制冷剂泵发生汽蚀或压力下降
氨制冷剂泵发生汽蚀或压力下降:流量过大、流量过小、吸入蒸气、液位过低以及过滤器堵塞。
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制冷剂泵入口处的有效汽蚀余量(NPSHA)必须大于泵的必需汽蚀余量(NPSHR);Cornell 建议余量至少约 0.6 m(2 ft)。Cornell 建议按以下顺序排查:汽蚀(流量过大)、再循环(流量过小)以及从容器内沸腾液面吸入的蒸气 [1][2]。对于氨,点蚀损伤很少见,但泵仍会损失扬程。氨有毒:在系统上作业时,请遵守装置的安全规程并使用防护装备。
请先确认故障
读取泵的压差及低压循环桶的液位,并倾听泵的声音。将压差与泵特性曲线比对,并记录压力何时下降:大流量时、小流量时,还是启动时、新的热负荷进入时或热气融霜之后。
逐步排查
流程图
原因,可能性从高到低排序
此顺序为大致排序,基于现场常见故障。在更换任何部件之前,请务必进行测量。
- 1流程图 A
容器液位过低:液位调节供液不足、淹没高度太小或系统制冷剂充注量过少。
处理方法: 检查液位调节器、液位传感器和制冷剂充注量,并提高液位设定值。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查容器中的液位控制
液位控制将分离器或接收器中的液体保持在正确量,以确保泵有足够的吸入高度,且没有液体被带入压缩机。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
✓ 检查: 液位清晰可见并已记录。
- 读取传感器信号. 在控制器中读取液位信号,或使用万用表在测试端子处测量 4–20 mA 信号,或使用 mA 钳形表测量。在控制面板中进行带电测量时,必须使用 CAT III/IV 电表和绝缘探头。
✓ 检查: 信号根据传感器的量程与视镜中的液位相符。
- 校准传感器. 如果信号不匹配,请参考视镜,按照制造商的说明在控制器或变送器中设置零点和量程。
✓ 检查: 控制器在两个不同液位处显示的液位与视镜一致。
- 检查设定值. 根据设计检查正常液位以及低液位和高液位报警:低液位必须为泵提供足够的吸入高度,高液位必须保护压缩机。
✓ 检查: 设定值与设计文档一致。
- 测试报警. 通知操作员,并按照控制器允许的方式测试低液位和高液位报警(在服务菜单中模拟或通过移动浮球开关)。检查泵是否在低液位时停止,以及液体补给是否在高液位时关闭。
✓ 检查: 每个报警在其对应液位触发,且正确的输出端切换。
- 恢复正常. 取消所有模拟,检查补给阀是否再次控制液位,并记录更改的内容。
✓ 检查: 液位在设定值稳定,且没有剩余报警。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
- 2流程图 B
汽蚀:流量过大,入口有效汽蚀余量(NPSHA)低于泵的需求。
处理方法: 限制流量(在供液管上加装流量调节器或节流孔板),并确保 NPSHA 比 NPSHR 至少高出约 0.6 m。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查液体制冷剂泵
泵送循环系统中的液体泵在吸入侧需要足够的液位高度和最小流量。液位过低会导致气蚀、噪音和泵的磨损。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
✓ 检查: 您已知晓设备规则并已佩戴防护装备。
- 测量泵压力. 使用校准过的压力表读取泵前后的压力,并计算压差。将其与制造商的泵曲线进行比较。
✓ 检查: 压差处于预期流量的泵曲线上。
- 检查液位和吸入高度. 读取分离器或容器中的液位,并将其高于泵入口的高度与泵制造商要求的 NPSH 值进行比较。
✓ 检查: 液位高于泵制造商要求的最小值。
- 检查并倾听是否有气蚀现象. 倾听泵的声音并使用钳形电流表测量电机电流。气蚀会产生噼啪声,且压差和电流不稳定。
✓ 检查: 泵运行安静,压力和电流稳定。
- 检查最小流量旁路. 检查返回容器的旁路节流孔或阀门是否打开,并按照设计要求设置,以确保即使在所有蒸发器关闭时泵仍有流量。
✓ 检查: 旁路有流量(通过温度或视镜判断),且泵没有在阀门关闭的情况下运行。
