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怎样控制螺杆压缩机的能级?

[打印] [关闭] 发布时间:[2010-01-11 00:00]

怎样控制螺杆压缩机的能级:
 
一、概述:
  螺杆式压缩机是一种高速回转的容积式压缩机,通过工作容积缩小进行气体压缩,除了两个高速回转的螺杆转子外,没有其它运动部件,具有回转式压缩机(如离心式压缩机)和往复式压缩机(如活塞式压缩机)各自的优点,如体积小、重量轻、运转平稳、易损件少、效率高、单级压比大、能量无级调节等,在压缩机行业得到迅速发展及应用。由于螺杆制冷压缩机单级有较大的压缩比及宽广的容量范围,故适用于高、中、低温各种工况,特别在低温工况及变工况情况下仍有较高的效率,这一优点是其它机型(如吸取式、离心式等)不具备的。因此,螺杆式制冷压缩机被广泛用于空调、冷冻、化工、水利等各个工业领域,是制冷领域特别是工业领域的最佳机型。

由于螺杆制冷压缩机属于容积式压缩机,它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、压缩和排气过程。适用于NH3(氨)、R22(氟利昂)等各种制冷工质,不需要对机器结构作任何改变,所以一般认为螺杆式制冷压缩机不存在困扰制冷界的CFCs工质替代问题。

二、结构分析:

螺杆式制冷压缩机常用滑阀调节能量,即在两个转子高压侧,装上一个能够轴向移动的滑阀,来调节能量和卸载启动。滑阀调节能量的原理,是利用滑阀在螺杆的轴向移动,以改变螺杆的有效轴向工作长度,使能量在100%和10%之间连续无级调节。

能量调节主要与转子有效的工作长度有关。图一为滑阀的移动与能量调节的原理图。图A示出全负荷时滑阀的位置。当滑阀尚未移动时,滑阀的后缘与机体上滑阀滑动缺口的底边紧贴,滑阀的前缘则与滑动缺口的剩余面积组成径向排气口。此时,基元容积中充气最大。由吸入端吸入的气体经转子压缩后,从排气口全部排出,其能量为100%,如图B实线所示。当高压油推动油活塞和滑阀向排出端方向移动时,滑阀后缘随之被推离固定的滑动缺口的底边,形成一个通向径向吸气口的、可为压缩过程中气体的泄逸通道,如图C所示,减少了螺杆的工作长度,即减少了吸入气体的基元容积,如图B中虚线所示,排出气体减少,一旦吸入的气体,未进行压缩(此时接触线尚未封闭)就通过旁道口进入压缩机的吸气侧,因此减少了吸气量和制冷剂的流量,起到了能量调节的作用。泄逸通道的大小取决于所需要的排气量大小。滑阀前缘与滑动缺口形成的排气口面积(即径向孔口)同时缩小,达到改变排气量的目的。此时,调节指示器指针指出相应的改变排量的百分比。

当滑阀继续向排出端移动时,制冷量随排量的减少而连续地降低。因而能量便可进行无级调节。当泄逸孔道接近排气孔口时,螺杆工作长度接近于零,便能起到缷载启动的目的。

能量调节采用油驱动调节,一个能量调节电磁阀组是由四个电磁阀与相应油路连接而成的,选用四个电磁阀可控制供油的流向,从而达到控制油活塞在油缸内的前后移动,这样即可完成滑阀的正反移动从而达到增载、减载的作用。该系统由三部分构成:供油、控制和实行机构。供油机构有油泵及压力调节阀;控制机构有四通电磁阀;实行机构有滑阀、油活塞和油缸等。其控制系统见图二所示。减荷时,电磁阀1和4开启,由油泵来的高压油,经电磁阀4被送到油活塞左侧,推动活塞向右移动,带动滑阀向排气端移动,达到减少负荷的目的。同时,油活塞右移,油缸内的油经电磁阀1被排回油箱。增荷时,电磁阀2和3开启,油活塞右侧获得高压油,活塞左移,得到增荷调节。需要滑阀停留在某一定位置时,只要在此位置不接通电磁阀或油分配阀即可。油缸两边的油即不能流进,也不能流出,滑阀此时不会左右移动而处在一定位置上,即相应某一固定的能量。滑阀的移动可以调节压缩机的吸气量,从而调节了排气量,滑阀的移动是靠专门设置的油缸、油活塞来推动的。压缩机运转过程中,通过滑阀向压缩机腔内喷入大约占体积流量0.5~1%的润滑油,这部分润滑油起着冷却、密封、润滑的作用。

三、故障及处理:

冰机按正常程序开机,低压级能级会很快的自动增载至100%,且高、低压级的能级不能正常增载和减载,造成冰机由于吸气压力过低而跳停,现场分析和处理如下:
  1、能级不能进行调节,通常情况下是由于“电脏”造成的,原因是冰机油路系统不干净,脏东西将电磁阀阀芯卡住或者是阀体内弹簧卡在阀体内腔,使电磁阀不能正常工作,阀芯始终处于常开状态,电磁阀在未动作时油路上不断有油进入油活塞推动其作用,使增载油路始终处于打开状态,能级不断上升直至100%。此时可将冰机系统内部进行泄压至零,拆卸低压级增减载电磁阀(共四只),将阀芯、阀体、弹簧清洗吹扫,密封面检查清理,检测四组电磁阀是否正常,然后重新装配好后即可。发生“电脏”现象后,可将油泵前过滤器进行吹扫清洗,定期检测冰机润滑油的油品,如发现油品指标已超范围,则必须更换油品。
  2、经现场对电磁阀组的拆检和清洗重新装回,开机运行后,仍然出现低压级能级自动增载现象。将油分配总管上供电磁阀组的总供油阀和回压缩机组的回油阀关闭,切断油路的进出,压缩机仍能自动增载,根据以上现象,判定是机组滑阀内部的泄漏。
  3、经确认后“O”型密封圈有损伤,拆缷程序如下:

A、放尽机组内部了气体压力,拆下指示计、缷载盖和相应的控制线,拆下联轴器;

B、拆下固定缷载活塞的锁紧螺母,平衡活塞和缷载油缸将同时被拆下(注意不要将平衡活塞与缷载油缸分开拆,为了避免再装进的麻烦);

C、拆下低压级的吸气口盖,低压级的喷油管,低压级的排气口盖和主机侧的联轴器,用两只M8螺栓拆出轴封、固定环和骨架油封;

D、更换卸载推杆的“O”型密封圈。

四、设备现状:

整个机组由单机双级螺杆压缩机、电动机、油路系统、底座等组成,油路系统主要由油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵与油泵电动机、油分配总管组成。气路系统由吸气过滤器、吸气上回阀、压缩机、经济器、油分离器、气止回阀等组成,控制系统由控制台和启动柜组成。

制冷量-40℃~+40℃  205KW     工质  R22
 主电机型号  Y315M2-2         主电机功率  132KW
 电源     380V 3P 50HZ       润滑油   N46冷冻油
 同步转速   2960r/min 机组重量   3600Kg

四、结论:

通过以上的处理后,冰机现能正常运行。通过这次的检修,对能级的失灵的处理有了进一步的认识:如果发现能级不能正常增减载的时候,首先判断电磁阀组电脏,关闭油路的进出口阀门,对电磁阀组进行清洗,清洗完毕后重新安装即可;当发现能级产生“飘”的现象时,通过拆检油路系统,从气体的压力来进行判断问题的所在,总之,判断问题要认真仔细。

 



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