丙烯腈车间氟里昂制冷机组操作法

丙烯腈车间氟里昂制冷机组操作法

一、概述

为了满足丙烯腈装置改扩建后对制冷量的要求，99年本装置增加了一台螺杆乙二醇制冷机组，专门供给反应系统冷量。本机组型号为开启式螺杆乙二醇机组，它以氟里昂22（R22）作制冷剂，25%乙二醇水溶液作载冷剂，为用户提供0℃乙二醇水溶液，机组由KA25单级螺杆制冷压缩机、电动机、油路系统、气路系统、控制系统、底架等组成。

油路系统由油分离器、油冷却器、油过滤器、油泵与油泵电机、油分配总管组成，其中油分离器单独安装在机组的附近。

气路系统由蒸发器、吸气过滤器、吸气止回阀、压缩机、排气截止阀、油分离器、排气止回阀、冷凝器组成。

控制系统主要包括仪表箱和启动柜。本机组采用的电动机、仪表箱均符合防爆要求。

机组配有高效率的换热器，使机组具有体积小、重量轻、制冷剂充灌量小的特点，机组上装有自动能量装置和自动保护装置，操作方便、运行安全可靠。

机组制冷系统、电器控制系统出厂前均以安装调试完毕，用户安装时只需连接乙二醇水溶液、冷却水管、接通电源、充灌制冷剂

即可投入运转。

二、主要技术参数

压缩机：型式 开启式单级喷油螺杆制冷压缩机 型号 ：FYCF225 转速 ：2960r/min 工质 ：R22 能量调节：10%-100% 电动机： 主电机型号：YB450M2-2 功率：500KW 电源：6KV，50HZ 油泵电机型号：Y132M2-6 功率：5.5KW 蒸发器：乙二醇出水温度：-10℃ 乙二醇侧阻力：≤0.1MPa 乙二醇流量：265m3/h 乙二醇进出口管径：DN200 油冷却器：冷却水流量：70m3/h

冷却水进出口管径：DN80 冷凝器：冷却水进水温度：32℃

冷却水侧阻力：≤0.1MPa 冷却水流量：430m3/h

冷却水进出口管径：DN250 注：1）1KW=860kcal/h

2）对于FYCF225乙二醇机组，名义工况为：蒸发温度-5℃，冷凝温度40℃。乙二醇进出水温差5℃，冷却水进出温差4℃。

3）润滑油：N46冷冻机油 4）首次加油量：800kg 5）机组使用条件 冷凝温度≤40℃ 蒸发温度+5－-40℃ 排气温度≤100℃ 油温≤65℃

油压高于排气压力0.15-0.3MPa 三、流程及结构 （一）机组流程

机组的工作原理是利用氟里昂工质在不同压力和不同温度条件下的状态变化来实现其吸热及放热过程。其循环见流程图。R22工质在干式蒸发器中吸热蒸发后由回气管进入压缩机吸气腔，经压缩机压缩进入冷凝器，在冷凝器中高温、高压气体与水进行热交换，被冷却为液体，而后流经干燥过滤器及电磁阀，并经热力膨胀阀节流到蒸发压力进入蒸发器，蒸发吸收热量，冷却乙二醇水溶液，氟里昂蒸气被重新吸入压缩机，如此反复循环。

（二）结构 1、压缩机

螺杆制冷压缩机由机体、转子、滑阀、轴封、联轴器组成。 螺杆制冷压缩机是一种容积型，可以进行排气量调节的喷油的回转机械。从吸气口吸入的制冷剂蒸汽，通过平行装在机体内的两根螺旋转子互相啮合而进行压缩，被压缩的气体到达排气口排出。

压缩机机体的一部分是可以滑动的，称做滑阀。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。

相互啮合的两个转子，通过联轴器与电动机连接的转子称主动转子，一般为阳转子，另一个为从动转子，一般为阴转子。主动转子带动从动转子转动。两个转子两端靠滑动轴承支承，滑动轴承分别安装在机体和吸气端座上。转子在转动压缩汽体的过程中，产生轴向力，为此在主动、从动转子的一端设有止推轴承，同时在阳转子上装有平衡活塞，用来平衡部分轴向力。

压缩机运转中，通过油泵向压缩腔内喷入大约体积流量0.5-1%的润滑油，这部分润滑油起着冷却、密封、润滑的作用。

压缩机的轴封，确保压缩机无论是在停车期间，还是在运转期间都不致于在转子抽处泄漏。

压缩机联轴器是将电动机的转矩传递给压缩机的主动转子的重要部件，联轴器由电机联轴节、节筒、压缩机联轴节、传动垫片和

螺栓组成。

2、油分离器

机组采用滤网式油分离器。螺杆制冷压缩机在工作时需要吸入大量的润滑油，这些润滑油随着排气排入油分离器，经过油分离器后进入冷凝器，分离下来的油经过油冷却器、油过滤器、油泵升压后再进入压缩机。

