数据中心冷水机组案例浅析叶明哲 CDCC 8月14日制冷主机简称冷机,是数据中心空调系统的重要组成部分,其载冷剂一般为水,简称为冷水机组,其冷凝器的冷却利用常温水的换热降温来实现,故也称为水冷机组。数据中心冷量需求大,选用离心式机组可以获得较好的能效,本文的冷水机组专指离心机组。
冷水机组原理
离心式制冷压缩机是一种回转式速度型压缩机,吸气管将要压缩的气体引入到叶轮
风冷冷水机保养
数据中心冷水机组案例浅析叶明哲 CDCC 8月14日制冷主机简称冷机,是数据中心空调系统的重要组成部分,其载冷剂一般为水,简称为冷水机组,其冷凝器的冷却利用常温水的换热降温来实现,故也称为水冷机组。数据中心冷量需求大,选用离心式机组可以获得较好的能效,本文的冷水机组专指离心机组。
冷水机组原理
离心式制冷压缩机是一种回转式速度型压缩机,吸气管将要压缩的气体引入到叶轮入口,气体在叶轮叶片的作用下跟着叶轮做高速旋转,通过叶轮中的叶片对叶轮槽道中的气体作功,提高气体的速度后引出叶轮出口处,然后导入扩压腔;由于气体从叶轮流出后,具有较高的流速,为了将这部分速度能转化为压力能,在叶轮排气口外侧设置了流通截面逐渐扩大的扩压器,进行能量的转换,以提高气体的压力;扩压后的气体在蜗壳里汇集起来后,进入机组的冷凝器进行冷凝,以上这一过程就是离心机的压缩原理,如图1;另外为了冷凝和把冷量带走,空调系统包括冷却水系统和冷冻水系统。
长期运行工业冷水机设备，如果节流阀存在故障，必然会影响到工业冷水机的正常运行。由于节流阀的主要功能在于控制水源的流动速度。如果工业冷水机节流阀工作不正常，必然会影响到工业冷水机的运行效率，导致冷水机制冷的能力下降，甚至导致冷水机出现不同类型的故障。
出现冷水机无法控制流量的故障，其主要原因在于节流阀出现故障。节流阀的主要功能在于根据现冷水机具体运行的功率，确定水流量大小，如果环境对于低温的要求比较高，此时需要现冷水机提高水流的流动速度。只有现冷水机的水流速度提高，才能够在很短的时间内将大量的热量进行输送，从而达到降低环境温度的目的。
而节流阀出现故障的时候，由于水流的控制能力较差，导致很多热量无法及时有效的进行排出，严重影响到现冷水机的正常运行。如果现冷水机长期处于此类非正常的运行状态，必然导致现冷水机设备产生各种故障。并且受到节流阀故障的影响，导致很多水垢积存在节流阀的位置，在缺少清理的前提下，现冷水机制冷效果越来越差，直到后无法正常工作。
2、冰堵：
冰堵，实质上就是系统管道中存在水分，系统中的水分随冷媒一起运行到节流阀（膨胀阀）经过节流膨胀后，在节流阀出口形成低温低压的状态，当蒸发温度（节流阀出 口温度）低到冰点以下时，冷媒中的水分就会在此结成冰块，从而堵塞了节流阀（膨胀阀）形成低压故障。冰堵发生在节流阀（膨胀阀）出口。
处理：先使用可拆式的过滤器，里面装上“氯化钙”（一种吸水材料）把系统中的水分经过多次地过滤干净后，换上同型号的一次性过滤器。
3、电磁阀：
电磁阀是制冷系统中不可或缺的配件，具有保护系统安全的作用(当压缩机停止工作时切断冷媒，不让冷媒继续流到蒸发器，如果压缩机停止后蒸发器内存有大量的冷媒，当下次压缩机再次启动时，容易造成压缩机阀片液击，损坏压缩机）。当电磁阀损坏时阻隔了冷媒的流通，所以造成低压故障。目前大部分厂家为了降低成本，都省去了电磁阀，但是这样也给设备留下了隐患。
造成蒸发器换热量不足大概有以下两点：a、蒸发器水流量不足，b、蒸发器异物堵塞（或蒸发器内蒸发管表面结垢，或结晶而造成换热量不足）
1、蒸发器水流不足：
造成这个现象的主要因素，有水泵坏或水泵叶轮内有异物进入，或水泵进水管有漏气现象（比较难检查，需要仔细分析）造成水流不足。
处理：更换水泵，或把水泵拆开清楚叶轮内异物，即可排除故障。
2、蒸发器被堵塞或者结垢：
要判断是否是蒸发器堵塞或蒸发管结垢，首先要排除水泵的问题，在确保水泵和进水管路正常的情况下才能确定。蒸发器堵塞或结构有一个共同且非常明显的特征（仅适用于中温机组）：在平时设备正常时，压缩机表面是不会有大量的冷凝水或结霜或结冰的。当你看到压缩机的表面有大量冷凝水或结霜结冰，基本可以判定为蒸发器堵塞。
处理：如果蒸发器堵塞或蒸发管结垢，要把蒸发器拆开，卸出蒸发管用高压水枪冲洗或用特殊药液浸泡清洗。
注意：有些蒸发器走的是化工药液，如铝氧化（阳极氧化）加工厂的冷冻机，蒸发器内走的就是含有硫酸的药液，当达到一些特定条件情况下硫酸会结晶从而堵塞了蒸发器，如果是纯粹硫酸结晶堵塞，只要用高于50度以上的热水在蒸发器内循环，即可把结晶物溶开。还有一些是用在电镀厂里面的，如酸性镀锌。有些酸性镀锌药液中含有“”，当含有“”的药液通过蒸发器的蒸发管表面时，由于蒸发管表面温度很低（饱和温度），会造成“”析出结晶，这些结晶物经过日积月累后就会把蒸发管包上厚厚的一层“”衣服，使蒸发器失去换热能力。轻微是表现为制冷能力下降，严重时造成低压故障。（这样的情况属于购买时选型不对）
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