冷水机冬季运行与防冻措施：低温环境下的稳定运行指南

冬季低温环境对冷水机的运行是特殊考验，尤其是在北方地区，若未采取针对性措施，可能导致管道冻裂、设备效率下降甚至停机。冬季运行的冷水机面临着环境温度低、负荷波动大、防冻需求高等问题，科学规划运行策略和防冻方案，能确保设备在严寒季节安全稳定运行。

一、冬季运行的特殊性与挑战

（一）环境温度对设备的影响

当环境温度低于 5℃时，风冷式冷水机的冷凝温度显著降低，虽然能提升部分负荷下的能效比，但也可能导致以下问题：

• 压缩机吸气压力过低（低于 0.2MPa），引发低压保护频繁动作；

• 制冷剂在蒸发器内蒸发不完全，进入压缩机形成液击风险；

• 冷却塔或风冷冷凝器可能结冰，影响散热效率甚至损坏部件。

某北方工厂冬季未调整参数，风冷式冷水机因冷凝温度过低，一天内触发低压保护 12 次，无法正常运行。

（二）负荷变化的应对难题

冬季生产负荷往往低于夏季，部分车间甚至间歇性生产，导致冷水机长期处于低负荷运行状态：

• 压缩机频繁启停（每小时超过 5 次），加剧部件磨损；

• 水温波动增大，影响产品冷却质量；

• 系统循环水量不足时，管道内水流速度慢，易形成局部结冰。

二、冬季运行前的防冻准备工作

（一）管道系统防冻改造

1. 保温层加装：对暴露在室外或非供暖区域的管道，包裹厚度≥50mm 的橡塑保温层（导热系数≤0.03W/(m・K)），阀门和法兰部位需做特殊保温处理（加装保温套）；

2. 伴热装置安装：极度严寒地区（环境温度≤-10℃），在管道外侧加装电伴热带（功率 20-30W/m），并配备温控器（设定温度 5-8℃，低于 5℃自动启动）；

3. 排水设施优化：在管道最低点安装自动排水阀，停机时能快速排空积水；对于长期停用的管道，需拆除或用压缩空气吹扫干净。

某食品厂因未对室外管道保温，-8℃低温导致 6 处管道冻裂，维修成本超 2 万元，停产 2 天。

（二）设备参数调整

1. 压缩机运行参数：将低压保护值从 0.3MPa 调整至 0.2MPa（避免频繁停机），同时开启压缩机热气旁通阀（部分机型），确保吸气温度不低于 5℃；

2. 风机控制策略：风冷式冷水机加装风机变频控制或风阀调节，环境温度低于 10℃时降低风机转速，避免冷凝压力过低；

3. 水温设定优化：适当提高出水温度（如从 10℃升至 12-15℃），减少设备负荷和能耗，同时降低结冰风险。

（三）冷却塔冬季防护

1. 加装加热装置：在冷却塔集水盘安装电加热器（功率按每立方米水 1-2kW 配置），维持水温在 5℃以上；

2. 风机反转除冰：当翅片结冰时，启动风机反转功能（部分机型支持），利用设备余热融化冰层；

3. 切换运行模式：冬季负荷低时，可停用部分冷却塔，采用 “一用一备” 模式，提高运行冷却塔的负荷率。

三、冬季日常运行与维护要点

（一）每日防冻检查

1. 巡检保温层是否完好，有无破损或进水（进水会降低保温效果）；

2. 检查电伴热带是否正常工作（用红外测温仪测量表面温度，应在 5-10℃）；

3. 观察管道压力表，确认系统压力稳定（无泄漏导致的压力下降）；

4. 记录冷却塔水温，确保集水盘温度≥5℃，发现结冰立即处理。

（二）低负荷运行管理

1. 间歇运行策略：生产间隙（如夜间）无需停机，可将冷水机设为 “低温循环模式”，维持水流循环（流量降至正常的 30%-50%），避免死水结冰；

2. 多机联动调节：多台冷水机运行时，减少运行台数并提高单台负荷率（控制在 60%-80%），避免低负荷低效运行；

3. 定期加载测试：每日至少进行一次满负荷运行测试（持续 30 分钟），防止压缩机因长期低负荷运行导致润滑不良。

（三）特殊天气应对

1. 降雪天气：及时清除设备顶部和周围积雪，防止积雪融化后渗入电气柜或冻结在散热部件上；

2. 大风降温：检查室外管道固定是否牢固，防止寒风导致管道振动损坏保温层；

3. 雾霾天气：增加过滤器清洗频率（从每周一次改为每 3 天一次），防止雾霾颗粒堵塞散热翅片。

四、结冰故障的应急处理

（一）管道轻微结冰

现象：管道表面结霜，水流速度变慢，压力略有升高。

应急步骤：

1. 立即关闭冷水机，停止制冷运行；

2. 开启管道伴热装置，或用热风枪（温度≤60℃）距离管道 30cm 以上烘烤结冰部位（避免局部高温损坏管道）；

3. 待冰层融化后，检查管道是否有裂纹，无异常后开启水泵循环（不启动制冷），10 分钟后恢复正常运行。

（二）严重结冰或冻裂

现象：管道出现明显膨胀变形，压力表显示为零（水结冰体积膨胀导致），甚至有漏水声。

应急步骤：

1. 立即关停所有相关设备，切断电源；

2. 标记结冰和泄漏位置，切勿强行敲击或加热（可能导致二次损坏）；

3. 待自然解冻后，检查损坏情况，更换冻裂管道和阀门；

4. 修复后进行水压测试（0.8MPa 保压 30 分钟），确认无泄漏后重新投入运行。

五、冬季停机与重启注意事项

（一）短期停机（1-7 天）

1. 保持水泵运行，维持系统水循环；

2. 关闭制冷系统，仅运行水循环和必要的加热装置；

3. 每日检查水温，确保系统温度不低于 5℃。

（二）长期停机（超过 7 天）

1. 彻底排空系统内的水（包括蒸发器、冷凝器、管道和水箱），并用压缩空气吹扫（压力 0.4-0.6MPa）；

2. 制冷剂系统关闭所有阀门，记录停机时的压力；

3. 切断主电源，但保持电伴热带和加热装置的供电（若环境温度可能低于 0℃）；

4. 设备表面覆盖防尘罩，防止积雪和灰尘进入。

（三）重启操作

1. 检查管道保温和伴热系统是否完好；

2. 向系统内注水（建议使用软化水），并排出空气；

3. 先启动水循环系统运行 30 分钟，确认无泄漏和结冰后，再启动制冷系统；

4. 逐步调整参数至正常运行值，密切观察 2 小时以上。

冬季冷水机的稳定运行关键在于 “防患于未然”，提前做好防冻准备、优化运行参数、加强日常巡检，能有效避免 90% 以上的冬季特发性故障。寒冷季节对设备是考验，但科学应对能让冷水机依然保持高效稳定的表现。