制冷主機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)冷機(jī),是數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分,其載冷劑一般為水,簡(jiǎn)稱(chēng)為冷水機(jī)組,其冷凝器的冷卻利用常溫水的換熱降溫來(lái)實(shí)現(xiàn),故也稱(chēng)為水冷機(jī)組。 數(shù)據(jù)中心冷量需求大,選用離心式機(jī)組可以獲得較好的能效,本文的冷水機(jī)組專(zhuān)指離心機(jī)組。

冷水機(jī)組原理

離心式制冷壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)式速度型壓縮機(jī),吸氣管將要壓縮的氣體引入到葉輪入口,氣體在葉輪葉片的作用下跟著葉輪做高速旋轉(zhuǎn),通過(guò)葉輪中的葉片對(duì)葉輪槽道中的氣體作功,提高氣體的速度后引出葉輪出口處,然后導(dǎo)入擴(kuò)壓腔;由于氣體從葉輪流出后,具有較高的流速,為了將這部分速度能轉(zhuǎn)化為壓力能,在葉輪排氣口外側(cè)設(shè)置了流通截面逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)壓器,進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,以提高氣體的壓力;擴(kuò)壓后的氣體在蝸殼里匯集起來(lái)后,進(jìn)入機(jī)組的冷凝器進(jìn)行冷凝,以上這一過(guò)程就是離心機(jī)的壓縮原理,如圖1;另外為了冷凝和把冷量帶走,空調(diào)系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。

1離心機(jī)組組成

離心機(jī)組組成如下:包括離心壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流孔板、供油裝置、控制柜等組成,如圖2、圖3所示。 其中壓縮機(jī)主要由吸氣室、葉輪、擴(kuò)壓器、彎道與回流器、蝸殼組成。

2離心機(jī)組的特點(diǎn)

大型離心機(jī)組特點(diǎn)如下:

1制冷量大。 由于離心式壓縮機(jī)的吸氣量不能過(guò)小,因而離心式壓縮機(jī)的單機(jī)制冷量都較大。 結(jié)構(gòu)緊、重量輕、尺寸小,因而占地面積小。 在相同的制冷量下,離心式壓縮機(jī)的重量只有活塞式壓縮機(jī)的1/5～1/8,冷量越大,越明顯。

2易損件少,可靠性高。 離心式壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中幾乎無(wú)磨損,因而經(jīng)久耐用,維修運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低。

3離心式壓縮機(jī)中的壓縮部件為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),在徑向受力平衡,因而運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)小,無(wú)需專(zhuān)門(mén)的減振裝置。

4能夠經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行冷量調(diào)節(jié)。 離心式壓縮機(jī)可以采用如導(dǎo)流葉片調(diào)節(jié)等方法,使能量在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

易于實(shí)行多級(jí)壓縮和節(jié)流,可實(shí)現(xiàn)同一臺(tái)制冷機(jī)多種蒸發(fā)溫度的操作運(yùn)行。

冷水機(jī)組常見(jiàn)故障

冷機(jī)在建設(shè)和調(diào)試中會(huì)遇到一些問(wèn)題,運(yùn)行中也會(huì)發(fā)生故障,這些問(wèn)題和故障的處理方法關(guān)系到數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的安全,下面是冷機(jī)建設(shè)和運(yùn)維中發(fā)生的一些案例,相關(guān)處理方法和心得,僅供參考。

1無(wú)負(fù)荷調(diào)試

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)中心需要對(duì)冷機(jī)進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)行,但末端空調(diào)設(shè)備安裝還未完成,現(xiàn)場(chǎng)也缺少必要的假負(fù)載,調(diào)試工作無(wú)法進(jìn)行。

【 問(wèn)題分析 】

數(shù)據(jù)中心離心機(jī)組安裝完成后,機(jī)房末端設(shè)備沒(méi)有安裝,末端冷凍水路不通,冷機(jī)無(wú)法調(diào)試; 即使通過(guò)分集水器進(jìn)行冷凍水旁通,也僅僅使冷機(jī)能夠開(kāi)機(jī)運(yùn)行,缺少熱負(fù)荷,或者熱負(fù)荷過(guò)小,無(wú)法達(dá)到冷機(jī)下限負(fù)荷,調(diào)試工作無(wú)法進(jìn)行。 另一方面,由于冷機(jī)未調(diào)試,主機(jī)房服務(wù)器設(shè)備無(wú)法加電運(yùn)行,相互形成一個(gè)死循環(huán); 另外調(diào)試過(guò)程中,需要的假負(fù)載功率巨大,運(yùn)行過(guò)程會(huì)耗費(fèi)大量電能; 上述因素導(dǎo)致冷機(jī)調(diào)試成為一個(gè)難題。