油分离器上设有板式液面计，安全阀和排气止回阀。板式液面计用以指示实际油面，压缩机正常运转时，油位应处于液面计的2/3以上。安全阀对压缩机和油分离器起安全保护作用，当油分离器内压力高于1.81MPa时自动开启，以泄出过高的压力。排气止回阀是一种蝶形阀，止回阀使高压排气可以顺利的进入冷凝器，而当压缩机停机期间，冷凝器内高压气体不会立即进入油分离器。

3、冷凝器

冷凝器为卧式壳管型。壳体两端各焊有一块管板。壳体内装有高效换热管，管两端胀接在管板上，壳体两端装有带水分隔板的水盖，水盖与管板之间用橡胶圈密封。一端水盖上设有进出水管，壳体上部有进气管、安全阀接管，下部有出液管，壳体内装有冷却管支撑板。

4、蒸发器

蒸发器为干式蒸发器，结构为壳管式，壳体两端各焊有一块管板，壳体内装有高效换热管，管两端胀接在管板上，壳体两端装有

端盖，端盖与管板之间装有分程器并用石棉垫片密封。端盖上设有进液、出气管。壳体上有盐水进出管，壳体内装有数块水折流板。

5、干燥过滤器

在冷凝器出液管与干式蒸发器进液管间装有干燥过滤器。干燥过滤器为圆筒形结构，设有进出管，壳体内装有过滤网和干燥剂。

四、机组安全保护系统及电控系统 （一）机组安全保护系统

1、机组高压安全阀：机组油分离器上设有高压安全阀。当排气压力过高时，此安全阀打开，保护机器、设备不受损坏。安全阀起跳压力设定值为1.81MPaG。

2、冷凝器高压安全阀：当冷凝器压力过高时 ，此安全阀打开，使压力下降，保护机器不受损坏，安全阀起跳压力设定值为 1.81MPaG。安全阀起跳后应拆下清洗，经校验后，重新装上使用。

3、高压继电器：机组压缩机设有高压继电器。压力整定值为1.57MPaG。当排气压力高于设定值时压缩机自动停车。

4、油压差继电器：机组油泵出口的油压比排气压力高0.147-0.29MPaG，以保证轴承、轴封的润滑及正常喷油。当油泵出口油压与排气压力之差低于规定值时，机组自动停车，以保护机组不受损坏。

5、压力控制器：机组设有两个YK6-A型压力控制器，分别受乙二醇水溶液和冷却水的流量控制，当乙二醇水溶液或冷却水流量减

到一定程度时，相应的压力控制器动作，使压缩机自动停车，压力控制器调定值，用户根据实际情况进行确定。

6、温度控制器：机组设有一个温度控制器，防止冷水冻结用。温度控制器调定值根据使用工况确定，当乙二醇出水温度低于设定值时，压缩机自动停车。

（二）机组报警系统

1、排气压力高 灯亮；

2、吸气压力低 示灯亮；

3、油压差低 0.1MPa时，报警指示灯亮；4、精滤压差超 时，报警指示灯亮；

5、油泵过载 示灯亮；

6、乙二醇出水温度低 指示灯亮；

7、冷却水出水温度高 警指示灯亮；

8、油温高 1.57MPa时，报警指示当吸气压力低于-0.03MPa时，报警指当喷油压力与排气压力之差低于当精滤器前后压力之差超过0.05MPa当油泵电流超过11.6A时，报警指当乙二醇出水温度低于0℃时，报警当冷却水出水温度高于38℃时，报当油温高于65℃时，报警指示灯亮；

当排气压力高于

9、油温低 当油温低于30℃时，报警指示灯亮； 10、排气温度高 当排气温度超过100℃时，报警指示灯亮； 11、断水保护 当冷却水或乙二醇水压力低于0.2 MPa 时，报警指示灯亮；

