螺杆式制冷压缩机

2024-10-29

螺杆式制冷压缩机（精选7篇）

螺杆式制冷压缩机篇1

一、前言

LG20ⅡA220型第二代螺杆压缩机, 电源6000V, 50Hz, 3相, 电机250kW, 额定电流29.3A, 介质, 氨气。排量1086m3/h, 制冷量调节范围15%~100%, 阳转子转速2960r/min, 内容积比调节范围2.5~5。

压缩机运行中能量显示出现跳动, 并且有不断上涨趋势, 在能量上涨的同时, 高压电机的电流也在反复波动。初步分析认为是能量传感器问题, 经过检查, 发现能量传动杆的螺旋槽磨损严重, 螺旋槽的宽度增加了很多, 能量传动杆直接带动能量指针旋转, 测量出压缩机的能量, 直接影响显示的能量值。由于当时没有配件, 将能量传感器切除, 直接通过电流值的大小来控制。但是电流也在波动, 为了能使压缩机安全运行, 决定降低负荷运行。将压缩机电机的电流控制在7.5~7.9A运行比较稳定, 没有太大的波动。即使这样, 动力电机的电流也在上涨, 并且涨势较快, 每两小时巡检就要通过降低负荷来降电流, 以便将电流控制在指标之内, 而正常情况下电流应基本保持不变。

二、故障分析

1. 工艺方面原因

该压缩机主要作用是提高重整装置液收率, 压缩介质为氨气, 氨气在整个氨系统中密闭循环使用, 利用氨气容易汽化和液化的性质起制冷作用。因压缩机压缩的气体为再接触冷冻器中的氨液与重整换热使氨液汽化所产生的氨气, 如果再接触冷冻器发气量有波动, 必将导致进入压缩机的气体波动, 从而导致压缩机负荷变化, 造成能量波动, 从而引起电流波动。

2. 压缩机方面的原因

机组属于容积式制冷压缩机, 利用一对相互啮合的阴阳转子在机体内作回转运动, 周期性地改变转子每对齿槽间的容积来完成吸气、压缩、排气过程。如果两个转子磨损, 啮合不完全, 则压缩过程中会产生漏气, 使压缩的气体又返回到吸入端, 从而造成压缩机负荷波动而导致能量跳动。

能量调节主要由能量活塞两端和内容积比活塞两端的压力油进行调节控制, 其中间由一个固定隔板隔开, 隔板的主要作用是密封隔板两端的控制油。它们之间通过O形圈与油缸密封, 包括能量杆与固定隔板的密封均为O形圈, 所以很容易磨损而产生泄漏。对于能量活塞, 任何一个密封面的不严或磨损都可能使控制油泄漏, 造成能量的波动。

根据使用说明书所述, 内容积比是可调的, 但该压缩机在设计时可能为了简化, 虽然设置了内容积调节回路, 但在微正压控制柜中并未最终连线, 即此处的内容积调节回路不能使用。如果密封磨损泄漏, 压力油会从能量活塞右端的腔体慢慢泄漏到内容积比活塞回油端, 使能量减小。当电磁阀接收到控制油压减小的信号时, 电磁阀动作, 使进油口连通, 即使有很少一部分油泄漏, 都将对油压造成相当大的影响, 从而影响能量的稳定。所以当有少量的控制油泄漏时, 控制油压变化很明显, 控制油腔体里只需要补充少量的压力油就可以保持原来的压力, 当进油口连通但还来不及关断的时候, 控制油的量已经大于原来的量, 控制压力超过了原来的压力, 这样反复动作, 导致能量不断上涨, 这与机组的实际情况相吻合。

3. 控制油路方面

能量活塞和内容积比活塞两端的压力油, 主要是通过两个电磁换向阀控制, 如果电磁阀开启或关闭压力油的信号比较滞后, 会导致控制油压力增大或减小, 从而引起能量波动。另外, 电磁阀故障也将导致能量波动。

三、检查与处理

1. 检查内容积比调节滑阀和能量杆

对内容积比滑阀检查后发现, 滑阀的内表面和能量杆的外表面都有严重的划痕。对能量调节滑阀的检查发现, 能量滑阀表面即与阴阳转子接触密封的面有一定磨损。拆开机组检查中注意到, 内容积比活塞两端都有控制油, 情况表明, 内容积比一直处于最小值, 即能量调节范围处在最大时的运行状况, 这种情况下, 通过弹簧力作用在内容积比活塞上, 将其压向固定挡板一端, 使内容积比活塞一直处于最左端。

