冬季低溫環境對冷水機的運行是特殊考驗，尤其是在北方地區，若未采取針對性措施，可能導致管道凍裂、設備效率下降甚至停機。冬季運行的冷水機面臨著環境溫度低、負荷波動大、防凍需求高等問題，科學規劃運行策略和防凍方案，能確保設備在嚴寒季節安全穩定運行。

一、冬季運行的特殊性與挑戰

（一）環境溫度對設備的影響

當環境溫度低于 5℃時，風冷式冷水機的冷凝溫度顯著降低，雖然能提升部分負荷下的能效比，但也可能導致以下問題：

? 壓縮機吸氣壓力過低（低于 0.2MPa），引發低壓保護頻繁動作；

? 制冷劑在蒸發器內蒸發不完全，進入壓縮機形成液擊風險；

? 冷卻塔或風冷冷凝器可能結冰，影響散熱效率甚至損壞部件。

某北方工廠冬季未調整參數，風冷式冷水機因冷凝溫度過低，一天內觸發低壓保護 12 次，無法正常運行。

（二）負荷變化的應對難題

冬季生產負荷往往低于夏季，部分車間甚至間歇性生產，導致冷水機長期處于低負荷運行狀態：

? 壓縮機頻繁啟停（每小時超過 5 次），加劇部件磨損；

? 水溫波動增大，影響產品冷卻質量；

? 系統循環水量不足時，管道內水流速度慢，易形成局部結冰。

二、冬季運行前的防凍準備工作

（一）管道系統防凍改造

1. 保溫層加裝：對暴露在室外或非供暖區域的管道，包裹厚度≥50mm 的橡塑保溫層（導熱系數≤0.03W/(m?K)），閥門和法蘭部位需做特殊保溫處理（加裝保溫套）；

2. 伴熱裝置安裝：極度嚴寒地區（環境溫度≤-10℃），在管道外側加裝電伴熱帶（功率 20-30W/m），并配備溫控器（設定溫度 5-8℃，低于 5℃自動啟動）；

3. 排水設施優化：在管道最低點安裝自動排水閥，停機時能快速排空積水；對于長期停用的管道，需拆除或用壓縮空氣吹掃干凈。

某食品廠因未對室外管道保溫，-8℃低溫導致 6 處管道凍裂，維修成本超 2 萬元，停產 2 天。

（二）設備參數調整

1. 壓縮機運行參數：將低壓保護值從 0.3MPa 調整至 0.2MPa（避免頻繁停機），同時開啟壓縮機熱氣旁通閥（部分機型），確保吸氣溫度不低于 5℃；

2. 風機控制策略：風冷式冷水機加裝風機變頻控制或風閥調節，環境溫度低于 10℃時降低風機轉速，避免冷凝壓力過低；

3. 水溫設定優化：適當提高出水溫度（如從 10℃升至 12-15℃），減少設備負荷和能耗，同時降低結冰風險。

（三）冷卻塔冬季防護

1. 加裝加熱裝置：在冷卻塔集水盤安裝電加熱器（功率按每立方米水 1-2kW 配置），維持水溫在 5℃以上；

2. 風機反轉除冰：當翅片結冰時，啟動風機反轉功能（部分機型支持），利用設備余熱融化冰層；

3. 切換運行模式：冬季負荷低時，可停用部分冷卻塔，采用 “一用一備” 模式，提高運行冷卻塔的負荷率。

三、冬季日常運行與維護要點

（一）每日防凍檢查

1. 巡檢保溫層是否完好，有無破損或進水（進水會降低保溫效果）；

2. 檢查電伴熱帶是否正常工作（用紅外測溫儀測量表面溫度，應在 5-10℃）；

3. 觀察管道壓力表，確認系統壓力穩定（無泄漏導致的壓力下降）；

4. 記錄冷卻塔水溫，確保集水盤溫度≥5℃，發現結冰立即處理。

（二）低負荷運行管理

1. 間歇運行策略：生產間隙（如夜間）無需停機，可將冷水機設為 “低溫循環模式”，維持水流循環（流量降至正常的 30%-50%），避免死水結冰；

2. 多機聯動調節：多臺冷水機運行時，減少運行臺數并提高單臺負荷率（控制在 60%-80%），避免低負荷低效運行；

3. 定期加載測試：每日至少進行一次滿負荷運行測試（持續 30 分鐘），防止壓縮機因長期低負荷運行導致潤滑不良。

（三）特殊天氣應對

1. 降雪天氣：及時清除設備頂部和周圍積雪，防止積雪融化后滲入電氣柜或凍結在散熱部件上；

2. 大風降溫：檢查室外管道固定是否牢固，防止寒風導致管道振動損壞保溫層；

3. 霧霾天氣：增加過濾器清洗頻率（從每周一次改為每 3 天一次），防止霧霾顆粒堵塞散熱翅片。

四、結冰故障的應急處理

（一）管道輕微結冰

現象：管道表面結霜，水流速度變慢，壓力略有升高。

應急步驟：

1. 立即關閉冷水機，停止制冷運行；

2. 開啟管道伴熱裝置，或用熱風槍（溫度≤60℃）距離管道 30cm 以上烘烤結冰部位（避免局部高溫損壞管道）；

3. 待冰層融化后，檢查管道是否有裂紋，無異常后開啟水泵循環（不啟動制冷），10 分鐘后恢復正常運行。

（二）嚴重結冰或凍裂

現象：管道出現明顯膨脹變形，壓力表顯示為零（水結冰體積膨脹導致），甚至有漏水聲。

應急步驟：

1. 立即關停所有相關設備，切斷電源；

2. 標記結冰和泄漏位置，切勿強行敲擊或加熱（可能導致二次損壞）；

3. 待自然解凍后，檢查損壞情況，更換凍裂管道和閥門；

4. 修復后進行水壓測試（0.8MPa 保壓 30 分鐘），確認無泄漏后重新投入運行。

五、冬季停機與重啟注意事項

（一）短期停機（1-7 天）

1. 保持水泵運行，維持系統水循環；

2. 關閉制冷系統，僅運行水循環和必要的加熱裝置；

3. 每日檢查水溫，確保系統溫度不低于 5℃。

（二）長期停機（超過 7 天）

1. 徹底排空系統內的水（包括蒸發器、冷凝器、管道和水箱），并用壓縮空氣吹掃（壓力 0.4-0.6MPa）；

2. 制冷劑系統關閉所有閥門，記錄停機時的壓力；

3. 切斷主電源，但保持電伴熱帶和加熱裝置的供電（若環境溫度可能低于 0℃）；

4. 設備表面覆蓋防塵罩，防止積雪和灰塵進入。

（三）重啟操作

1. 檢查管道保溫和伴熱系統是否完好；

2. 向系統內注水（建議使用軟化水），并排出空氣；

3. 先啟動水循環系統運行 30 分鐘，確認無泄漏和結冰后，再啟動制冷系統；

4. 逐步調整參數至正常運行值，密切觀察 2 小時以上。

冬季冷水機的穩定運行關鍵在于 “防患于未然”，提前做好防凍準備、優化運行參數、加強日常巡檢，能有效避免 90% 以上的冬季特發性故障。寒冷季節對設備是考驗，但科學應對能讓冷水機依然保持高效穩定的表現。