12、能级下限保护 当能级≤20%（能级范围在10%-100%）时，报警指示灯亮；

13、能级上限保护 当能级≥80%（能级范围在10%-100%）时，报警指示灯亮；

14、角位移传感器故障 当角位移传感器出现断线或接触不好 时，指示灯亮；

15、温度传感器故障 当所有温度传感器出现断线或接触不好时，指示灯亮。

（三）电气控制系统的操作

电气控制系统设有自动启动、手动启动选择开关。 手动启动时，由操作者启动主机后，手动上载。

自动启动时，操作者按下启动按钮后，压缩机自动启动、上载。 电气控制系统还设有电机过载保护装置。 五、系统试压及充灌氟里昂制冷剂

1、系统试压：机组在出厂时均经压力试验和真空试验，经运输和吊装有可能影响管路密封，因此应复检。气密试验压力为0.98MPa（表压），充入压力后，最初两小时允许压力稍有降低，但后18小

时内保持不变，如有泄漏可用涂肥皂水的方法进行检漏。渗漏处的修补必须在放去压力进行，修补完后再充入压力进行检漏，直到不漏为止。

2、真空试验：用真空泵抽真空，使系统真空度达到0.096 MPa以上。

3、系统充氟里昂

当机组进行真空试验合格后，即可向系统充制冷剂，加入的制冷剂量必须计量，本机组第一次氟里昂充装量为800kg。

（1）充装氟里昂的方法：（第一次或拆检后充装制冷剂） 利用系统内的真空度充装制冷剂：

真空试验后，关闭压缩机的吸气截止阀及蒸发器进液阀，打开冷凝器出液阀。用充装制冷剂的管路，将制冷剂瓶出液接头与干燥过滤器上充液接头连接起来。打开制冷剂瓶出液阀稍许，松开干燥过滤器上的充液接头螺母，利用制冷剂排出连接管路的空气，再将螺母拧紧，打开干燥过滤器上的充液阀门，制冷剂进入冷凝器。

开动压缩机继续充装制冷剂：

当冷凝器内压力与制冷剂瓶内的压力趋向平衡时，制冷剂不再自动充入系统，这时需开动压缩机继续充装制冷剂。开机前暂时关闭干燥过滤器上的充液阀门。

做好开机前的准备。油冷却器供水，接通冷却水、乙二醇水溶液系统。

关闭冷凝器出液阀，打开系统中其它截止阀。

启动压缩机并使压缩机在较低负荷下工作，打开干燥过滤器上的充液阀，继续充装制冷剂。充装过程中应注意使吸气压力在0.3MPa（表压）左右，若吸气压力过低应停车，待压力回升后再开车一直到充装量达到要求为止。

启动压缩机充装制冷剂时还应注意以下各点： a、冷凝器、蒸发器水路应运转正常；

b、吸气压力不得过高，一般不高于0.4MPa（表压），吸气腔不得结霜。发现结霜时应关闭（或关小）吸气截止阀、充液阀，待恢复正常后再慢慢开启上述阀门。

（2）正常开车过程中补加制冷剂：

正常开车过程中，若氟里昂制冷量不足，应立即补加制冷剂，否则影响机组的制冷量。具体步骤如下：

同（1）将充装制冷剂管路连好，逐渐关小冷凝器出液阀，将吸气压力控制在0.3MPa左右（注意吸气压力，防止因吸气压力过低导致机组联锁停车），打开制冷剂瓶阀门和干燥过滤器阀门，将制冷剂充装到系统中，当充装量满足要求后关闭干燥过滤器阀门及制冷剂瓶阀门，缓慢打开冷凝器出液阀，调整负荷控制吸气压力在正常值。

六、机组的操作 （一）机组的开车

1、开车前的准备

开车前系统必须按有关规定进行系统排污，达到系统内部无脏物、无杂质。并经系统试漏、试压合格，充入适量的、合乎标准的制冷剂。水路系统已运转正常，随时可以向冷凝器和蒸发器供水。电气系统调试合格，仪表指示及控制系统调试合格。油路系统加入足够合乎要求的润滑油。

2、机组开车

A：首次开车步骤如下：

（1）启动盐水泵及冷却水泵向蒸发器及冷凝器、油冷却器供水； （2）按压缩机的旋转方向盘车数转；

（3）关闭吸气截止阀，打开压缩机到油分离器、油分离器到冷凝器的排气截止阀；

（4）启动油泵，使能量调节处于“0”位置。

（5）5秒至10秒种后，油压比排气压力高0.4-0.6MPa，瞬时启动压缩机，应为顺时针方向。如反向应变换接线。打开A阀，待电机正常运转后立即关闭A阀；

（6）开车过程中随时注意观察运转是否正常，吸、排气压力表指示是否正常，（吸气压力过低可以适当开启吸气截止阀）以及轴封，机体各处是否有不正常发热现象，轴封及机组各联接处是否泄漏，发现不正常现象，立即停机检查。未有异常现象可以逐渐加载。同时注意调节吸气截止阀及供液节流阀。