2. 对隔板密封情况进行检查

检查固定在油缸里的隔板及隔板密封情况后, 发现隔板没有损坏, 但隔板与能量杆的密封间隙增大, 这可能是导致能量波动最直接的原因。

3. 问题处理

(1) 内容积比滑阀, 能量杆滑动接触面以及能量滑阀与阴阳转子接触密封面有磨损, 且有很明显的划痕。针对这个问题, 由于这并不是影响能量波动的主要原因, 仅清洗了过滤器, 并将机组内的油全部更换。由于没有内容积比滑阀配件, 只更换了能量杆。

(2) 因能量杆与隔板接触的O形圈密封间隙增大, 故此更换O形密封圈。仅此一个密封圈, 就从根本上解决了压缩机能量波动的问题。

四、检修后试机情况

机组大修后, 经过气密试压, 开机试运行, 开机后机组大量泄漏氨气, 故停机检查, 发现氨压机轴封泄漏, 更换轴封后正常。再次开启机组, 又发现出口处有撞击声, 经过判断声音来自出口单向阀处, 即E205的液位太高, 使发气量空间小, 导致压缩机的进气量波动而引起压缩机出口压力波动, 从而使压缩机出口单向阀反复开启与闭合而产生响声, 调整操作后声响消除, 压缩机运行正常。目前, 机组已经运行半年多, 状况良好, 能量的调节可以满足工艺需要。

摘要：重整车间螺杆制冷压缩机控制不稳定, 能量总是不断上涨, 驱动机电流波动。分析导致此故障的原因, 对存在问题逐一检查, 确认O形圈密封固定隔板与能量杆的动静密封漏油, 是导致能量波动的直接原因。

关键词：螺杆制冷压缩机,能量,滑阀,O形圈密封

螺杆式制冷压缩机篇2

关键词：聚丙烯,螺杆式压缩机,制冷

1 概述

中石化股份天津分公司烯烃部聚丙烯装置采用意大利Lyondellbasell公司的Spheripol工艺。反应系统由液相环管反应器和气相流化床反应器组成。装置原设计生产能力为4万吨/年的无色聚丙烯颗粒。99年对装置进行了技术改造, 生产能力由4万吨/年提高到6万吨/年, 但是制冷机组PK601并未更换, 夏季运行时, 由于环境温度高、湿度大, 导致冷量不足, 为装置安全生产带来诸多不安全因素。

2 装置现状

聚丙烯装置制冷机组PK601只有1套, 为全装置提供冷冻水, 一旦出现故障停机, 将导致装置因缺冷冻水而停车, 且装置经过技术改造后, 制冷机组处于超负荷运转状态, 尤其在夏季生产共聚产品时, 由于冷量不足, 催化剂预接触罐D201处的温度由9～10℃上升到18～20℃, 影响催化剂活性, 并造成在线混合器Z203、Z211A/B处易发生堵塞;预聚合反应器R200撤热量低, 温度升高, 严重影响反应系统温度、压力平稳控制, 特别是丙烯冷却器E201处如果丙烯温度上升过高, 极易造成Z211C、反应器出料阀LV231A处堵塞停车;乙烯汽提塔T402顶部换热器E407处冷量不足造成大量乙烯不能冷凝, 随尾气排走, 造成浪费, 也影响共聚反应系统平稳运行。

3 螺杆式压缩机PK601工作原理

聚丙烯装置螺杆式压缩机PK601属于单级蒸汽压缩式制冷循环, 由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个最基本的部件组成。工作过程:液态制冷剂R22在蒸发器 (E602) 中吸收被冷却介质的热量, 气化成为低压低温的蒸汽, 被压缩机 (C601) 吸入并压缩成为高压高温的蒸汽后排入冷凝器 (E601) , 在冷凝器中向周围的环境介质放热冷凝成为高压液体, 经节流阀 (LV612) 节流成为低压低温制冷剂液体, 再进入蒸发器 (E602) 吸收被冷却物体的热量而气化。这样制冷剂在循环系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。

4 影响PK601制冷原因分析

螺杆压缩机的排气温度是由压缩机的功耗、被压缩气体的比热容, 以及所喷入的油量联合作用的结果, 如果排气温度过高, 压缩机的效率就会降低, 也会导致更多的润滑油处于气相, 增加油分离的困难, 降低油的寿命。如果压缩机的功耗、被压缩气体的比热容以及所喷入的油量都已确定无误, 排气温度仍然过高, 那么就有可能是其他部件或外界环境的影响。

