冷剂出口温度降低，导致这种情况的原因有以下几种可能1、出水温度的设定值低。2、导叶开度大3、制冷负荷小。分别采取改变出水温度设定值，调整导叶开度，调整生产装置用冷量的方法进行解决。
三、压缩机喘振
当机组不能维持蒸发器和压缩机之间的压差时，就会发生喘振。当喘振发生时，制冷剂就会开始从冷凝器回流到压缩机。这股回流的制冷剂就会产生出噪音。如果压缩机长时间发生喘振，就会降低机组的效率和制冷量，所以要避免喘振。产生喘振的原因很多，如机组负载过低，冷冻水出水温度偏低，冷却水出水温度过高，机组冷凝器内有不凝性气体，机组内严重缺制冷剂，节流孔板有堵塞。相应的解决方法为增大负载，设定低负载运行时间，提高冷冻水出水温度至设计工况，检查排气装置或机组是否有泄漏，查缺少制冷剂的原因，回收或加注冷媒，检查节流孔板是否有堵塞。
另喘振持续7±10%分钟机组控制系统则出现诊断故障、冷凝压力过高、机组内不凝气体过多、低负荷运行、导叶不同步。解决方法为降低电流、打开排气装置。
四、油压差和油温异常
油路管理的主要目的就是为了在压缩机运行时给轴承提供适当充足的润滑油，减少油路中对冷媒的稀释。油压差一般为18-22psid ，低于12psid 机组无法启动，运行中也会停机。
要根据需要更换油过滤器，一般机组全开的话3000小时更换一次，开开停停的话一般1年更换一次，运行中一般油压差低于15psid时就需要更换油过滤器，首次开机后连续运行一个半月就需要更换油过滤器。导致油压异常的可能原因有:油泵无120V电源、油泵保险丝坏、油泵启动器电容坏、油泵马达坏、油过滤器失效、油压调节阀问题、油路堵。对应的解决方法是：油过滤器堵塞时，更换过滤器。油泵电容重锤烧毁时，更换电容。油泵电机线圈烧毁时，更换电机线圈。油压调节阀膜片被吸住，造成无法调节时，拆卸油压调节阀并进行重新安装。油泵进口有异物堵塞时，拆卸后检查。
机组停机时启动750W电加热器对油箱内油进行加热。机组正常运行时，电加热器关闭，油温40-60℃，油温至82.2℃时机组报警，油温异常可能的原因有：温度传感器故障，油冷却器无法冷却，机组负载过小，油加热器模块异常。高油温一般是由油温传感器失效、马达轴承的问题引起的。低油温一般是由油温传感器失效、油箱返会的冷媒太多、无120V电源供至电加热、电加热器损坏引起的。
五、机组限制运行
离心机组运行过程中常会出现限制运行，如电流限制、蒸发温度限制和低油温限制等。电
流限制为根据设定的电流值，如果其中有一相达到设定点，机组就认为已满载，从而出现电流限制。蒸发温度限制即机组容量被低蒸发温度限制，说明蒸发器冷媒温度偏低，已经接近0℃，蒸发温度限制的原因有：偏离设计工况运行，冷却水进出水温度偏低，设定冷冻水出水温度高，机组泄漏缺制冷剂，蒸发器铜管脏，蒸发器进水口有堵塞，节流孔板异物堵塞，蒸发器温度传感器显示异常。相应的解决方法基本同蒸发温度低和喘振的解决措施相同，这里不再赘述。低油温限制，一种是指达不到机组启动必须满足的条件，即油温必需高于37.8℃，必需高于蒸发器饱和冷媒温度11.1℃，这些情况的低油温限制一般是由油箱加热器故障引起的。另一种低油温限制是由蒸发器饱和冷媒温度高引起的，或者蒸发器饱和冷媒温度传感器测量异常导致。
六、机组无法开机
机组状态栏里查看机组目前状态，根据目前状态来决定如何处理。一般有以下这几种情况造成：1、水流开关未闭合；2、冷冻水温度未达到启动点；3、机组有故障，如启动温差、存在诊断故障（需要先复位）、油温未达到、油压未建立等。解决办法为逐项排查解决。
七、排气装置异常
排气温度过高，排气装置每日超出排气范围的原因分析：机组泄漏、排气装置泵出压缩机的损坏、泵出电磁阀没有打开或是已经损坏。解决办法为首先检查排气装置是否正常，排气泵是否正常，电磁阀是否泄漏。确认排气装置工作正常后，仍然排气超时，就可以认为机组是有泄漏，处理方法是对机组进行查漏。
八、等待冷却需求
假设设定冷冻水出水温度为7℃，设定启动温差为2.8℃，那么只有冷冻水进水温度高于9.8℃机组才能正常启动，未高于9.8℃前一直是等待冷却需求，如果需要将设备先启动，就需要降低设定出水温度或降低启动温差，待机组启动后重新恢复设置。
九、结束语
现代化化工企业满足了现代化大生产的要求，但是随之而来的问题是万一关键大型机械设备发生故障就会造成生产的连锁反应，尤其是许多大的制冷机组是在无备机的情况下运行，设备一旦发生故障，就会使整个装置停车，造成巨大的经济损失。虽然目前离心式冷水机组的控制系统具有较高的一体化、网络化和智能化水平，不仅能故障诊断和显示，还
能对运行性能进行预测，给机组的安全稳定运行提供了可靠保证，但是机组运行过程中有很多故障征兆不能够被自动识别和记录，而只能通过操作人员的感观来确定，如机组运行噪音大、油箱内液位下降明显等。所以这就要求机组操作人员对机组的常见故障有较高的预见和排除能力，这样才能从根本上保证机组的运行状态，从而保证生产装置的稳定。
参考文献
[1]董天禄 《离心式/螺杆式制冷机组及应用》，机械工业出版社.
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