- 清洗吸入过滤器. 如果压差较低或正在下降,请隔离泵,让液体流回或按照工厂程序将其排出,并在打开过滤器之前确认压力为零。清洗滤网,安装新垫圈并进行检漏。
✓ 检查: 过滤器干净,盖子密封良好,且泵达到了正常的压差。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
- 3流程图 C
再循环:流量过小,液体在泵内回流;节流会使情况更糟。
处理方法: 重新打开出口阀,并在湿回气管上加装最小流量旁通(至少 ¾″,用截止阀或针阀,绝不能用安全阀,约 2.3 m³/h)。调整方法:旁通全开,关闭出口阀,慢慢关小旁通直到压力表指针抖动,然后开大到稳定为止。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查液体制冷剂泵
泵送循环系统中的液体泵在吸入侧需要足够的液位高度和最小流量。液位过低会导致气蚀、噪音和泵的磨损。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
✓ 检查: 您已知晓设备规则并已佩戴防护装备。
- 测量泵压力. 使用校准过的压力表读取泵前后的压力,并计算压差。将其与制造商的泵曲线进行比较。
✓ 检查: 压差处于预期流量的泵曲线上。
- 检查液位和吸入高度. 读取分离器或容器中的液位,并将其高于泵入口的高度与泵制造商要求的 NPSH 值进行比较。
✓ 检查: 液位高于泵制造商要求的最小值。
- 检查并倾听是否有气蚀现象. 倾听泵的声音并使用钳形电流表测量电机电流。气蚀会产生噼啪声,且压差和电流不稳定。
✓ 检查: 泵运行安静,压力和电流稳定。
- 检查最小流量旁路. 检查返回容器的旁路节流孔或阀门是否打开,并按照设计要求设置,以确保即使在所有蒸发器关闭时泵仍有流量。
✓ 检查: 旁路有流量(通过温度或视镜判断),且泵没有在阀门关闭的情况下运行。
- 清洗吸入过滤器. 如果压差较低或正在下降,请隔离泵,让液体流回或按照工厂程序将其排出,并在打开过滤器之前确认压力为零。清洗滤网,安装新垫圈并进行检漏。
✓ 检查: 过滤器干净,盖子密封良好,且泵达到了正常的压差。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
- 4流程图 D
吸入蒸气:容器压力快速下降时,液面以下约 0.9 m 范围内的液体会沸腾,气体随液体进入下液管。加旁通无济于事。
处理方法: 更缓慢地降压,提高容器内液位,并采用压降小的大管径吸气管。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查容器中的液位控制
液位控制将分离器或接收器中的液体保持在正确量,以确保泵有足够的吸入高度,且没有液体被带入压缩机。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
✓ 检查: 液位清晰可见并已记录。
- 读取传感器信号. 在控制器中读取液位信号,或使用万用表在测试端子处测量 4–20 mA 信号,或使用 mA 钳形表测量。在控制面板中进行带电测量时,必须使用 CAT III/IV 电表和绝缘探头。
✓ 检查: 信号根据传感器的量程与视镜中的液位相符。
- 校准传感器. 如果信号不匹配,请参考视镜,按照制造商的说明在控制器或变送器中设置零点和量程。
✓ 检查: 控制器在两个不同液位处显示的液位与视镜一致。
- 检查设定值. 根据设计检查正常液位以及低液位和高液位报警:低液位必须为泵提供足够的吸入高度,高液位必须保护压缩机。
✓ 检查: 设定值与设计文档一致。
- 测试报警. 通知操作员,并按照控制器允许的方式测试低液位和高液位报警(在服务菜单中模拟或通过移动浮球开关)。检查泵是否在低液位时停止,以及液体补给是否在高液位时关闭。
✓ 检查: 每个报警在其对应液位触发,且正确的输出端切换。
- 恢复正常. 取消所有模拟,检查补给阀是否再次控制液位,并记录更改的内容。
✓ 检查: 液位在设定值稳定,且没有剩余报警。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
- 5
容器中的液位传感器读数错误。
处理方法: 与容器液位视镜比对,并校准或更换传感器。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查容器中的液位控制