4.1 PK601自身原因

PK601机组氟利昂液位太低, 未能将气体冷却到要求温度, 液位能从D613接受罐油窥镜中看到, 但也不要超过一半, 防止发生湿冲程现象。

油冷却器内含有灰尘或杂质, 使其散热效果降低。润滑油泵P605前后的两个油过滤器芯也可能被堵塞, 促使油循环不好。所以应适时的进行清理。检查断油电磁阀, 它是控制油量喷入的阀门, 如果阀门有故障油量就达不到要求。检查排风管道是否畅通, 测量排风阻力 (背压) 大小, 如果排风阻力过大也会降低冷却效果, 导致排气温度过高。压缩机阴阳转子间隙发生了改变。转子被腐蚀啮合间隙大, 气体在压缩机内部反复循环, 使得出口温度升高。蒸发器E602底部膨胀阀故障, 使E602中的液态F无法全部进入E602蒸发从而与冷冻水进行热交换。

4.2 外界环境对PK601制冷效果的影响

由于聚丙烯装置冷冻机PK601已连续使用十几年, 一直没有更换, 且已处于高负荷运转状态, 夏季运行时, 装置需用冷冻水量增大, 而机组用循环冷却水温度比春秋季节上升了5～7℃, 机组致冷剂冷凝效果下降, 冷冻水温度上升至9.5℃, 冷冻机制冷能力不够。

PK601用户过多 (E101、D106、D108A/B及管线、D201、E201、R200、E407、E504、M801A/B、Z210) , 所需冷冻水量不够。需根据生产设备的换热能力及重要性有所重点的调整各用户的用水量。

PK601系统冷却器E601冷却效果下降, 主要可能是夏季循环水温度高, 换热效果不佳, E601上部气态氟含量高, 温度、压力过高致使E601无法实现全效率工作。

5 处理过程

5.1 随着装置生产能力的提高, 最直接的办法就是增加新的冰机。

但现有条件还不能做到, 所以我们要对现有设备进行精心维护和保养, 保证PK601能在高负荷下平稳运行。

平时注意好润滑油油温, 维持油温在32-38℃。检查润滑脂是否缺乏, 电机、联轴器、轴承、螺杆等运行情况, 观察D610油气分离罐的液位, 确认润滑油的分离效果和气化状况。及时检查、清理油过滤器, 确保润滑油的清洁度, 如有异常及时报告并及时处理。

进行共聚生产时, 在保证C601入口压力不低于300KPa (低于300KPa冰机联锁停车) 的前提下尽量提高冰机负荷, 尽量保证E601的循环水量, 以达到使制冷剂充分冷凝的效果。

E601是冰机的冷凝器, 要想增大冰机负荷, 就必须增大冷凝器的冷凝量。当冷量不够时, 要首先查看循环水的温度TI001, 如果循环水温度高, 则制冷剂在冷凝器中冷凝不下来, 造成冰机工作能力下降。可以通过外界通IW水给E601物理降温。如果循环水温度无法降低, 或降低后效果制冷能力提高不大, 可以通过给E601外壳刷成白色漆, 靠反射太阳光来减少热量吸收。也可以给E601搭个遮阳蓬来减少太阳直射带来的热量。

5.2 根据设备的换热能力及重要性有所重点的调整各用户的用水量。

尽量减少在白天配置添加剂。挤压造粒工段的添加剂是用聚丙烯粉料中加入添加剂配置成添加剂母料加入挤压机中, 配制所需的粉料是70-80℃, 而添加剂的加入温度为30℃以下, 这就需要大量的冷冻水将其冷却, 因此, 避免在温度较高的白天配制添加剂而选择温度较低的夜间配制是节省冷冻水消耗, 保证冰机运行稳定。

在保证T402塔顶冷凝效果的前提下, 减少塔顶冷凝器E407的冷冻水用量。塔顶冷凝器E407的主要作用是将塔中的上升气体中的丙烯冷凝下来, 如果控制的温度过低会造成回流的丙烯中乙烯含量升高, 增加塔底再沸器的负荷, 因此在保证塔压及冷凝效果的前提下, 可适当关小冷冻水控制阀TV422的开度, 将塔顶的气体温度控制在16±5℃。由于此股冷冻水的管线较粗, 调整的效果对于冷冻水的使用效果明显。

催化剂配制罐D106在加入催化剂以后, 降温工作尽量在晚上进行。

6 提高PK601制冷效果的措施

6.1 夏季环境温度较高, 需撤热量比较大, 生产共聚产品时撤热任务更为艰巨, 所以只能采取错开冷冻水的使用时间, 尽量把大量使用冷冻水的工作转在夜间环境温度较低的时候进行。

6.2 现阶段机组的滑阀已经手动调节为最大限, 即满负荷运行。E601底部膨胀阀存在问题, 为保证液态R的膨胀量, 建议找时机更换膨胀阀LV612。或者通过对冷却器E601的改造来解决制冷量小, 热交换量不足的问题。