（7）首次开车时间不宜过长，大约30分钟左右，可以停车，顺序为减载到“0”位，打开B阀同时停机，停机后关闭B阀，关闭吸气截止阀，停油泵、水泵。如果停机时间较长应关闭排气截止阀。

B：正常开车步骤：

（1）启动盐水泵、冷却水泵分别向蒸发器、冷凝器、油冷却器供水；

（2）打开排气截止阀两处；

（3）启动油泵、减载，使能量调节处于“0”位；

（4）油压建立起来以后（油压比排气压力高0.4MPa以上）打开A阀，启动电机，电机正常运转后，立即关闭A阀；

（5）逐渐开启吸气截止阀（注意吸气压力，防止液态制冷剂进入压缩机）、增载、调节供液阀，检查排气压力、冷凝压力、蒸发压力、油压、排气温度、油温、吸气温度、蒸发器出口过热度、电流、电压、机器各部位温度以及机器运转声响是否正常，在运转工况未稳定前操作者应注意上述情况，并不断加以调节。

3、机组停车 正常停车步骤如下：

（1）关闭 冷凝器供液截止阀停止向蒸发器供液，当蒸发压力降到0MPa（表压）左右时，将能级调节到“0”位；

（2）关闭压缩机吸气截止阀； （3）停止压缩机，关闭排气截止阀；

（4）停止油泵运转；

（5）停止冷凝器水泵和蒸发器盐水泵，切断压缩机冷却水。乙二醇机组在冬季使用时，停机后应注意放水和乙二醇水溶液；

（6）切断电源。 4、运转中应注意的事项

（1）运转中应注意观察吸气压力，排气压力，油温，油压，并定时进行记录；

（2）运转过程中，如果由于某项安全保护动作自动停车，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的方法再次开车；

（3）突然停车造成主机停车时，由于旁路B阀没能开启，在排气与吸气压差的作用下压缩机可能出现倒转的现象，这时应迅速关闭吸气截止阀，这样压缩机排气端和吸气端压力能短时间内平衡，减轻倒转；

（4）如果在气温较低的季节作长时间停车，应将系统中油冷却器等应用冷却水的设备中的存水放净；

（5）当机组长期停车，应每10天左右开动一次油泵，以保证机内各部位能有润滑油，油泵开动10分钟即可；

（6）长期停车开车，应盘动压缩机若干转，检查压缩机有无卡阻现象，并使润滑油均匀分布于各部位；

（7）长期停车，每2-3个月开动一次，运转时间为45分钟左右

即可。

七、操作须知

操作者在开始操作制冷设备之前，应对全部设备的设计条件，使用条件、性能、结构有充分的了解，对于使用的制冷剂、润滑油性质也应有充分认识，方能在操作制冷设备时做到方法得当，使制冷设备能充分发挥其作用，且能延长设备使用寿命。

