一、冷却水系统概述

1. 系统组成：

• 水泵：为回路提供足量水流和压头；

• 冷却进出水管路：连接离心机冷凝器及外部恒温水源；

• 换热器/冷凝器：通过水循环带走制冷剂热量；

• 过滤器/软化装置：拦截水中杂质，防止管路堵塞。

2. 工作原理： 冷却水由恒温水槽或实验室自来水经过滤后进入水泵，加压后流向离心机冷凝器，将压缩机放出的热量带走，再回流至水源侧完成循环。

二、堵塞与泵故障的主要成因

1. 管路与过滤器堵塞：

• 水源中悬浮颗粒、沉积铁锈或水垢积聚；

• 过滤器缺乏定期清洗或更换。

2. 水泵故障：

• 泵体或叶轮结垢、腐蚀；

• 轴承损耗、润滑不足；

• 密封件老化或机械密封泄漏；

• 电机线圈过热或绕组短路。

3. 外部水源问题：

• 实验室自来水压力波动过大或断流；

• 恒温水槽故障或水位低于设定线。

三、故障判断与预警信号

1. 仪器报警：

• 制冷系统高压或过温报警；

• 制冷循环停止、温度急剧上升提示；

2. 声光反馈：

• 水泵无预期运行声或异响；

• 管路处滴水、渗漏声。

3. 目测与仪表监测：

• 检查仪表：冷凝器进出水温差过大；

• 目视管路：水流速度慢、管道发白；

• 流量计或压力表指示异常。

四、应急处置流程

1. 立即停机保护：

• 按下离心机“急停”按钮或切断电源，防止压缩机空转烫坏；

• 记录故障代码和报警信息。

2. 断开冷却回路：

• 关闭进出水阀门，防止泄漏；

• 排空管内残余水，避免腐蚀。

3. 现场检查与初步排障：

• 管路检查：打开过滤器，清理滤网杂质；

• 水泵检查：拆开泵盖，检查叶轮结垢或卡死情况；短时通电测试泵体运转；

• 水源确认：检查水槽水位或自来水阀门，并恢复正常供水压力。

4. 临时替代与手动降温：

• 若需继续实验，可将离心机冷凝器用干冰或冰水浴辅助降温；

• 在机体顶部放置散热风扇，增强空气对流。

5. 专业维修与部件更换：

• 针对损坏的水泵轴承、机械密封或叶轮，及时更换；

• 对严重结垢的管路进行化学除垢或更换软管；

• 重新装配后，进行压力测试和漏水检测。

五、恢复运行与验证

1. 回路冲洗与试压：

• 用清水或除垢剂冲洗管路，直至无杂质排出；

• 关闭回流阀门，对回路进行1.5倍工作压力试压，确保无泄漏；

2. 重新启动测试：

• 连接水源，开启水泵至额定流量；

• 启动制冷系统，观察压缩机运行声音和温度变化；

• 记录试运行数据（压力、流量、温度），与标准值比对。

3. 功能验证：

• 进行空载低温离心，验证温度保持时间和波动；

• 小批量样本离心测试，确保无过温或样品变质。

六、预防维护与长期管理

1. 定期清洗与更换：

• 每月清理过滤器；

• 每季度化学除垢或超声波洗浴管路；

• 每半年更换易损密封件和软管；

2. 在线监测与报警联动：

• 安装流量传感器和压力传感器，接入离心机控制系统；

• 设置阈值报警，实现“低流量/低压力即停机”功能；

3. 操作规范与培训：

• 制定冷却水系统维护SOP；

• 定期培训操作员识别报警信号和简单排障技能；

4. 记录与评估：

• 建立维护日志，记录每次清洗更换、故障原因及处理结果；

• 定期评估故障频次，优化维护周期。

结语

冷却水系统的可靠运行决定了管架离心机制冷性能和使用寿命。在面临堵塞或水泵故障时，通过及时停机保护、排障检查、临时降温和专业维修等应急措施，能迅速恢复设备功能并保障实验连续性。结合预防性清洗、在线监测与操作培训等长期管理策略，将最大程度降低突发故障风险，为高效、稳定的离心操作提供坚实支持。