【 問(wèn)題解決 】

采用無(wú)負(fù)荷調(diào)試方法進(jìn)行調(diào)試。這個(gè)過(guò)程,就是充分利用板換的換熱能力,把冷機(jī)蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量通過(guò)板換交換到冷機(jī)冷凝器側(cè),把冷機(jī)冷凝器放出的熱量通過(guò)板換交換回到蒸發(fā)器側(cè),從而達(dá)到冷機(jī)冷量和熱負(fù)荷的完全匹配,冷卻塔只帶走壓縮機(jī)的軸功率。采用這個(gè)方法,很容易就達(dá)到不同負(fù)荷下的綜合效能測(cè)試,冷機(jī)板換調(diào)試水路循環(huán)。

系統(tǒng)調(diào)試步驟基本如下:

1開(kāi)啟分集水器中的旁通閥門(mén),在末端空調(diào)沒(méi)有安裝的情況下,確保水路暢通形成循環(huán);

2全開(kāi)冷凍水側(cè)冷機(jī)和板換閥門(mén),確保冷機(jī)和板換水路暢通,冷機(jī)制取的冷水和板換換回的熱量可以順利混合;正常開(kāi)啟冷凍水泵,手動(dòng)調(diào)整頻率為45Hz以上,并確保水路循環(huán)正常;

3全開(kāi)冷機(jī)冷卻水閥門(mén),部分開(kāi)啟板換冷卻水側(cè)閥門(mén),開(kāi)啟冷卻水泵,確保水路循環(huán)正常,調(diào)整水泵頻率為41～45Hz;先不開(kāi)啟冷卻塔風(fēng)機(jī);

4冷凍水和冷卻水正常情況下,開(kāi)啟冷機(jī),進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn);

5冷機(jī)冷卻水溫開(kāi)始升高,冷凍水開(kāi)始降溫;

6根據(jù)板換冷卻水閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)板換的換熱能力,閥門(mén)的開(kāi)度在1/4到全開(kāi)之間進(jìn)行調(diào)整;

7根據(jù)冷卻水水溫情況部分開(kāi)啟冷卻塔風(fēng)機(jī),以能帶走壓縮機(jī)軸功率為準(zhǔn)。

【 心得體會(huì) 】

數(shù)據(jù)中心為了降低能效,考慮自然冷卻,一般采用冷卻塔+板換供冷技術(shù)設(shè)計(jì)。 調(diào)試時(shí)可以利用板換的換熱能力,從冷機(jī)的冷凝器獲得足夠的熱量作為冷機(jī)調(diào)試的熱負(fù)荷,也就是冷機(jī)產(chǎn)生的冷量通過(guò)板換帶走。

無(wú)負(fù)荷調(diào)試原理就是充分利用板換的換熱能力,把冷機(jī)蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量通過(guò)板換交換到冷機(jī)冷凝器側(cè),把冷機(jī)冷凝器放出的熱量通過(guò)板換交換回到蒸發(fā)器側(cè),從而達(dá)到冷機(jī)冷量和熱負(fù)荷的匹配,這種方法操作簡(jiǎn)單,實(shí)施方便。

2低負(fù)荷運(yùn)行

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

冷機(jī)調(diào)試完成后,需要正式運(yùn)行,但冷機(jī)總負(fù)荷偏小,冷機(jī)啟停頻繁并發(fā)生喘振現(xiàn)象。

【 問(wèn)題分析 】

負(fù)荷過(guò)低,導(dǎo)致冷機(jī)喘振和頻繁啟停。

【 問(wèn)題解決 】

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有蓄冷罐,可以通過(guò)蓄冷罐充冷和放冷的工作方式,控制冷機(jī)合理的啟停頻次,避開(kāi)冷機(jī)的低負(fù)荷喘振區(qū)域; 如果系統(tǒng)沒(méi)有蓄冷設(shè)計(jì),可以采用低負(fù)荷運(yùn)行方法進(jìn)行運(yùn)行。