6.3 加强巡检, 密切监控压缩机吸入、排出压力及温度、润滑油压力、润滑油冷却后温度、加卸载电磁阀动作等情况。并根据TI611、TI612和FC611回流情况及时调整PK601负荷。

7 优化后的经济效益分析

7.1 催化剂预接触罐D201处温度降低后, 催化剂活性可提高10%, 夏季可以节约催化剂约100kg。

7.2 夏季共聚生产时, 可提高生产负荷0.2t/h, 以1000小时计算, 可提高产量200吨。

7.3 每减少一次停车, 可减少丙烯、聚丙烯损失约20吨。

7.4 极大的提高反应系统操作平稳性, 避免频繁堵塞Z203等处切换拆清, 造成高危险性易燃化学品丙烯及三乙基铝外泄, 提高操作安全性。

8 结论

由此可见, 对于聚丙烯装置来说, 螺杆式压缩机PK601在整个生产工艺过程中处于极其重要的位置, 一旦冷却量不足或故障停机就会造成整个装置停车, 所以必须密切观注其工作状况, 如有问题应及时处理, 否则很容易造成重大损失。应做到勤检查、早发现、早处理。如果PK601的制冷效果提高了, 不仅节约了能源, 而且能减少丙烯、聚丙烯的损失, 减少停车次数, 提高装置操作平稳性, 同时提高了企业的经济效益。

参考文献

[1]天津石化烯烃部聚丙烯装置岗位操作法.

[2]天津石化烯烃部聚丙烯装置工艺技术规程.

螺杆式制冷压缩机篇3

双螺杆式制冷压缩机机组主要由压缩机、油分离系统、润滑油系统、经济器组成。螺杆式制冷压缩由一对相互啮合的按一定传动比反向旋转的螺旋形转子, 水平且平行配置于机体内部, 具有凸齿的转子为阳转子, 通常它与原动机连接, 功率由此输入。具有凹齿的转子称为阴转子。在阴、阳转子的两端 (吸气端和排气端.各有一只滚柱轴承承受径向力量, 在两转子的排气端各有一只四点轴承, 该轴承承受轴向推力。位于阳转子吸气端轴颈尾部的平衡活塞起平衡轴向力减少四点轴承的负荷的作用。在阴、阳转子的下部, 装有一个由油缸内油活塞带动的能量调节滑阀, 由电磁 (或手动.换向阀控制, 可以在15%～100%范围内实现制冷量的无级调节, 并能保证压缩机处于低位启动, 以达到小的启动扭矩, 滑阀的工作位置可通过能量传感机构转换为能量百分数, 并且在机组的控制盘上显示出来。

2 螺杆式压缩机的日常维护

压缩机在前500小时运行过程中应注意润滑油情况, 首次主机启动后细心观察油温和油压变化, 如油变色则必须换油, 一直到系统清洁为止, 每次换油时应更换或清洗油过滤器、吸气过滤器及回油过滤器中的滤网。

2.1 换油

(1) 停机, 然后切断电源;

(2) 关闭压缩机之前的吸气止回截止阀及油分离器出口的排气止回截止阀;

(3) 从油分离器放空阀处排空制冷剂;

(4) 从油分离器底部的几个排污螺塞处放空油;放空油过滤器中的油, 如果机组中有油冷却器, 也应放空其中的油, 清洗或更换过滤器或过滤网;

(5) 抽真空, 给机组加油;

(6) 开启吸、排气止回截止阀, 开启喷液电磁阀及补气口前的截止阀;

(7) 接通电源, 开机。

3 油精过滤器中的滤芯更换及油粗过滤器中的滤网清洗

(1) 停机, 然后切断电源;

(2) 关闭油粗滤油器之前和油精过滤之后的截止阀, 关闭油粗过滤器出油口与压缩机喷油口之间的止回截止阀;

(3) 开启油粗过滤器上的加油阀, 使滤油器内压力与大气压平衡。稍微拧松油精过滤器法兰盖上的螺母, 使油精过滤器内的压力慢慢释放降低至与大气平衡;

(4) 拆法兰盖, 更换油精过滤器内的滤芯、清洗油粗过滤器内的滤网;

(5) 装油粗过滤器的法兰盖;

(6) 向油精过滤器中补充加满经过滤的冷冻机油, 装油精过滤器的法兰盖, 打开油粗过滤器之前的截止阀, 利用油精过滤器上放空螺塞放空, 打开油粗过滤器与压缩机喷油口之间的止回截止阀和油精过滤器后的截止阀;

(7) 接通电源, 开机。

4 喷液过滤器的清洗

(1) 停机, 切断电源;关闭过滤器前后的截止阀;

(2) 稍微拧松盖子上的螺母, 小心地让压力缓慢地释放;当所有制冷剂排空后, 取下过滤器;

