艾美康冷水机组故障分析和维护

赵蕾，丛中华，李宏鹏

首都医科大附属北京佑安医院 医学工程中心，北京 100069

冷水机组是超导型核磁共振（MR）系统的重要配套设备，可为MR系统中的氦压机提供冷却水。它通过水循环系统向机内水箱注入水，通过冷水机组制冷系统将水冷却，再由水泵将低温冷却水送出，冷却水经过氦压机，带走氦压机热量，使氦压机温度在一个稳定的范围内。一旦冷水机组发生故障，氦压机温度过高，必然导致MR系统无法正常工作[1]。因此，了解冷水机组的工作原理，对出现故障的冷水机组及时维修保养，是保证MR系统正常运行的重要工作。我院MR系统配套使用的是艾美康冷水机组。本文就冷水机组的工作原理和维修实例及保养建议做一简单介绍。

1 冷水机组的工作原理

冷水机组一般包括[2]水循环系统、制冷剂循环系统和智控系统3部分。制冷剂循环系统又包括压缩机、蒸发器（俗称制冷螺旋管）、冷凝器（俗称室外机）、鼓风机、液态制冷剂（氟利昂-22）储存罐、恒温膨胀阀、压力表等。

氦压机的热量由冷水机组中的循环水带走，循环水中的热量被蒸发器中的液态制冷剂吸收，这时，液态的制冷剂变为气态，被压缩机吸入并压缩。经过压缩的气态制冷剂通过冷凝器，将其在工作过程中吸收的全部热量（包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量），传递给周围介质（鼓风机抽来的空气）带走，使得高压过热的制冷剂重新凝结成液体，再通过膨胀阀节流后变成低温低压制冷剂，进入蒸发器，用于吸收循环水中的热量，最终达到冷却氦压机的目的[3]。

此外，冷水机组可通过智控系统中的温度传感器来感知蒸发器进出口处的循环水温度，以决定是否启动制冷，保证循环水温处于6～14 ℃范围内。

2 冷水机组的维修实例及分析

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

1号冷水机组显示屏上闪烁报警代码H1，同时，1号压缩机停机，蒸发器出水口温度显示为26 ℃，超出循环水正常温度范围。

2.1.2 故障分析

此报警代码即1号压缩机排气口压力过高。考虑当时初春气候导致空中柳絮较多，怀疑冷水机组的室外机进风口堵塞，导致制冷剂热量无法正常散发，造成压缩机压力过高，停机报警。因此，检查室外机，发现其进风口已被絮状物完全堵塞。于是使用水泵对室外机的进风口进行冲洗，使风口保持通畅，故障解除。

2.1.3 维护建议

季节交替时期应定期清洗室外机进风口，保持进风口通畅。如有可能，将室外机安装在远离尘土和絮状物的环境中。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

冷水机组1号压缩机停机，2号压缩机工作，冷水机组显示屏上无报警代码，但显示蒸发器出水口温度为32 ℃。

2.2.2 故障分析

1号压缩机停机，2号压缩机虽处于工作状态，但对循环水的降温效果不佳。检查2号压缩机压力表，发现2号压缩机压力偏低，同时，1号压缩机压力偏高。于是，检查冷凝器、制冷管路及配件有无堵塞，排除因冷凝器、制冷管路或配件堵塞导致两台压缩机压力异常。检查冷凝风机运转是否正常，排除因其运转异常导致的压力过高。在检查制冷管路中，发现在管路的中间位置，有一处极小的破损点，导致2号压缩机制冷剂泄漏。因此，怀疑2号压缩机中制冷剂泄露导致的2号制冷系统热交换能力不足。同时，1号压缩机长时间高压运转，造成1号压缩机因压力过高而自保护。

于是，将2号制冷循环系统管路破损处进行修复，并灌注足量的制冷剂氟利昂-22。同时，将1号压缩机内的制冷剂放出一部分，使1号压缩机压力处于正常值范围。随后，重新开机，设备正常运行。

2.2.3 维护建议

定期检测压缩机压力，若发现压力异常，及时寻找原因。若因压力制冷剂泄露导致的压力偏低，必须及时检查有无泄露点，若有泄露点，及时修复后，灌注足量制冷剂，以保证压缩机压力处于正常工作状态[4]。