【 心得體會(huì) 】

采用蓄冷罐蓄冷技術(shù)和板換作為假負(fù)載技術(shù),通過(guò)合理操作和流量控制,可以確保冷機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),成功度過(guò)低負(fù)載時(shí)間。

3冷機(jī)泄漏引發(fā)消防告警

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)中心運(yùn)行過(guò)程中,冷機(jī)房突發(fā)消防煙霧報(bào)警,消費(fèi)人員發(fā)現(xiàn)消防報(bào)警后,進(jìn)入冷機(jī)房查看,發(fā)現(xiàn)一臺(tái)冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中軸封處噴出大量白色煙霧。

【 問(wèn)題分析 】

該冷機(jī)為開(kāi)啟式冷機(jī),冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中軸封處突然發(fā)生泄漏,由于泄漏量較大,觸發(fā)了消防告警。 消費(fèi)人員不懂空調(diào)專(zhuān)業(yè)知識(shí),將冷機(jī)泄漏的制冷劑誤為冷機(jī)起火產(chǎn)生的煙霧。

【 問(wèn)題解決 】

對(duì)泄漏的冷機(jī)進(jìn)行維修,更換軸封O形圈和C環(huán),清除制冷主冷機(jī)上的干粉殘留物,保壓、檢漏、抽空、加氟調(diào)試后恢復(fù)正常。

【 心得體會(huì) 】

某品牌的機(jī)組,采用開(kāi)啟式壓縮機(jī),軸封處泄漏故障較頻繁,發(fā)生泄漏,正確的應(yīng)對(duì)措施是先對(duì)機(jī)房通風(fēng),再關(guān)閉冷機(jī),泄漏過(guò)程需要保證冷凍水泵和冷卻水泵的正常運(yùn)行;如果冷機(jī)機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài),必須馬上啟動(dòng)機(jī)組對(duì)應(yīng)的冷凍、冷卻水泵,保證機(jī)組水系統(tǒng)有水流動(dòng);否則兩器的換熱銅管會(huì)凍結(jié)破裂,導(dǎo)致更大的故障。進(jìn)入機(jī)房采取緊急措施的人員需要做好個(gè)人防護(hù)措施,并且及時(shí)將故障通知維保單位。

4低壓告警

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)中心一臺(tái)冷凍機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生制冷能力下降現(xiàn)象,后觸發(fā)冷機(jī)低壓告警,機(jī)組外部檢漏正常,采用肥皂水溶液涂抹到懷疑有滲漏的部位,冷凝器、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器之溫度傳感器、壓力變送器、維修角閥、安全閥等絲扣連口及其它部位,未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn),懷疑蒸發(fā)器內(nèi)有泄漏,打開(kāi)端蓋查漏,確認(rèn)為冷機(jī)蒸發(fā)器發(fā)生泄漏。

【 問(wèn)題分析 】

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器進(jìn)水口處有金屬環(huán)狀物卡在蒸發(fā)器銅管處,在長(zhǎng)時(shí)間水流流動(dòng)的推力下,彈簧圈發(fā)生震動(dòng),蒸發(fā)器換熱銅管被磨破,導(dǎo)致了系統(tǒng)的泄漏。

冷機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),需要在冷凝器和蒸發(fā)器進(jìn)水側(cè)分別配置Y形過(guò)濾器,本案例冷凍水回路未配置Y形過(guò)濾器。恰巧水泵機(jī)械密封彈簧斷裂,由于缺少過(guò)濾器的保護(hù),斷裂彈簧直接進(jìn)入機(jī)組蒸發(fā)器,并停留在換熱銅管和管板結(jié)合處,在水流的長(zhǎng)時(shí)間沖擊下,斷裂彈簧和銅管發(fā)生摩擦,磨穿了銅管管壁,導(dǎo)致冷機(jī)發(fā)生泄漏。

【 問(wèn)題解決 】

補(bǔ)漏方法:找出泄漏的管子,作好標(biāo)記,維修時(shí)抽出舊換熱管,更換新管后在端板處進(jìn)行脹管,再進(jìn)行檢漏和氣密試驗(yàn);如果泄漏的管子比較少,也可用堵頭將該銅管兩端堵死。現(xiàn)場(chǎng)考慮只有一根銅管泄漏,就在該銅管兩端進(jìn)行了封堵,經(jīng)查漏、抽空重新加注制冷劑調(diào)試后,冷機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。