(3) 清洗滤网并以干燥空气吹干后, 重新装好过滤器, 排出过滤器内空气;

(4) 开启过滤器前后截止阀;接通电源, 开机。

4吸气过滤网的清理

(1) 执行换油步骤1-3步;

(2) 稍微拧松压缩机上过滤器盖板螺钉, 让可能残留的制冷剂缓慢释放, 卸下螺钉, 打开盖板, 取出滤网;

(3) 清除滤网上的杂质, 用干燥空气或氮气吹干净, 重新装入压缩机, 将盖板上好并上紧螺钉;

(4) 从油分离器顶部放空阀处抽真空

(5) 开启吸、排气止回截止阀, 开启喷液电磁阀及补气口前的截止阀;

(6) 接通电源, 开机。

5 长期停车之保养

(1) 停机, 切断电源, 关闭吸、排气止回截止阀;

(2) 在冬季气温较低时, 关闭水冷油冷却器、冷凝器和蒸发器的供水阀, 放尽油冷却器、冷凝器和蒸发器内的积水, 以免冻破换热管。

(3) 检查所有阀门及联接处, 不得有泄漏。停车时间较长时, 应定期检查, 以防制冷剂泄漏。

(4) 每周启动油泵约10分钟。

6 日常运行中易出现的故障现象及处理方法 (见表1)

摘要：介绍了双螺杆式压缩机的结构原理;日常维护保养知识;以及运行时易出现的事故现象和处理办法;

螺杆式制冷压缩机篇4

随着全球极端气温的频繁出现, 用于验证电子产品的气候环境试验室的性能指标要求越来越高, 尤其是低温环境试验室的极限温度通常低于-40℃长时间连续运行。而在大型低温试验室的特点是设计冷量大, 制冷负荷变化大。适合采用螺杆压缩机。目前普遍采用单机螺杆压缩机, 但是在低温工况下单级螺杆压缩机有以下不利因素:

(1) 容积效率下降。蒸发温度越低, 压力比越高, 螺杆压缩机基元容积之间的压比及压差越大, 内泄露大, 故容积效率下降。

(2) 性能系数降低。蒸发压力越低, 则制取单位制冷量的功耗越大, 系统的COP值降低。

(3) 产生欠压缩。

(4) 噪声增大。

(5) 排气温度上升。

双级压缩机组由低压到高压通过两次压缩来完成, 这样的输气系数要高于单级压缩机;同时每一级的压比减少, 排气温度相对较低, 适合大压比工况下工作, 适合低温工况使用。

2单机双级螺杆压缩机制冷系统的设计。

单机双级螺杆压缩机制冷系统的设计除了考虑蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机这四大件外, 还要考虑中间冷却方式、油路系统和喷液冷却回路。

(1) 中间冷却方式的选择

为避免单机双级螺杆压缩机排气温度过高, 同时为了增加节流元件前制冷剂的过冷度, 系统设计时必须配置中间冷却器。考虑到制冷剂供液管道走向复杂, 管道阻力较大, 因此采用一级节流中间冷却方式。低温环境试验室制冷设计通常采用低温制冷剂R22或R404A, 因此采用中间不完全冷却方式。

1-单机双级压缩机, 2-冷凝器, 3-膨胀阀1, 4-蒸发器, 5-膨胀阀2, 6-中间冷却器

(2) 喷液冷却回路的设计。

双级压缩机应用的场合主要是中低温制冷系统, 而中低温系统的压缩机压比大, 在使用过程中会造成排气温度太高, 为使机组可以达到正常运转的目的, 系统需要配置液喷射。如下图所示, 引用系统一部分液态制冷剂, 直接喷入压缩室或则电机吸气侧以降低排气温度。不过控制排气温度主要靠冷凝器、冷冻油和中间冷却器, 而喷液冷却回路仅仅是作为保护件, 防止意外情况下排气温度突然增高。喷液冷却回路的关键部件是液喷阀, 液喷阀的感温包与压缩机出口的排气接触, 自动控制排气温度, 使其低于要求值, 通过阀门控制的制冷剂直接喷入压缩机的中间状态。但是使用喷液冷却回路会增加压缩机功耗, 减少制冷量, 因此最好的设计思路是:尽量不用喷液冷却回路, 仅仅作为保护装置。

1-单机双级压缩机, 2-冷凝器, 3-膨胀阀1, 4-蒸发器, 5-膨胀阀2, 6-中间冷却器, 7-液喷阀

(3) 油路系统的设计。

油路系统在螺杆机组中极其重要, 冷冻润滑油必须符合以下要求:动态密封、轴承的充分润滑、在高温高压下有良好的粘度、在低温状态下有良好的可混合性。因此油路系统设计要考虑三方面:保证冷冻油的洁净度、流量和温度。油路系统的循环是由于油分离器一排气压力与注油口之间的压力差所形成的。油路系统的主要部件有油分离器、油冷却器、油过滤器、油流开关、电磁阀组成, 油路系统设计如下图所示。