液位控制将分离器或接收器中的液体保持在正确量,以确保泵有足够的吸入高度,且没有液体被带入压缩机。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
✓ 检查: 液位清晰可见并已记录。
- 读取传感器信号. 在控制器中读取液位信号,或使用万用表在测试端子处测量 4–20 mA 信号,或使用 mA 钳形表测量。在控制面板中进行带电测量时,必须使用 CAT III/IV 电表和绝缘探头。
✓ 检查: 信号根据传感器的量程与视镜中的液位相符。
- 校准传感器. 如果信号不匹配,请参考视镜,按照制造商的说明在控制器或变送器中设置零点和量程。
✓ 检查: 控制器在两个不同液位处显示的液位与视镜一致。
- 检查设定值. 根据设计检查正常液位以及低液位和高液位报警:低液位必须为泵提供足够的吸入高度,高液位必须保护压缩机。
✓ 检查: 设定值与设计文档一致。
- 测试报警. 通知操作员,并按照控制器允许的方式测试低液位和高液位报警(在服务菜单中模拟或通过移动浮球开关)。检查泵是否在低液位时停止,以及液体补给是否在高液位时关闭。
✓ 检查: 每个报警在其对应液位触发,且正确的输出端切换。
- 恢复正常. 取消所有模拟,检查补给阀是否再次控制液位,并记录更改的内容。
✓ 检查: 液位在设定值稳定,且没有剩余报警。
使用参考标准检查传感器
温度或压力传感器读数错误会导致控制器调节错误:如过热度错误、除霜错误或误报。在更改设置或更换部件之前,请将其与校准过的参考标准进行比较。
- 将参考标准安装在传感器旁边. 使用导热膏和绝热材料,将校准过的温度计探头固定在同一根管道或同一气流中的温度传感器旁边。对于压力传感器,将校准过的压力表连接到电路中同一位置的服务端口。连接制冷剂电路时,请佩戴护目镜和手套。
✓ 检查: 参考读数在几分钟内保持稳定。
- 与控制器读数进行比较. 在读取参考标准的同时,从控制器显示屏或服务工具中读取传感器的实时值。
✓ 检查: 偏差在传感器或控制器制造商给出的公差范围内(对于温度传感器,通常在 1 K 左右)。
- 检查偏移量和传感器类型. 在控制器参数列表中,检查传感器类型(例如 NTC, PT1000, 0–10 V, 4–20 mA)、压力范围和任何校准偏移量是否与安装的传感器匹配。在更改任何内容之前,请记录原始值。
✓ 检查: 控制器中的传感器类型、范围和偏移量与传感器数据表一致。
- 测量传感器电阻. 断开并锁定控制器,断开传感器,并在参考仪器显示传感器处温度时,用万用表测量其电阻。与制造商的电阻表进行比较。PT1000 在 0 °C 时读数为 1000 Ω;冰水浴可提供一个简单的 0 °C 检查点。
✓ 检查: 电阻与参考温度的表值相符;OL 或 0 Ω 表示传感器或电缆断路或短路。
- 检查传感器的位置和安装. 检查管夹或保护套管:确保金属与金属紧密接触,使用了导热膏,对周围空气进行了绝缘,且位置正确(例如:位于蒸发器出口,不在风扇气流中)。
✓ 检查: 传感器牢固地安装在正确点并已绝缘。
- 重新连接并确认. 重新连接传感器,恢复电源,并再次将读数与参考值进行比较。如果传感器超出公差范围,请更换一个同类型的传感器。
✓ 检查: 控制器与参考值在公差范围内一致。
- 读取实际液位. 清洁容器上的视镜或液位计,并在稳定运行状态下读取实际液位。请佩戴护目镜和手套。
- 6流程图 E
吸入过滤器堵塞、阀门未完全打开,或叶轮或轴承磨损。
处理方法: 清洗过滤器,打开阀门,并按制造商说明检查泵。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
检查液体制冷剂泵
泵送循环系统中的液体泵在吸入侧需要足够的液位高度和最小流量。液位过低会导致气蚀、噪音和泵的磨损。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
✓ 检查: 您已知晓设备规则并已佩戴防护装备。
- 测量泵压力. 使用校准过的压力表读取泵前后的压力,并计算压差。将其与制造商的泵曲线进行比较。
✓ 检查: 压差处于预期流量的泵曲线上。
- 检查液位和吸入高度. 读取分离器或容器中的液位,并将其高于泵入口的高度与泵制造商要求的 NPSH 值进行比较。
