经济器螺杆式液氨制冷机组的应用

董君林，刘明生

（浙江巨化集团锦华新材料股份有限公司，浙江 衢州 324004）

近年来，浙江锦华新材料股份有限公司在原有固羟装置、氯醚装置的基础上，随着JH丁酮肟装置及硅烷装置的上马，产品生产能力大幅度提高，对冷量的需求也日益增加。特别是夏季，冷量供应明显制约着产能的发挥。因此，冷冻站增加2台JJZ2LG25型螺杆式液氨制冷机组及相应配套设备，以缓解各车间用冷的紧张状况，改变生产中的被动局面。

1 冷冻站现状分析

现有冷冻站供冷情况分析见表1。

冷冻站现有-15℃小冰机4台，标准状况下每台制冷量为185.7万kJ/h；+8℃螺杆冰机4台，标准状况下每台制冷量为450.4万kJ/h。+8℃系统冰机缺口为283.6万kJ/h的能力。实际运行中存在检修以及冰机实际制冷能力下降等因素，冷冻站现有冰机能力无法满足用冷需求。

2 经济器螺杆式液氨制冷机组的应用

该公司于2012年8月在一车间冷冻站新增2台JJZ2LG25型螺杆式液氨制冷机组，同时配套经济器，以满足用冷的需求量。

表1 冷量需求基本情况 万kJ/h

经济器螺杆式液氨制冷机组工艺流程示意图见图1。

图1 经济器螺杆式液氨制冷机组工艺流程示意图

经济器螺杆式液氨制冷机组在一般单级螺杆制冷压缩机的基础上，利用螺杆压缩机吸气、压缩、排气单向进行的特点，增加1个补气装置。系统增加1个经济器，在经济器中，节流后的制冷剂吸收未节流的液体制冷剂的热量后，被压缩机某中间压力的孔口吸入，增大压比，以达到双级压缩的效果，这样，改善了螺杆制冷机在低温下的性质，提高了效率，达到增加制冷量和节电的目的。

螺杆制冷压缩机设有活塞式制冷压缩机必须有的气阀、活塞、活塞环、气缸套、活塞销等易损零部件；没有离心式制冷压缩机那样复杂的自动保护系统和对工况的敏感性，因此，无故障运转时间长，运转平稳可靠，使用维修方便，维修费用低廉；螺杆制冷压缩机的体积小，重量轻，运动惯性小，易于起动。

经济器螺杆式液氨制冷机组特点是，（1）排气温度低，使润滑油易于分离出来；（2）转速高、体积小、重量轻、效率高；（3）制冷量可在10%～100%范围内实现无级调节；（4）对湿行程不敏感，少量回液对设备无影响，仍可安全运行；（5）设有完善的油路系统，油分离器的分离效率高；（6）振动小，运行平稳；（7）易损件甚少，维护管理方便，无故障运转时间长；（8）自动保护、自动控制系统完善，能保证设备安全、自动运行。

3 存在问题及解决措施

3.1 油位低，引起螺杆冰机跳停

冷冻机油起润滑、降温、密封的作用，也是能量和内压比调节的动力，故需保证一定的油位，机组正常运行的油耗很少。正常油位一般控制在油分离器的上侧视油镜与下侧视油镜之间，每次开车前应保证这一点。开机后，油位可能下降，但低到一定程度时，液位开关给出信号，若发现油位不正常，立即迅速查明原因，以免引起螺杆冰机跳停。

发现油位低时，应采取下列处理方法。

（1）回油。油分离器（气氨出口阀端）的试镜里有油时，开启油分离器底部至压缩机进口的所有阀门，排净试镜内（分离器第三块折流板）的油。

（2）运转中加油。在压缩机正常运转过程中，调节吸气截止阀，使吸气压力略低于大气压力，加油管一端接吸气过滤器上的加油阀，另一端连接油库，缓慢开启压缩机吸气过滤器上的加油阀，即可进行加油。加油速度必须较慢，注意机器的声音变化，当压缩机出现异常声响或振动时，关小加油阀开启度。

（3）清洗。回油管、回流过滤器脏堵时，需要清洗回油过滤器芯及回流管内的污物。

3.2 油温高，引起螺杆冰机跳停

一般操作时，螺杆冰机油温控制在40～60℃，如温度太低，会使油黏度太高致使油与制冷剂分离不清，而发生奔油；油温太高，油稀则引起不可密封、降温作用。一旦油温超过70℃，将引起螺杆冰机跳停。

发生油温高连锁的主要几个方面及采取的措施是：（1）螺杆冰机的压缩比较大，应适当降低排气压力和负荷；（2）油温过高，应及时清洗油冷却器传热面上的污垢，降低制冷剂温度或增大制冷剂流量；（3）喷油量不足，应提高喷油量；（4）空气渗入制冷系统，应排除空气，及时检查空气渗入部件。

3.3 油压差大，引起螺杆冰机跳停

该公司一车间冷冻站原有3台JZ2KA25型螺杆冰机机组，其油精滤器前后压差自动连锁保护值为＜0.1 MPa。新上JJZ2LG25型螺杆冰机机组，其油精滤器前后压差自动连锁保护值为＜0.05 MPa，二值相差较大。在JJZ2LG25型螺杆冰机机组刚投网时，岗位员工由于习惯性操作，控制油精滤器前后压差＞0.05 MPa，导致螺杆冰机跳停。

造成油压差大的主要原因为岗位员工技术掌握不够及油粗、精过滤器脏堵，应提高员工的操作能力并及时检查清洗过滤器芯。

4 运转过程中的注意事项

（1）在压缩机运行中，应注意观察吸气压力、吸气温度、排气压力、排气温度、油压、油温等数据，并定时记录，要求仪表显示准确；

（2）如果由于某项安全保护动作自动停机，一定要在查明故障原因后方可开车，决不能随意采用改变调定值或屏蔽故障的方法再次开车；

（3）突然停电造成主机停机时，由于旁路电磁阀未能开启，在排气与吸气的压差作用下，压缩机可能出现倒转现象，这时，应迅速关闭吸气截止阀；

（4）如果在气温较低的季节开车，应首先开启油分离器上的电加热器并启动油泵使油循环，然后才能开机，当主机启动后，关闭电加热器；

（5）在冰机开机时，需要精细操作油冷却器的液氨进口阀，若喷油温度偏高，则稍微开大液氨进口阀，降低喷油温度；若油分离器排气温度偏低时，可能是油冷却器的液氨倒回排气总管，则稍微关小液氨进口阀，但是同时要注意1＃、2＃螺杆冰机油温变化，避免由于进液氨量变化引起油温超标。所有操作必须精细控制液氨阀的开度；

（6）如果在气温较低的季节长时间停机，应将油冷却器等冷却设备中的冷却介质放净，防止设备受冻损坏；

（7）如果长时间停机，应每周开动油泵10 min，让润滑油遍布压缩机内部；

（8）每周盘一次联轴器，这将有助于避免轴承的剥蚀；

（9）如果停机超过3个月，除上述措施外，还要每3个月开动机组1次，运转时间约30 min。

5 结论

增加经济器螺杆式液氨制冷机组可有效解决公司生产能力扩大后的冷量缺口，保证各装置在高温节季的产能发挥，确保生产装置的效益产出。