1-单机双级压缩机, 2-冷凝器, 3-膨胀阀1, 4-蒸发器, 5-膨胀阀2, 6-中间冷却器, 7-液喷阀, 8-油分离器, 9-油冷却器, 10-油冷旁通电磁阀, 11-油过滤器, 12-油流开关, 13-油路电磁阀。

单机双级螺杆压缩机不同于单级螺杆压缩机, 由于压缩机内部没有油腔, 因此油分离器需要设计足够大, 以便储存足够多的润滑油来保证系统的安全可靠。螺杆压缩机通常采用离心式油分, 几乎可以提取所有从压缩机排气口带来的油, 这样就可以限制随制冷剂进入系统的润滑油, 从而提高蒸发器的换热效果。由于要保证冷冻油能够有较好的流动性和润滑效果, 需要在油分离器内安装有油加热器和油温传感器。

为了保证进入压缩机的冷冻油有合适的工作温度和冷却效果, 油分离器后需要设置油冷却器。油冷却器是油路系统中最关键的部件, 根据实际情况可以采用水冷冷凝器、风冷冷凝器、或者采用自身的制冷剂冷却。由于考虑到冷冻油对压缩机的冷却作用, 为了避免压缩机排气过热, 通常会加大油冷却器的设计裕量, 其“设计换热量=油的冷却量+喷液阀的制冷量”。

为了避免冷冻油被冷却温度太低, 影响油的流动性, 因此需要设计一油路与油冷却器并联, 当油温低于50℃, 控制油冷旁路的电磁阀常通。

冷冻油的洁净度会影响到压缩机的润滑效果、螺杆的密封性和使用寿命, 因此在油路上需要设计一个可用于更换滤芯的油过滤器, 同时在过滤器的前后分别连接压差开关的高低压口, 当滤芯出现脏堵, 压差开关会传出开关信号。

冷冻油流量的大小也会影响到系统运行的安全可靠以及压缩机的使用寿命, 因此在油路上还要设置油流开关, 实时监控冷冻油的流动情况。

由于机组设计压缩机位于高位, 停机状态下冷冻油会在重力作用下流回油冷却器或者油分离器, 这样会造成压缩机启动瞬间的缺油, 因此在油路上需要设置油路电磁阀, 控制逻辑为“与压缩机启停同步”。

另外, 实际运行过程中, 经常出现由于管径过小, 导致阻力增大, 导致油流开关频繁报警的情况发生。因此, 建议管径设计上要考虑较大裕量, 保证油路的通畅和压缩机安全稳定的运行。

结束语

单级双级螺杆压缩机具有制冷量大、压缩比高、降温速率快、冷量调节方简单等特点, 是大型低温试验室的配套冷源的首选产品

参考文献

[1]吴业正, 韩宝琦.制冷原理及设备[M].西安交通大学出版社, 1995.78-94

[2]李军.螺杆式双级压缩系统的分析与应用 (上) [J].制冷与空调, 2004, 4 (4) , 52-56.

螺杆式制冷压缩机篇5

烟台冰轮始终把创新作为企业发展的源动力, 技术创新使冰轮永葆核心竞争力, 人本创新使冰轮储备持久的学习型人力资源, 文化创新使冰轮成为与客户和谐发展的战略伙伴。

在23届中国制冷展上, 烟台冰轮展出了CO2螺杆制冷压缩机组, 该机组是烟台冰轮在具有自主知识产权的螺杆制冷压缩机核心技术基础上研发成功的。机组性能指标均达到了国际先进水平, 其自身环保、节能等优点为人类应对臭氧层破坏和全球变暖等问题, 探索了一条可行的制冷剂替代之路。

CO2螺杆制冷压缩机组产品特点:

螺杆式制冷压缩机篇6

关键词：螺杆制冷压缩机组,运行情况,改进措施

兖矿国宏化工有限责任公司是以高硫煤为原料生产甲醇的大型化工企业,设计年生产能力50万吨甲醇。合成车间净化原料气采用低温甲醇洗技术,每年排放的净化废气量20余万吨,其中CO2含量≥97.0%。为回收废气中的CO2,实现节能减排,我公司采用国内先进技术新建一套年产5万吨食品级液体CO2装置。生产的液体CO2,一部分做为生产碳酸二甲酯(简称DMC)的原料,一部分做为商品销售。螺杆制冷压缩机组的作用是使气体CO2液化,以便于液体CO2产品的提纯、运输和贮存。螺杆制冷压缩机是液体CO2装置中的关键设备,其运行质量的好坏对液体CO2产量影响较大。经过充分调研,我公司选用武汉新世界制冷工业有限公司生产的制冷机组,一年来机组运行稳定,制冷量满足设计生产能力。现把我公司制冷机组流程、机组的特点和运行情况总结如下:

