螺杆式氨压缩机常见故障分析与处理全集

螺杆式氨压缩机常见故障分析与处理
螺杆压缩机作为冷冻、冷饮生产线供冷設备相对于活塞压缩机有有许多优点，但在实际生产中，如机组常发生因控制保护器故障而跳闸停机，会对生产的安全经济运行有很大的影响，造成人工成本升高、原料严重浪费。

本文根据某单位有两台LG25IIIA200型氨压缩机多年来运行情况和日常检修及维护的经验，对压缩机组跳闸停机的原因进行分析，说明常用的解决方法和措施。

压缩机机组主要设备（表1）
1、螺杆压缩机工作原理
螺杆制冷压缩机属于容积式压缩机,它利用一对相亙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。

吸气过程：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,齿间间容积越过吸入孔口位置与吸入孔口断开,吸入过程结朿。

压缩过程：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、阳转子的相亙啮合齿的相亙填塞而被压向排气端,同时压力逐止升高进行压缩过程。

排气过程：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。

2、全安保护装置控制原理
机组上的仪表控制器箱内有压力、压差、温度控制器等。

机组运行时，如发生下列故障，上述控制器动作，机组自动停止运行，并发出故障报警信号，指示故障部位。

控制原理如（图一）
2.1 压差过高故障
压差控制器SP1的高、低压接管分别接入排气压力和油压。

当排气压力和油压之差超过0.18MPa并在7秒时间内不能恢复正常时, 压差控制器SP1动作，停止机组运行。

2.2 压力过高故障
压差控制器SP3由高压和低压两部分组成，高压和低压分别接入排气压力和吸气压力，当排气压力超过1.65MPa或吸气压力低于0.05MPa时，压力控制器SP3动作，停止机组运行。

2.3 因机组上无蒸发器，不做讨论（可在控制柜内将XT2：9与XT2：11短节）
2.4 油温过高故障
机组油温超过65℃时，温度控制器ST1动作，停止机组运行。

2.5 油泵电机过载故障
油泵电机发生过载时，热继电器FR1动作，停止机组运行并发出报警信号。

2.6 压缩机电机过载故障
压缩机电机发生过载时，过电流继电器FS1、FS2动作，停止机组运行。

3、常见故障发生原因及解决方法
3.1、油压差故障报警
压缩机组在运行过程中，最为常见的是“油压差故障”报警，即排气压力和油压差过大，SP1 动作引起机组跳停，根据在生产过程中的统计，该故障约占机组跳停的80%以上。

原因有以下几点：(1)机组冷冻机油（本机采用厂家指定的46#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，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)机组缺油或机头处回油阀未打开。

解决方法：(1)从油分离器上下视镜观察机油洁净度或采用便携式快速油质分析仪分析机油劣化程度，达不到标准时可更换冷冻机油；(2)更换油精过滤网、由于油精过滤网为武冷外购配套使用。

在实际生产中，由于供应厂家的过滤精度不同的问题，该故障常发生，现采用过滤精度为BETA=22高效油精网，使用效果较好；(3)检查油路系统中所有阀门，将油路系统阀门全开；(4)加油或打开机头上回油阀2到3圈。

如
在
上
述
方
法
使
用
后
仍
无
法
解
决，可采用下述方法解决。

短接油泵，让油泵长期运行，使油压不受排压控制，保证油压的稳定。

（注：武冷II或III机组采用“压差供油方式”，I型机组采用“油泵强制供油”方式）。

从上图中可见：氨机油泵的开停由SP2控制，0.35MPa时动合，0.45MPa时动断。

具体方法为在低压电控柜内将控制油泵开停的57号端子与+24V短接（黑色虚线框内），使SP2失去对油泵的保护，让油泵长期运行，使机组回到强制供油方式。

缺点：使用该方法即回到原I 型机时的油泵强制供油状态，油泵长期运行使得油泵机封易损坏，造成机组卸压。

3.2、高低压故障为报警
在实际生产中，因南方天气较热，气温高，控制好机组排压显得尤为重要。

下图氨系统流程简图。

从整个系统可看出，氨冷凝器的冷凝效果对排压有着直接的影响，同时，氨冷凝器所使用的循环水水质、水温也间接对氨机的排压有一定的影响。

解决方法：
3.2.1 夏季高温季节来临前，反冲洗氨冷器或采用人工清理的方法清理冷凝器管程（氨冷凝器为波纹管式换热器）。

3.2.2 控制好循环水水质的保证，定期加药（采用定期投药的方法解决循环水生苔的问题）。

3.3油温高报警
同氨冷凝器，油冷器也存在相同的问题。

当机组油温超过65℃时，温度控制器ST1动作。

在生产中，可采用下述办法来控制油温：(1) 生产水水质的保证，在油冷器冷却水进口加装玻璃视镜，观察生产水水质；(2)季节来临前，如下图，可采用人工清理的方法逐根清理油冷器管
3.4、油泵或压缩机过载
该类故障发生率较小，当发生该故障时，可检查电气及降低压缩机负荷。

3.5、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，继电器常发出误信号造成机组跳停。

如在排除以上原因后仍未查出故障，可排查、更换继电器。

4、结束语
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，更适应于大容量的氨制冷系统，只要解决了该机组频繁跳停的问题，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。

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。

[2][3]
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11.轴封
12.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 式氨压缩机组联锁控制参数说明
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。

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，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
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
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）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。

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65℃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)04-16-2009，138
[2] 实用制冷工程设计手册，郭庆堂主编，252-253
[3] 实用制冷。