【 心得體會(huì) 】

正常情況下冷機(jī)的蒸發(fā)器和冷凝器進(jìn)水側(cè)都需要設(shè)置過(guò)濾器,本案例就是因?yàn)榻^對(duì)冷凍水側(cè)過(guò)濾器用處不大,設(shè)計(jì)時(shí)圖省事,取消了過(guò)濾器配置,運(yùn)行中機(jī)封彈簧斷裂進(jìn)入冷機(jī)蒸發(fā)器內(nèi),長(zhǎng)時(shí)間和銅管管壁摩擦發(fā)生泄漏。 所以水系統(tǒng)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上,不能圖省事,否則會(huì)帶領(lǐng)不必要的麻煩。

5導(dǎo)葉故障

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)葉異常告警,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作位置與控制中心顯示位置存在較大偏差,無(wú)法正常工作。

【 問(wèn)題分析 】

導(dǎo)葉機(jī)柜故障,常見(jiàn)故障為導(dǎo)葉馬達(dá)斷軸,或?qū)~啟閉不到位,考慮該冷機(jī)搬運(yùn)中被拆卸和重新組裝過(guò),所以重點(diǎn)檢查裝配問(wèn)題,檢查傳動(dòng)鏈條松緊度,檢查齒輪鎖緊螺釘是否牢固,檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)主繞組工作電壓(AC24V)是否正常等,發(fā)現(xiàn)均正常。

【 問(wèn)題解決 】

考慮執(zhí)行器工作電壓正常,傳動(dòng)鏈條松緊度正常,齒輪鎖緊螺釘牢固無(wú)松動(dòng),嘗試著更換執(zhí)行器后,故障消失,故確診為執(zhí)行器工作異常。 現(xiàn)成對(duì)導(dǎo)葉執(zhí)行器進(jìn)行重新校正并測(cè)試,確保開(kāi)度信號(hào)與導(dǎo)葉電機(jī)實(shí)際開(kāi)度基本同步。

【 心得體會(huì) 】

本案例故障并不復(fù)雜,是執(zhí)行器工作異常導(dǎo)致,由于冷機(jī)被拆卸過(guò),所以重點(diǎn)懷疑導(dǎo)葉驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行器的組裝問(wèn)題,走了點(diǎn)彎路。

6低流量告警

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某冷機(jī)運(yùn)行中,突然發(fā)生低流量告警,導(dǎo)致冷機(jī)停機(jī),制冷中斷,嘗試消除故障,發(fā)現(xiàn)低流量告警故障一直存在,冷機(jī)無(wú)法開(kāi)啟。

【 問(wèn)題分析 】

現(xiàn)場(chǎng)檢查水泵運(yùn)行情況、冷機(jī)閥門(mén)開(kāi)啟情況和流量情況,均正常,而流量開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)始終呈現(xiàn)開(kāi)路,無(wú)法閉合,懷疑流量開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題。

【 問(wèn)題解決 】

現(xiàn)場(chǎng)停泵,關(guān)閉流量開(kāi)關(guān)兩端閥門(mén),拆卸流量開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)靶式流量開(kāi)關(guān)已經(jīng)折斷損壞,更換流量開(kāi)關(guān)后,冷機(jī)正常開(kāi)啟和運(yùn)行。

【 心得體會(huì) 】

流量開(kāi)關(guān),也叫水流開(kāi)關(guān),是保障空調(diào)機(jī)組正常運(yùn)行的重要措施。 當(dāng)水泵或閥門(mén)故障時(shí)水流開(kāi)關(guān)能及時(shí)切斷機(jī)組的控制回路防止蒸發(fā)器壓力過(guò)低及冷凝器壓力過(guò)高; 水流開(kāi)關(guān)保護(hù)是機(jī)組重要的保護(hù)功能,水流開(kāi)關(guān)損壞要及時(shí)更換; 另外日常維護(hù)中注意檢查,避免水流開(kāi)關(guān)、高低壓開(kāi)關(guān)、安全閥等保護(hù)裝置的失靈而引起的故障或事故。

7高壓故障

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某小型數(shù)據(jù)中心冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生高壓故障停機(jī),復(fù)位后重新開(kāi)機(jī),不久又觸發(fā)高壓停機(jī),停機(jī)前冷機(jī)伴有嚴(yán)重喘振現(xiàn)象,維護(hù)人員反映停機(jī)前發(fā)生多次較嚴(yán)重喘振現(xiàn)象。

