1、螺杆式氨压缩机原理及常见故障分析与处理合成橡胶厂水汽车间 王志永摘 要 本文介绍了螺杆式氨压缩机的原理及操作，通 过分析螺杆式氨 压缩机的安全保护装置控制原理，分析了该系统的常见故障原因， 总结了故障的解决 办法。关键词 螺杆式氨压缩机 氨 故障分析 解决办法1. 螺杆式氨压缩机工作原理及特点1.1 螺杆式氨压缩机工作原理螺杆制冷压缩机是一种工作容积作回转运动的容积型制冷压缩机。它利用一对相互啮合的阴阳转子在机体內作回转运动，周期性地改变转子每对齿槽间的容积来完成压缩过程。螺杆压缩机每个单独转自的齿间容积称为独立基元容积，一对阴阳转自相互啮合时相通的齿间容积称为基元容积对，简称基元容积。图 1
2、 给出了螺杆式氨压缩机结构图 1。当转子转动时，齿槽容积随转子旋转而逐渐扩大，并和吸入口相连通。由蒸发系统来的气体通过孔口进入齿槽容积进行气体的吸入，在转子旋转到一定角度以后，齿间容积越过吸入孔口位置与吸入孔口断开，吸入过程结朿；当转子继续转动时，被机体、吸气端座和排气端座所封闭的齿槽內气体，由于阴、阳转子的相互啮合齿的相互填塞而被压向排气端，同时压力逐渐升高，进行压缩过程；当转子转动到使齿槽空间与排气端座上的排气孔口相通时，气体被压出并自排气口排出，完成排气过程。基元容积由于空间接触线的分隔，排气的同时，基元容积在吸气端再次吸气，接着又进行压缩、排气，如此循环不止，就完成了螺杆式制冷压缩机工
3、作循环。1.2 螺杆式氨压缩机工作特点螺杆式氨压缩机结构紧凑，体积小、重量轻，没有气阀等易损件，因而运转可靠性高，维护管理简单。一般螺杆制冷压缩机均向工作腔喷油，因而使排气温度低，单级压缩比大，容积效率高。它有滑阀调节装置，可进行空载启动，以及无级冷量调节。 23机 体 部 件吸 气 端 座滑 阀 部 件排 气 端 座排 气 端 盖轴 承阴 转 子8.阳 转 子9轴 承10压 盖轴 封2联 轴 器图 1 螺杆式氨压缩机结构图2. 螺杆式氨压缩机安全保护控制原理从螺杆式氨压缩机组报警联锁关系图和报警联锁关系表中可以看到， （以 1#冰机为例）机组安全保护装置控制的主要控制参数如下：表 1 式氨压
4、缩机组联锁控制参数说明序号 参数名称 报警类型 控制值1 吸气压力 低低 0.03MPa2 排气压力 高高 1.40MPa3 油压差 高高 0.15Mpa4 油滤压差 高高 0.15MPa5 吸气温度 低低 -256 油温度 高高 657 排气温度 高高 9510 电机前轴承温度 高高 9011 电机前轴承温度 高高 9012 电机 1#绕组温度 高高 12813 电机 2#绕组温度 高高 12814 电机 3#绕组温度 高高 128所有联锁均为二级联锁。控制参数分为两组，前三项为一组，其余为一组。组内控制为与逻辑，两组之间也是与逻辑。当上述任何参数当测量值超过报警值（对于“高高”报警，为超过
5、控制值，对于“低低”报警，为低于控制值）时，机组自动停止运行。3. 螺杆式氨压缩机常见故障及解决方法当低温盐水系统正常运行时，氨压缩机开车台数应与生产负荷对应。调整冷凝器用水量，控制冷凝温度35，使冰机出口压力达到工艺指标。根据各氨压缩机运行情况，调整冷凝器投用台数，压缩机开启台数，循环水水量保证氨压缩机出口压力符合工艺指标。氨压缩机的出口压力小幅波动可以通过调节冷凝器投用台数、压缩机开启台数、压缩机负荷、循环水水量等参数控制。当氨压缩机发生故障时，通常安全保护联锁装置会触发，机组自动停机。此时需要通过分析故障产生原因对故障进行排除。以下总结了氨压缩机常见故障产生的原因，总结了故障的排除方法。
6、3.1 油压差故障报警压缩机组在运行过程中，主要由于部件磨损产生碎屑引起油滤网堵塞，致使排气压力和油压差过大，引起“油压差故障”报警（0.5） ，相应控制系统动作引起机组跳停。原因有以下几点：（1）机组冷冻机油过脏，引起油精过滤网的堵塞，油路不畅，造成油压偏低，油压差过大，引起机组跳停；（2）油精过滤网过滤精度过密，导致油路在通过油精过滤器时，阻力增大，引起跳停；（3）油路系统中阀门未打开或开度不够；（4）机组缺油或回油阀未打开。解决方法：（1）从油分离器上下视镜观察机油洁净度或采用取样分析机油劣化程度，达不到标准时可更换冷冻机油；（2）更换目数较小的、适合的油精过滤网；（3）检查油路系统中所