✓ 检查: 液位高于泵制造商要求的最小值。
- 检查并倾听是否有气蚀现象. 倾听泵的声音并使用钳形电流表测量电机电流。气蚀会产生噼啪声,且压差和电流不稳定。
✓ 检查: 泵运行安静,压力和电流稳定。
- 检查最小流量旁路. 检查返回容器的旁路节流孔或阀门是否打开,并按照设计要求设置,以确保即使在所有蒸发器关闭时泵仍有流量。
✓ 检查: 旁路有流量(通过温度或视镜判断),且泵没有在阀门关闭的情况下运行。
- 清洗吸入过滤器. 如果压差较低或正在下降,请隔离泵,让液体流回或按照工厂程序将其排出,并在打开过滤器之前确认压力为零。清洗滤网,安装新垫圈并进行检漏。
✓ 检查: 过滤器干净,盖子密封良好,且泵达到了正常的压差。
检查阀门位置和积液
服务阀或截止阀若处于关闭或半开状态,会产生类似于节流或充注量不足的症状;且封闭阀门之间的积液在升温时可能会导致管道爆裂。请佩戴护目镜和手套,且绝不可超过系统的 PS。
- 对照图纸检查电路/管路. 按照流程图,列出从压缩机经过冷凝器、接收器、液体管、蒸发器到吸气管的所有服务阀、球阀和主阀。
✓ 检查: 您现在拥有了一份所有阀门及其在正常运行状态下所需位置的清单。
- 检查服务阀. 使用阀门扳手检查吸气、排气和液体服务阀是否完全打开(处于后座位置)。仅在连接压力表时才可稍微离开后座位置。完成后请重新安装阀盖。
✓ 检查: 阀杆已完全打开且阀帽已拧紧。
- 检查是否有部分关闭的阀门. 在系统运行状态下,使用夹持式温度计测量液管上每个阀门前后的管道温度。如果阀门后出现明显的温度下降、结霜或出汗,则表示该阀门部分关闭或受限。
✓ 检查: 液管中的任何阀门都没有明显的温度下降。
- 检查电磁阀. 检查电磁阀在收到指令时是否打开:线圈已通电(使用磁力测试仪或测量线圈电压)且有流量(阀门后温度发生变化)。
✓ 检查: 每个电磁阀在收到指令时打开,在无指令时关闭。
- 严禁将液体封死. 在关闭充满液体的管段的两个阀门之前,请将液体泵出或确保该管段具有压力释放路径(安全阀或通往接收器的开放路径)。绝不能让液管两端同时处于关闭状态。
✓ 检查: 每个可能被关闭的管段均已排空或具有释放路径。
- CO2:检查停机保护. 在 R744 系统中,关闭阀门前请确认停机单元、安全阀及任何保压功能均处于工作状态,因为被封闭的 CO2 在升温时压力会迅速升高(参见 CO2 停机指南)。
✓ 检查: 停机压力远低于 PS,且安全阀通往其出口的路径畅通。
- 遵守设备安全规则. 阅读设备的安全规则(氨或 CO2 设备有其专属规则)。佩戴护目镜和手套:液体制冷剂和冷管会导致冻伤。进入低洼或封闭空间前请先通风。
- 7
电气故障:泵电机、变频器或过载保护器。
处理方法: 测量电压和电流,并读取变频器报警信息。
🛠 如何操作?分步说明
只有具备资质的人员方可对制冷和电气系统进行作业。请遵循制造商手册及当地法规;以下步骤仅为指导,不能替代培训。
测量负载下的电压和电流
低电压、相位不平衡或高电流会导致电机过热并跳闸。请在停机、启动期间和运行期间进行测量,并与铭牌数据进行对比。在打开的电盘中进行带电测量仅限专业人员操作。
- 准备带电测量. 使用带有绝缘探头的 CAT III/IV 万用表和具有启动电流功能的真有效值 (true-RMS) 钳形表。佩戴护目镜,不要穿着宽松衣物,手远离可能自动启动的风扇和皮带。
✓ 检查: 仪表和导线符合 CAT III 或 CAT IV 等级,且仪表在已知电源上工作正常。
- 测量停机时的电源. 在压缩机停止状态下,测量进线端子的 L1–L2、L2–L3 和 L3–L1(以及使用中相线到零线的电压)。
✓ 检查: 所有电压均在铭牌或数据表范围之内(许多压缩机允许额定电压的 ±10%)。
- 测量启动期间和运行期间的电压. 在压缩机启动时以及运行几分钟后,在压缩机接触器处测量相同的相电压。启动期间电压大幅下降表明电源薄弱、电缆尺寸不足或连接松动。
✓ 检查: 电压在启动和运行期间均保持在允许范围内。
- 计算电压不平衡度. 不平衡度 (%) = 三相线电压中与平均值最大偏差 ÷ 平均值 × 100。
✓ 检查: 不平衡度在压缩机制造商的限制范围内(通常约为 2%)。
- 测量每相电流. 分别钳夹每相导体:测量启动时的启动电流以及系统稳定后的运行电流。