【 問(wèn)題分析 】

復(fù)位后開(kāi)機(jī),發(fā)現(xiàn)冷凝溫度偏高,運(yùn)行過(guò)程中有多次喘振現(xiàn)象,通過(guò)咨詢了解,冷機(jī)負(fù)荷率80%時(shí),冷卻水溫進(jìn)33℃,出37.5℃,水溫偏高,檢查小溫差為6℃,嚴(yán)重偏大,對(duì)應(yīng)冷凝溫度為43.5℃,根據(jù)上述數(shù)值判斷,冷機(jī)高壓原因?yàn)槔淠涣己托夭钸^(guò)大。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)了解發(fā)現(xiàn),該數(shù)據(jù)中心值班人員基本從事普通電工工作,只會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)機(jī),對(duì)暖通和水系統(tǒng)維護(hù)比較陌生,相應(yīng)的維護(hù)和保養(yǎng)沒(méi)能貫徹和執(zhí)行。 故初步判斷冷卻水系統(tǒng)需要水質(zhì)處理和維護(hù),冷卻塔、冷卻水系統(tǒng)過(guò)濾器和冷機(jī)冷凝器需要進(jìn)行局部清洗,冷機(jī)機(jī)組也需要正常維護(hù)和保養(yǎng)。

【 問(wèn)題解決 】

現(xiàn)場(chǎng)先進(jìn)行冷機(jī)保養(yǎng),更換了冷凍油和過(guò)濾器; 再進(jìn)行冷卻塔維護(hù),更換調(diào)整風(fēng)機(jī)皮帶,調(diào)整風(fēng)車(chē)傾角角度,對(duì)冷卻塔填料和冷卻塔水盤(pán)進(jìn)行清洗維護(hù),更換冷卻塔部分填料,并進(jìn)行水質(zhì)處理; 之后拆洗水系統(tǒng)管路上所有的過(guò)濾器,系統(tǒng)投入運(yùn)行,冷卻水溫進(jìn)29.1℃,出34.5℃,冷機(jī)小溫差也只有1℃,喘振和高壓現(xiàn)象消失,系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

【 心得體會(huì) 】

運(yùn)維人員要了解水系統(tǒng)的基本知識(shí),熟悉水系統(tǒng)的特點(diǎn),掌握水系統(tǒng)的維護(hù)方法和基本步驟,并形成維護(hù)的制度化,管理人員也要知道水系統(tǒng)的維護(hù)要求,并落實(shí)資金。 水系統(tǒng)的生命周期,可以說(shuō)是“三分建設(shè)、七分運(yùn)維”。

8喘振故障

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)中心3號(hào)機(jī)樓采用某K品牌冷機(jī),和4號(hào)機(jī)樓另一品牌冷機(jī)同年投入使用,但在使用中發(fā)現(xiàn),同樣的維護(hù)方法和頻次,冷機(jī)運(yùn)行狀況相差較大。 如同樣每3月一次化學(xué)清洗,3號(hào)機(jī)樓的冷機(jī)仍舊會(huì)發(fā)生小溫差過(guò)大情況,主要表現(xiàn)在機(jī)組的冷凝溫度偏高,尤其在夏季運(yùn)行時(shí),由于冷卻水的出水溫度較高(35℃),溫差一大,機(jī)組的冷凝溫度極易超過(guò)39℃這個(gè)臨界點(diǎn),機(jī)組會(huì)產(chǎn)生喘振現(xiàn)象、效率降低、甚至保護(hù)停機(jī),由于機(jī)樓負(fù)荷較大,影響機(jī)房運(yùn)行安全。

【 問(wèn)題分析 】

經(jīng)過(guò)多次比較,發(fā)現(xiàn)該品牌冷機(jī)的冷凝器相比較另一品牌冷機(jī)冷凝器換熱能力明顯要弱,相同的水處理方法和處理頻次,但小溫差溫升變化情況明顯要快,從側(cè)面也驗(yàn)證了換熱能力較差這種可能,但該冷機(jī)廠拒絕承認(rèn)冷凝器換熱不良或者配置偏小的事實(shí)。