1 螺杆制冷压缩机组的概况

1.1 制冷流程

从蒸发器出来的低温低压氨气被吸入螺杆压缩机内,压缩成高压高温的过热蒸气,经油分离器分离出润滑油后进入冷凝器。由于高压高温过热氨气的温度高于其环境介质的温度,且其压力使氨气能在常温下冷凝成液体状态,因而排至冷凝器时,被冷凝成高压常温的液氨进入贮氨器。部分高压常温的液氨由贮氨器通过膨胀阀进入经济器,在经济器壳层内液氨因蒸发吸热使其本身的温度下降成为低压低温氨气,大部分高压常温液氨经过经济器管层与低温低压氨气换热后成为低压低温的过冷液氨。低压低温的氨液进入蒸发器和提纯塔顶部与气体CO2换热,液氨吸热蒸发成为低压低温的氨气,CO2气体冷凝为液体从而达到制冷的目的。从蒸发器出来的低压低温氨气重新进入螺杆压缩机,进入下一个制冷循环。冷凝器和油冷器均采用循环水进行冷却氨气和润滑油。集油器用来存放从油分离器、冷凝器和贮氨器中分离出来的润滑油,并在低压下将油放出。空气分离器的作用是把氨系统中混有的空气及其它不凝性气体及时排除出去,以提高冷凝器的传热效果。紧急泄氨器是用来在紧急情况下,迅速将液氨放掉,在泄氨时使氨与水溶解成氨水后再排放。(见制冷系统工艺流程图)

1.2 制冷机组的特点

1.2.1 螺杆制冷压缩机组带有能量调节机构,在不同的环境与负荷下,机组能量可在10%~100%之间进行无级能量调节,节省运行费用。

1.2.2采用经济器系统,液氨在进入蒸发器前先经膨涨阀进入经济器中被冷却为过冷状态,机组制冷量增加约30%,而轴功率只增加7%。所以带经济器的螺杆制冷压缩机组的制冷效率比普通螺杆制冷压缩机组的制冷效率高,节省电能,蒸发温度越低,节能效果越明显。

1.2.3 采用压差供油方式,润滑系统在机器运转时的供油靠排气压力与吸气压力的压差保证,一个小油泵仅在开机前提供预润滑油,油泵故障率极低,降低运行费用。

1.2.4 自动化程度高,机组能量调节滑阀及内容积比调节机构均由微机自动控制,保证压缩机在各种工况下均运行在效率最高点,运行更经济,便于实现自动化控制。

1.2.5 采用较大换热面积的冷凝器,卧式冷凝器的换热面积为300m2,最大限度降低液氨的温度,提高制冷机组的制冷效率,在相同制冷量的情况下,大幅度降低电耗。

1.2.6 采用高效卧式三级油分离器,三级分离均在油分离器内部完成,极大地减少制冷机组润滑油的损耗、节省了机组的运行费用。

1.3 制冷机组基本参数

根据我公司液体C02装置的制冷量的要求,结合现场实际情况,经过优化设计,我公司确定了螺杆制冷压缩机组的基本参数,见下表。

2 装置运行情况及改进措施

2.1 装置运行情况

该装置自投产以来,装置运行平稳,各项运行参数均达到设计指标,制冷机组部分运行指标如下:

2.2 装置运行中存在问题及建议

2.2.1 因现场仪表就地控制箱同螺杆压缩机是撬块制造,冰机运行时有时振动较大,易造成仪表电缆接头因机组振动而松动,影响机组的长周期运行,建议把仪表就地控制箱与螺杆制冷压缩机单独放置。

2.2.2 由于循环水中杂质会在油冷器和冷凝器内水管内积聚而降低换热器的传热系数,因此必须定期对油冷器和冷凝器进行清洗。最好在换热器前增加过滤器。建议在油冷器和冷凝器循环水进回水管道进入换热器前增设短接,便于清洗时管道的拆装。