1、制冷剂

本机组是以氟里昂22（R22）为制冷剂

R22无毒，没有燃烧和爆炸的危险，对金属（含2%以上的镁合金除外）没有腐蚀作用，渗透能力很强，极易渗透不易挥发。

（1）制冷系统中，制冷剂可能含有各种异物。如水、不凝气体、油、金属屑及其它污物，这些异物对于制冷机的工作都有影响，应给予极大的注意。

（2）水分的影响

一般含水的制冷剂能腐蚀金属，使润滑油一部分乳化，甚至产生冰塞，使制冷循环中断，所以应防止水分进入制冷系统。

做气密试验时应用干燥空气、氮气，使用的制冷剂和冷冻油应符合标准，拆检机器时应保持零部件的干燥，检修后应抽真空。

（3）不凝气体的影响

制冷系统内的不凝气体，大多数是侵入空气或油在高温下分解的气体，它会使冷凝压力上升，排气温度升高，减少制冷能力增加

功率消耗，所以有不凝气体存在于系统中，是十分不利的。

在充装制冷剂前应将系统抽真空，真空度应在0.096MPa以上，设备检修后应抽真空，系统是密闭的，不泄漏。在设备工作时间，系统应定期或不定期地放空气。

（4）油及其它杂质的影响

氟里昂制冷剂能溶于油，会影响油的粘度，使粘度降低，应注意选择粘度适当的润滑油。

其它杂质会使系统发生堵塞，污染制冷剂及冷冻油，应选择粘度适当的润滑油。

2、冷冻油

冷冻油质量好坏，直接影响机器的运转寿命，所以选择冷冻油应注意：

a、高温下有良好的稳定性； b、低温下有良好的流动性； c、不含有水分和沉淀物； d、不能使用已变质的油。

机组使用的冷冻油的各项指标如下：

牌 号 N46 运动粘度 41.4-50.6 mm/s 腐蚀试验 合格 闪点（开口） 不低于170℃

凝固点 不高于-40℃ 水 分 无 灰 分 大于0.1% 3、排气压力、排气温度

排气压力随冷却水的温度、流量不同而不同。

在条件允许时，应该尽量使制冷压缩机排气压力低一些，以便获得较大的制冷量而消耗较小的功率。如水温较高，则应适当增大冷却水的流量。

排气温度过高时，易使冷冻油分解、结焦。 4、吸气压力、温度，蒸发压力、温度

吸气压力一般略低于蒸发压力，它们都由节流阀的开度大小决定。

吸入温度是压缩机进气处的温度，而蒸发温度是蒸发器内对应一定蒸发压力的液体制冷剂的饱和温度，进入压缩机的气态制冷剂温度（即吸入温度）必须高于蒸发温度，这个温差就是吸气过热度。

一般在能满足工艺要求的情况下，不要使蒸发温度过低，因为蒸发温度降低时，机器产冷量下降，吸入温度不要过高，因为过高，使排气温度升高。

5、注意事项

（1）压力试验时严禁以可燃性气体进行；

（2）运输制冷剂的钢瓶不能过期使用，如钢瓶已过期，则应重

新检查鉴定，确认合格方能使用；

（3）安全阀必须定期校验，校正后加铅封，无铅封的安全阀不能使用；

（4）检测仪表应准确齐全，且应定期检查鉴定，没有合格证的仪表不能使用；

（5）氟里昂系统内的制冷剂未放净时，不准焊补；

（6）凡在压缩机排气口至油分离器之间设置的截止阀，此阀只在检修时可以关闭，除此之外必须完全打开；

每次开车前必须确认此阀及油分离器排气阀已处于完全开启状态，压缩机运转时，不得关闭该两阀。

八、机组不正常现象原因及处理措施

序号 故障现象 原因 处理措施 1 排气压力过高 系统混入空气 从冷凝器放空气 冷却水温度过高或 加大冷却水量 冷却水量不足

冷凝器冷却管内有 清理冷却水管

水垢

由于充入制冷剂过多， 放出多余制冷 冷却管被液态制冷剂 浸没， 剂

使有效传热面积减少

2 排气压力过低 冷却水量过多 降低冷却水量

排气阀泄漏 修理排气阀， 必要时更换

制冷剂不足 补加制冷剂

3 吸气压力过高 膨胀阀开度过大 减少膨胀阀开度

4 蒸发压力过低 干燥过滤器堵塞 关闭干燥过滤器

前后阀，去压后 拆卸清洗

制冷剂不足 补充制冷剂

膨胀阀开度不够 开打热力膨胀阀

系统中油过多 查明原因后放出

5 吸气压力过低 吸气滤网堵塞 停车关闭吸排气 截止阀，泄压后

取出滤网清洗

6 量或排

出适量制冷剂7 压力表

8 因修好

复位按钮检查 并调

9 吸气温度过低 油压过高、过低压缩机不能启动压缩机启动后 不久自停 膨胀阀开度过大 调整膨胀阀开度 系统液体制冷剂 减少供液过多 油压调节阀开度 适当调整开度 不适当

油压表失灵 更换电气线路故障 检查和修理 油压继电器动作 找出原高压继电器动作使

电路断开 按压力控制器动作使 冷却水量电路断开 整压力控制器 油压过低 调高油压 油压继电器调整值 重新调整压力 太大

继电器

10 启动负荷过大或 压缩机排气端压力 通过旁路阀使

根本不能启动 过高 高压气体流到

低压系统

滑阀未停在“0”位 调滑阀到0位

机排

积液、积油

修或更

换另部件

11 位置检修滑阀 过滤网

件

门

制冷能力不足 压缩机内被油或液体 盘动压缩制冷剂所充满 出部分运动部件严重 拆卸检磨损或烧伤 滑阀位置不合适或 检查指示器并调

其它故障 整吸气过滤器堵塞 清理吸气吸气压力下降

机器磨损间隙过大 调整更换零吸气压力低于蒸发 检查吸气阀压力

喷油量不足，不能 检查油泵、

油

实现密封作用 路、油过滤器

有无泄漏

排气压力远高于 检查排气系统

阀门， 清除系统阻力

冷凝压力 管路及

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