【 問(wèn)題解決 】

和廠家多次交涉,最后給出的方案是由廠家負(fù)責(zé)冷機(jī)的清洗。 冷機(jī)停機(jī)關(guān)閉閥門(mén)卸壓后,廠家技術(shù)人員打開(kāi)冷凝器端蓋,采用機(jī)械通刷法清洗,現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)物理清洗后,冷凝器換熱不良導(dǎo)致小溫差過(guò)大問(wèn)題暫時(shí)解決。

【 心得體會(huì) 】

喘震是離心機(jī)組的特有現(xiàn)象,是制冷劑在壓縮機(jī)發(fā)生一種倒流現(xiàn)象,喘震發(fā)生時(shí),制冷劑從冷凝器倒流,經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)回流到蒸發(fā)器。當(dāng)制冷劑回到蒸發(fā)器之后,冷凝壓力下降,蒸發(fā)壓力上升,壓縮機(jī)開(kāi)始再次按正常方向工作。但是,隨著冷凝壓力的升高,蒸發(fā)壓力的下降,機(jī)組將再次開(kāi)始喘震。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)確保冷卻水進(jìn)水低溫;負(fù)荷增大時(shí)要確保合適的進(jìn)水溫度和合理的小溫差。增加局部清洗頻次,雖解決了小溫差過(guò)大的問(wèn)題,但增加了換熱銅管損傷的次數(shù),降低了冷凝器的壽命。事后了解,該冷機(jī)換熱銅管采用內(nèi)外螺紋技術(shù),可以提升換熱效果,新機(jī)情況下可以減少部分換熱面積,但是使用一段時(shí)間后銅管結(jié)垢,由于沒(méi)有額外的換熱面積導(dǎo)致冷機(jī)提前出現(xiàn)換熱不良的情況,建議大家在冷機(jī)采購(gòu)時(shí)給予關(guān)注。

9冷機(jī)軸承和齒輪故障

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某行業(yè)數(shù)據(jù)中心自用冷機(jī)房,某臺(tái)冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)行電流突然增大,并發(fā)出嚴(yán)重異響聲音,值班人員發(fā)現(xiàn)情況后停機(jī)。

【 問(wèn)題分析 】

現(xiàn)場(chǎng)檢查,從故障菜單中發(fā)現(xiàn)該冷機(jī)故障前曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多次的高壓故障和高油溫告警,檢查冷機(jī)冷凍油,發(fā)現(xiàn)油品顏色較黑,并發(fā)現(xiàn)油里含有金屬屑,需要開(kāi)機(jī)大修檢查;拆機(jī)解體后檢查,發(fā)現(xiàn)冷機(jī)高速齒輪軸承嚴(yán)重磨損。

詢問(wèn)后了解,該數(shù)據(jù)中心的冷機(jī)和水系統(tǒng)運(yùn)維交給物業(yè)代管,物業(yè)對(duì)水系統(tǒng)缺乏足夠的了解和重視,也缺少專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和維護(hù)力量,對(duì)水系統(tǒng)維護(hù)的維護(hù)處于空白狀況,常規(guī)的冷卻塔維護(hù)和水處理工作基本被忽視,常規(guī)的冷凍油更換沒(méi)有進(jìn)行,運(yùn)行過(guò)程中冷卻水溫多次偏高,加上現(xiàn)場(chǎng)小溫差明顯偏大,導(dǎo)致冷機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在過(guò)載情況下,出現(xiàn)多次的高油溫和高壓告警,物業(yè)對(duì)這些告警也沒(méi)有重視,處理上述故障的方法是復(fù)位后重新開(kāi)機(jī),持續(xù)的故障運(yùn)行導(dǎo)致冷機(jī)齒輪和軸承發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞。

【 問(wèn)題解決 】

對(duì)離心壓縮機(jī)返廠大修,更換冷機(jī)增速齒輪對(duì)和軸承,更換冷機(jī)潤(rùn)滑油油和濾清器,并對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)處理和冷卻塔填料進(jìn)行清洗,之后冷機(jī)調(diào)試正常,運(yùn)行正常。

【 心得體會(huì) 】

冷機(jī)需要定期維護(hù)和保養(yǎng),特別是潤(rùn)滑油和濾清器需要定期更換,冷卻塔和水系統(tǒng)也需要定期維護(hù)和保養(yǎng),確保良好散熱,如果維護(hù)不跟上,帶病運(yùn)行,特別是高油溫或者缺油運(yùn)行,會(huì)潤(rùn)滑不良導(dǎo)致嚴(yán)重故障。冷機(jī)保養(yǎng)過(guò)程包括:更換油過(guò)濾器;檢查油系統(tǒng)回路,更換回油引射過(guò)濾器;更換壓縮機(jī)潤(rùn)滑油;檢查并補(bǔ)充制冷劑;檢查和清理控制柜;