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

氦压机停止工作，两套冷水机组的显示屏上分别闪烁报警代码A1、A2，冷水机组显示屏均显示蒸发器进水温度 52 ℃。

2.3.2 故障分析

此报警代码为防冻报警，即告知蒸发器出水口传感器测得的水温度低于设定值。而此时为春末初夏，冷水机组安装在室内，且冷水机组蒸发器进水温度很高，排除蒸发器出水口温度过低导致的故障报警。同时，检查发现，1、2号压缩机均已停机，由此可知，是冷水机组的压缩机自保护停机，导致水冷机组的循环水温过高，造成氦压机过热停机。

首先检查室外机，排除因室外机堵塞导致的压缩机压力过高造成自保护。随后，检查蒸发器进水口和出水口传感器以及冷水机组水泵的工作状态均正常。怀疑是水路过滤网堵塞导致水循环异常，水流过低造成压缩机自保护。故拆开进水口过滤网，发现过滤网上附着大量类似软塑料片的物质，清除后并将过滤网冲洗干净，安装到位，将冷水机组重新开机，系统正常运行，氦压机工作正常。

事后清洁冷水机组进水口和出水口的过滤网及氦压机的水循环系统的过滤网，以保证水循环系统的整体正常运行，从而保证氦压机正常工作。

2.3.3 维护建议

定期对水循环系统的所有水路管路进行清洗，以免因水循环异常而造成冷水机组故障。

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

1号冷水机组显示屏上闪烁报警代码A1，显示屏显示蒸发器进水口水温为23 ℃，超出循环水正常温度范围。

2.4.2 故障分析

此报警代码显示为冻结报警，即告知蒸发器出水口传感器测得的水温度低于设定值。检测发现，此时，1号冷水机蒸发器进水口传感器测得的水温为23 ℃，一号冷水机组蒸发器出水口传感器测得的水温为2 ℃，而蒸发器出水口水温设定的最低温度值为4 ℃，由此可判断是1号冷水机组蒸发器出水口温度过低导致的报警。压缩机压力正常，冷水机组的换热效率也是事先设定好的，此时为夏末初秋，室内温度在25 ℃左右。水路过滤网已定期清洗，无堵塞现象；检查水路管路，也无泄露现象。因此，怀疑是蒸发器进水口的传感器出现故障，误测得进水温度过高，导致制冷系统制冷过度，从而造成出水温度过低，引起报警。

为了验证此推测的准确性，将两个传感器的接线端子调换位置，之后，冷水机组显示屏上的报警消失，证明是蒸发器进水口传感器出现故障。更换此传感器后，将传感器接线端子按要求位置重新连接，冷水机组运行正常，无报警出现。

3 总结

通过总结在使用和维修过程中遇到的困难，建议冷水机组安装时，应与其他设备保持一定距离，这样有利于机器散热，也为日后的维修预留出通道[5-6]。维护保养冷水机组时，还应定期检查冷水机组内水箱水量，若水量超过正常值就要及时释放水量。若水量达不到正常值就要及时补充水量，并同时检查水路有无泄露点，一旦发现泄露点，必须及时修复。

[1]卢珠铃.冷水机的工作原理及维护保养[J].中国医学装备,2010,7(8):48-49.

[2]唐庆顺.超导型核磁共振关键设备—冷水机组与BCC氦气压缩机的工作原理与维修[J].核电子学与探测技术,1994,5(14):378-380.

[3]杜立志,陈友明,张泠.冷水机组性能检测与诊断方法研究[D].长沙:湖南大学,2012.

[4]郑超瑜,肖赋,陈武.冷水机组故障诊断新模型[J].建筑科学,2012,28(12):104-107.

[5]安翔,降龙浩,杨惠.冷水机组故障诊断软件的开发[J].煤气与热力,2007,27(4):70-73.

[6]刘相艳,谷波,黎远光.基于并行感知器的制冷系统故障诊断分析[J].上海交通大学学报,2005,34(8):1234-1239.