2.2.3 严格控制冰机排气温度在60℃以上,防止冰机带液。如发现冰机带液,应及时排出润滑油中的氨,建议采用油分离效果高的专用润滑油。

2.2.4 蒸发器采取高液位操作,以提高换热效果,当蒸发器换热效果大幅度下降时,应及时排出蒸发器中的氨,以提高生产能力。

2.2.5 经济器外部和出经济器管道应进行保冷,以减少冷量损失。

3 结束语

随着工业生产的不断进步,螺杆制冷压缩机组以其结构紧凑、易损件少、调节范围大等优点被广泛地应用在冷冻、冷藏、空调和化工工艺制冷等制冷装置上。我国螺杆制冷压缩机组的制造单位,通过引进新技术和新加工设备,螺机组的性能和可靠性已达到国际先进水平,螺杆制冷压缩机组的制冷量范围逐步扩大。在螺杆制冷压缩机运行组过程中,设备运行条件在不断发生变化,我们要根据各单位生产条件和设备实际状况,不断总结螺杆制冷压缩机组的运行经验,加强设备维护,确保机组长周期稳定运行,为整个制冷装置的正常运行保驾护航。

参考文献

螺杆式制冷压缩机篇7

微油螺杆压缩机是中国海洋石油公司采油平台关键设备之一, 其主要作用是对空气进行压缩, 并提供仪表用气和公共用气, 其送风系统在平台上非常重要, 与其他各系统密切相关。

微油螺杆压缩机结构见图1, 在压缩机的机体中, 平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子。凸齿转子称为阳转子;凹齿转子称为阴转子。阳转子与原动机连接, 带动阴转子转动。转子上的球轴承承受径向力。在压缩机机体的两端, 分别开设吸气孔和排气孔。微油螺杆压缩机的工作可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子旋转, 每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。微油螺杆压缩机靠喷入的润滑油在转子间形成油膜, 起到密封、润滑和冷却的作用。

2. 状态监测仪器及分析软件

(1) 状态监测仪器:数据采集器MOVIPACK Ex;Seria No.:APT1105。传感器:MODEL766-35;Serial No.:236。

(2) 数据分析软件为vib——Graph。

3. 设备状态监测及频谱分析

设备测量点示意图见图2。

2012年4月26日, 对某微油螺杆压缩机进行月度状态监测。该设备型号:Ingersoll Rand MH45 Rotary螺杆式;流量:65m3/min;排气压力:1.0MPa。设备现场情况及频谱特征:机组振动速度总值稍高, 有上升趋势。电机频谱中主导频率为增速齿轮和螺杆啮合频率, 电机受增速齿轮及压缩机影响, 导致加速度及加速度包络值较高, 冲击较大;压缩机频谱中主要以压缩机螺杆的啮合频率和增速齿轮的啮合频率及其谐波为主, 并伴有边频带。

设备诊断结论:机组压缩机增速齿轮和螺杆啮合间隙因存在偏差、啮合不良, 较上次测量值, 振动加速度总值和加速度包络值值显著增大, 且有上升趋势, 对机组应加以关注、谨慎运行, 运行时需注意压缩机振动和温度及噪声变化, 如持续上升, 建议对压缩机螺杆啮合间隙和增速齿轮进行检查。

4. 设备维修情况

根据诊断结果和建议, 公司于2012年5月中旬委托压缩机厂家对该压缩机其进行维修, 并更换机头, 发现旧机头增速大齿轮锁紧螺母松动, 导致齿轮啮合不良, 且因松动螺母顶伤阳螺杆驱动端轴承内圈及外圈, 造成螺杆啮合欠佳 (图3) 。

5. 设备维修后状态评估及频谱分析

2012年5月23日, 对该设备进行维修后的状态监测。设备现场情况及频谱特征如下: (1) 机组更换机头后, 速度总值相对不是很高; (2) 电机频谱中主导频率为工频; (3) 压缩机频谱主要表现为螺杆的啮合频率及其谐波。

设备诊断结论:机组可正常运行。

6. 结语

从维修后拆下来的机头来看, 论证了前期对该设备的故障诊断, 更换压缩机机头后, 该设备运行正常。由于准确的诊断, 避免该设备的毁坏。通过对该压缩机故障诊断分析, 得出如下结论:

(1) 因锁紧螺母松动导致齿轮故障较为少见, 齿轮由于结构和工作原理上的一些特点, 其振动信号较为复杂, 对齿轮类故障诊断, 需要同时在时域和频域上进行分析。

(2) 从时域和频域上观察, 齿轮故障的主要特征成分如下: (1) 啮合频率及其谐波成分; (2) 幅值调制和频率调制所形成的边频带; (3) 由齿轮转速的低次谐波所构成的附加脉冲。

(3) 设备部件松动摩擦故障, 不仅会产生转子或大或小的振动, 同时也会带来零部件的损失甚至引发重大的破坏事故, 对于松动摩擦故障, 需要查找发生转子磨擦的直接或间接原因。该压缩机振动幅值较高的另一个因素就是因锁紧螺丝松动导致螺母与压缩机螺杆驱动轴承相互磨损、相互激励而引发。

参考文献