檢查和清理動(dòng)力盤(pán);檢查機(jī)組控制設(shè)置值是否正常等。

10低流量停機(jī)

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,一臺(tái)冷機(jī)的冷卻水發(fā)生低流量控制器動(dòng)作,冷機(jī)停止工作。

【 問(wèn)題分析 】

發(fā)生流量告警故障,一般常見(jiàn)原因如下:水泵工作發(fā)生異常、過(guò)濾器堵塞導(dǎo)致的低流量,也可能是流量控制器故障或者設(shè)置值異常。

現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)水泵運(yùn)行正常,兩端閥門(mén)工作正常,但Y形過(guò)濾器兩端壓差異常,明顯偏大,判斷為Y形過(guò)濾器堵塞。

【 問(wèn)題解決 】

停水泵,關(guān)過(guò)濾器兩端閥門(mén),泄壓后對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行拆卸,發(fā)現(xiàn)過(guò)濾網(wǎng)上有臟污導(dǎo)致堵塞,清洗重新安裝后,開(kāi)啟冷卻水泵,冷卻水流量恢復(fù)正常,流量開(kāi)關(guān)無(wú)告警,冷機(jī)正常工作。

【 心得體會(huì) 】

水系統(tǒng)的維護(hù)非常重要,需要定期維護(hù)系統(tǒng)中所有的過(guò)濾器,本案例就是沒(méi)有定期清洗水管管路上的過(guò)濾器,導(dǎo)致了冷機(jī)流量告警停機(jī)。

有金融業(yè)的省級(jí)數(shù)據(jù)中心發(fā)生末端空調(diào)制冷效果普通偏差的現(xiàn)象,后來(lái)檢查發(fā)現(xiàn)管路安裝過(guò)程中,沒(méi)有對(duì)管路進(jìn)行合理的防護(hù),導(dǎo)致管道中污染物太多,加上清洗不及時(shí),系統(tǒng)還未正式投運(yùn),過(guò)濾器就被完全堵塞的情況,空調(diào)無(wú)法工作。

11保壓時(shí)冷機(jī)異常移位

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某冷機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)管網(wǎng)剛建設(shè)完成,在進(jìn)行打壓試驗(yàn)過(guò)程中,突然發(fā)現(xiàn)冷機(jī)發(fā)生嚴(yán)重位移,被伸長(zhǎng)的波紋管推下基座。

【 問(wèn)題分析 】

系統(tǒng)打壓時(shí),軟接頭發(fā)生嚴(yán)重伸長(zhǎng),導(dǎo)致冷機(jī)發(fā)生橫向位移,剛好冷機(jī)也未完全固定,從基座上被推到基座下面。原來(lái)施工隊(duì)打壓試驗(yàn)時(shí),未隔斷波紋管和冷機(jī)設(shè)備,直接打壓,由于打壓壓力較大,波紋管?chē)?yán)重伸長(zhǎng),并推動(dòng)冷機(jī)發(fā)生水平位移,冷機(jī)一側(cè)掉下基座。

【 問(wèn)題解決 】

關(guān)閉閥門(mén),拆卸和冷機(jī)相連的管道,將冷機(jī)重新恢復(fù)到原來(lái)位置,檢查冷機(jī)正常,無(wú)明顯異常后才放心,更換嚴(yán)重伸長(zhǎng)的波紋管,重新連接管道,系統(tǒng)恢復(fù)正常。

【 心得體會(huì) 】

管道水壓試驗(yàn)前,要按設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行核對(duì),有可能對(duì)試壓造成影響的環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查,對(duì)不能參與試壓的設(shè)備與閥件,需要加以隔離。 現(xiàn)場(chǎng)可以根據(jù)需要安裝試壓臨時(shí)管線、試壓儀表及設(shè)備。

12冷機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)中心為提升制冷系統(tǒng)配電的可靠性,決定對(duì)冷機(jī)、水泵配電進(jìn)行全面升級(jí),采用雙電源+ATS切換,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配電和電纜改造施工,冷機(jī)配電改造采用逐臺(tái)進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)冷機(jī)配電改造重新開(kāi)啟不久,出現(xiàn)油溫嚴(yán)重異常停機(jī)。