✓ 检查: 运行电流不超过铭牌上的额定负载电流 (RLA),且三相电流基本相等。
- 记录并处理. 在服务报告中记录电压、不平衡度和电流。电压降过高:在断电状态下紧固并检查连接。不平衡或电流过高:在重复重启前,追踪电源或电机故障。
✓ 检查: 读数已记录,且任何故障已追踪至电源、连接或电机。
检查变频器 (VFD) 并读取其报警
当变速控制的压缩机、风机或泵无法运行或跳闸时,变频器通常会告知原因。请先读取其报警信息,在更换任何部件之前,检查电源、信号和输出。
- 读取并记录报警日志. 在复位或关机之前,通过驱动器键盘或服务工具读取当前故障和故障历史记录。记录代码、时间以及随之存储的数值(电流、DC 总线电压、频率)。在驱动器制造商的手册中查找每个代码。
✓ 检查: 您已根据手册记录了代码及其含义的清单,并已知晓最近发生的故障。
- 检查关键参数. 将电机数据(额定电压、电流、频率)、最低和最高转速、加速/减速时间以及电流限制与压缩机或风机制造商的设置列表进行对比。压缩机通常有用于回油和润滑的最低转速。
✓ 检查: 参数与制造商列表一致;在更改之前已记录所有差异。
- 测量电源电压. 使用 CAT III/IV 万用表和绝缘探头,在静止和运行状态下测量驱动器输入端的 L1、L2 和 L3 之间的相间电压。在裸露的带电部件附近请勿穿着宽松的衣服。
✓ 检查: 所有三个电压均在驱动器手册的输入范围内且彼此接近;缺相或低电压可解释电源报警。
- 检查运行、使能和速度信号. 在控制器请求运行时,在控制端子处测量运行/使能输入和速度参考值(0-10 V 或 4-20 mA)。如果使能信号缺失,请检查安全链(压力开关、电机保护)。
✓ 检查: 驱动器显示屏显示运行命令和控制器发送的参考值;如果未显示,则故障位于驱动器上游。
- 测量输出电压和电流. 在驱动器运行时,使用低通(VFD)模式的电表测量 U-V、V-W 和 W-U,并使用真有效值 (true-RMS) 钳形电流表测量每个输出相的电流。将其与显示屏上的频率和电机铭牌进行比较。
✓ 检查: 三个输出电压和电流平衡,且电流在该速度下处于电机额定值范围内。
- 断电并等待 DC 总线放电. 在拆卸或紧固任何部件之前:请先断电、锁定并挂牌。等待至少变频器标签上注明的放电时间,然后测量 DC 总线端子 (+/-) 之间的直流电压。检查端子是否有热损坏并将其紧固。如果对电机进行绝缘电阻测试(兆欧表测试),请先将电机导线从变频器上断开;严禁通过变频器进行绝缘测试。
✓ 检查: 在接触任何部件之前,电表显示总线上没有危险的直流电压,且电机测试是在断开变频器的情况下进行的。
- 重启并观察. 重新连接,关闭盖板,接通电源并启动机组。在启动和完整运行周期期间,监测转速、电流和报警情况。
✓ 检查: 变频器加速至请求转速且无新报警,故障日志中没有新条目。
- 准备带电测量. 使用带有绝缘探头的 CAT III/IV 万用表和具有启动电流功能的真有效值 (true-RMS) 钳形表。佩戴护目镜,不要穿着宽松衣物,手远离可能自动启动的风扇和皮带。
制造商手册中的检查项目 (1)
制造商为其自身产品给出的数值和检查项目;它们适用于所提及的产品。
- Hussmann泵送CO2系统:如果泵的压差保持在约0.35 bar(5 psi)以下或4.1 bar(60 psi)以上达10秒钟,泵将停止,2分钟后重新启动,并在15分钟内第四次停止后锁定。[3]
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来源
- Cornell Pump – Refrigeration Pump Troubleshooting for Liquid Overfeed and Transfer Pumps, Form F259 Rev. 0 (2017-09-07)
- Cornell Pump – Technical foundations of Cornell refrigeration pumps (checked 2026-10-27)
- Hussmann – Pumped liquid CO2 secondary refrigeration, installation & operation manual, P/N 0516803_D (June 2024)