7、有阀门，将油路系统阀门全开；（4）加油或打开回油阀 2 到 3 圈。3.2 压缩机出口压力高高报警（15）故障产生原因：（1）不凝气体串入氨系统；（2）冷凝温度高；（3）蒸发压力高。解决方法：（1）打开冷凝器压力表阀，将不凝气体排放；（2）调节循环水流量，保证冷凝效果。当循环水温度不能满足生产需要时，联系相关岗位人员将冷却水由循环水改为二次水；（3）调节氨压缩机开启台数，通过调节氨压缩机的开启台数，降低压缩机出口压力。图 2 氨循环系统流程简图3.3 压缩机出口压力低低报警故障产生原因：氨压缩机制冷能力不足。解决方法：（1）检查滑阀并调整位置，检查指示器，切换氨压缩机，及时进行电仪检修；（2）
8、检查吸气过滤器，存在堵塞时，切换氨压缩机，交出联系清理过滤网；（3）检查压缩机润滑系统，出现故障时切换压缩机交出检修；（4）检查氨压缩机能级调整是否正常，有故障时检查原因，切换压缩机联系电仪处理；（5）检查冷却用循环水温度高时，联系调度请求降温，无法降温时请示相关方后切换冷却水为二次水。3.4 压缩机入口压力低低报警故障原因与生产紧密结合，多方面观察，确定导致压力过低的原因。（1）压缩送出温度在工艺指标上限（-11针对-12 盐水系统）蒸发器内氨液位低。解决办法：压缩机减载保证蒸发压力在压缩机入口压力低低报警上限之上，同时开大系统节流阀的开度增加蒸发器内氨液位，随着液位的上升增加压缩机的负荷。
9、直到将蒸发器氨液位调到正常值（60%左右）为止。生产分析：此种现象严重影响生产，直接影响装置-12 盐水和+7 度水的送出温度，影响生产车间的正常生产。（2）蒸发器液位正常，送出装置的-12 盐水和+7 水温度低。解决办法：降低压缩机负荷，在减负荷效果不明显时，减少压缩机开启台数，直到将系统蒸发压力调控到正常工艺指标范围内为止。生产分析：这种情况下虽然满足工艺的正常，但对操作难度和压缩机耗能都有所提高。在生产中为了保证各项指标在对标范围内，应勤观察、勤调节将各项工艺指标控制在小范围内波动。3.5 油温高报警当机组油温超过 75时，温度控制器动作。在生产中，可采用下述办法来控制油温：（1）循环水
10、水温的保证，保证循环水水温在工艺指标范围内；循环水满足不了生产时将循环水切换为过滤水。（2）可采用人工清理的方法逐根清理油冷器管。3.6 运转中机组轴温过高故障原因：电机前后轴承油杯缺油或环境温度高。解决方法：（1）减载，联系电气，检查油杯。（2）当进入厂房发现室温过高时，开启轴流风机，为厂房通风降温，同时减载，增加压缩机的开启台数，降负荷。3.7 运转中油液位有异常变化机组在运转过程中油液位有异常变化，产生这种现象的原因包括：（1）油冷器列管泄漏，导致油液位下降较快；（2）油分离器滤芯损坏，导致油带入后系统。处理方法：（1）按正常程序停车（循环阀处于关闭状态，压缩机组保持高压）及时汇报相关技
11、术人员排查处理；（2）检修、更换油分离器滤芯，加大排油频次。3.8 油泵或压缩机过载该类故障由于实际生产负荷较高导致压缩机过载的机率较小，当发生该故障时，最明显的现象就是电机电流明显上升超过正常值，因此可首先检查电气系统，同时兼顾生产负荷，增加开压缩机开启台数，降低故障压缩机负荷，配合电气排查故障。3.9 压缩机连接部件泄露由于压缩机压缩后的气体压力较高，并且电动机为机头提供动力，故有一定的震动容易使压缩机连接部件松动泄露影响生产；因此生产中应勤巡检，第一时间发现泄漏。解决办法：紧急停车，同时佩戴好防护用具到现场将压缩机出入口阀门关死，打开放空阀，将压缩机内剩余气氨放空，避免厂房内氨超标遇火花
12、引起着火或爆炸。3.10 电气仪表故障在实际生产中，由于现场环境较差，受厂房内温度、湿度、振动等因素的影响，连锁装置常发出误信号造成机组运行不稳。如在排除以上原因后仍未查出故障，可排查、更换连锁装置。4. 总结本文介绍了螺杆式氨压缩机的原理，分析了机组的常见故障产生的原因，总结了常见故障的处理方法。螺杆式氨压缩机组的故障总体来说比活塞式氨压缩机组少得多，非常适用于大容量的氨制冷系统，只要解决了该机组常见的问题，定期检修，认真巡检，就可以保证了安全经济运行，既可提高产品质量降低生产成本，又可减少人工的浪费。参考文献1 制冷装置操作规程，中国石油兰州石化分公司企业标准 Q/SY LS(CG)04-16-2009，1382 实用制冷工程设计手册，郭 庆 堂主编，252-2533 实用制冷与空调工程手册，尉 迟斌主编，112-125