【 問(wèn)題分析 】

現(xiàn)場(chǎng)檢查,電源電壓正常,測(cè)試相序,發(fā)現(xiàn)電纜施工過(guò)程中,其中一臺(tái)冷機(jī)配電相序發(fā)生了改變,而冷機(jī)本事沒(méi)有相序保護(hù),冷機(jī)啟動(dòng)后,電機(jī)反轉(zhuǎn),導(dǎo)致油溫和排氣溫度異常升高,這是因?yàn)闈?rùn)滑油在進(jìn)入壓縮機(jī)之前,需流經(jīng)制冷劑冷卻的油冷卻器,冷機(jī)反轉(zhuǎn)后,無(wú)法正常制冷,所以油溫也會(huì)嚴(yán)重升高。

【 問(wèn)題解決 】

該故障原因?yàn)楦鼡Q電纜后未確認(rèn)轉(zhuǎn)向,導(dǎo)致壓縮機(jī)反轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)后導(dǎo)致油壓異常,最后停機(jī)。 對(duì)冷機(jī)停電后,更換進(jìn)線電纜相序,對(duì)冷機(jī)檢查后,嘗試性開(kāi)機(jī),一切正常。

【 心得體會(huì) 】

電纜施工后沒(méi)有進(jìn)行相序核對(duì),導(dǎo)致冷機(jī)反轉(zhuǎn),好在運(yùn)行時(shí)間較短,沒(méi)有對(duì)冷機(jī)造成損傷,實(shí)屬萬(wàn)幸。 社會(huì)上用戶曾經(jīng)發(fā)生過(guò)用戶自行調(diào)換電纜,未確認(rèn)轉(zhuǎn)向,導(dǎo)致壓縮機(jī)反轉(zhuǎn),最后導(dǎo)致高速齒輪大面積損壞而報(bào)廢的嚴(yán)重故障。

13冷機(jī)COP偏低

【 問(wèn)題現(xiàn)象 】

某數(shù)據(jù)機(jī)樓中,配置4臺(tái)冷機(jī),日常運(yùn)行三臺(tái)冷機(jī),其額定COP均為5.5。 但實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn),即使在滿負(fù)荷工況下,這三臺(tái)冷機(jī)也達(dá)不到額定值,其中最低一臺(tái)僅為3.5,最高一臺(tái)為4.5。

【 問(wèn)題分析 】

離心機(jī)組COP偏低的原因,常見(jiàn)問(wèn)題有冷機(jī)負(fù)荷率偏小,設(shè)備性能老化等,冷機(jī)和冷卻塔效率偏低導(dǎo)致冷卻水回水溫度偏高等。現(xiàn)場(chǎng)檢查,每臺(tái)冷機(jī)制冷量為2037kW,而實(shí)際每臺(tái)冷機(jī)供冷量只需要1500kW,低負(fù)載率導(dǎo)致了低效率;另外一個(gè)原因是設(shè)備性能老化,機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中,冷卻水質(zhì)處理不及時(shí),冷機(jī)和冷卻塔換熱效果較差,導(dǎo)致效率降低。

【 問(wèn)題解決 】

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)冷機(jī)和冷卻塔進(jìn)行清洗,并進(jìn)行水質(zhì)維護(hù);也對(duì)冷機(jī)工況進(jìn)行調(diào)整,補(bǔ)充部分制冷劑,正常維護(hù)后,冷機(jī)COP達(dá)到5.3左右,恢復(fù)到額定值。

【 心得體會(huì) 】

運(yùn)維中要關(guān)注最大冷負(fù)荷工況下的冷機(jī)COP瞬時(shí)值與冷機(jī)額定COP,對(duì)節(jié)能減排非常重要。如果前者明顯小于后者,說(shuō)明冷機(jī)效率低下很可能源于設(shè)備自身的原因,需要找到原因并進(jìn)行處理。

數(shù)據(jù)中心水系統(tǒng)較為龐大和復(fù)雜,一旦水系統(tǒng)故障,影響和波及面大,檢修也不易,希望上述冷水機(jī)組案例經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)維人員有所幫助,避免重蹈覆轍,從而提升數(shù)據(jù)中心的安全性。