丙烷制冷系统

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二、双螺杆压缩机工作过程
螺杆压缩机主机的工作循环可分为吸气、压缩、排气 三个过程。随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的 工作循环,这里仅就对一对齿描述:
1、吸气过程:随着转子开始运动,由于齿的一端逐渐脱离 啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大,在内部形成了 一定的真空,而此齿间容积又与吸气口相通,因此气体便在压 差作用下流入其中。
更换滤芯,确保系统运行正常。油过滤器前后的压力由压 差计测定,并设置报警等安全措施。
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经济器
项目 数量 制造厂 管侧设计压力 壳侧设计压力 尺寸
经济器 1 YORK 中国/OEM 2.5Mpa 2.5Mpa
备注 管程材质为20#碳钢,壳体材质 16MnR
回油器通常放在分液器取油口附近,且安装位置要低于取 油口,以便样油能顺利回到回油器中。
壳体材质:16MnR,设计压力:2.5Mpa 回油器配有下述附件:电加热器(带手动开关),压力计 ,双安全阀,液位视镜,油充注阀(放空阀),排污阀。
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压缩机入口气液分离器
体积小,占地面积小以及排气脉动低等一系列优点。
(2)丙烷压缩机没有往复质量惯性力,动力平衡性能好,运转平稳,机
座振动小,基础可作得较小。
(3)丙烷压缩机结构简单,机件数量少,没有像气阀、活塞环等易损
件,它的主要摩擦件如转子、轴承等,强度和耐磨程度都比较高,而且润
滑条件良好,因而机加工量少,材料消耗低,运行周期长,使用比较可
螺杆压缩机具有一个卧式三级油分离器,两个视镜安装在储油区,一 个安装在聚积式分离网部,油分离器是按照GB150设计制造,壳体采用 碳钢制造,并安有双安全阀,3个1000W油加热器以保证停机时的油温, 并且可以在不关闭机组情况下更换。聚积式分离器网提供气与液的最终 分离,其分离孔径为小于1微米。润滑油从聚积式分离区经正压差循环去 压缩机。在油分离器出口安装了单向阀。
蒸发器壳侧材质为16MnR,设计压力为2.5Mpa; 蒸发器换热管材质为304SS,设计压力为10Mpa; 初步尺寸:600*7500mm,卧式; 蒸发器已有低液位报警和高液位停机开关; 可通过液位传感器将液位通过通讯传送至用户的DCS 中; 蒸发器配有下述附件:液位控制阀(Fisher)及旁路 ,安全阀,放空阀,排污阀,液位计,液位开关,集 油管路
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油分离器
项目 效果 数量 设计压力
材质
5ppm 1台 2.5Mpa
16MnR
油分离器
备注
三级油分离器,配有三个视油 镜,油分离器中的积聚式滤芯 为Frick制造(美国),5个。
3个1000W油加热器在压缩机停机时保证油温低于19℃时自动加热; 优良的油分离效果大大减少了冷冻油进入热交换器,保证了热交换器 的热交换稳定性及机组效率。
气液分离器设计制造符合GB150标准。该容器提供了充分的 气液分离空间,以防止由于负荷波动或其它原因造成的压缩机 吸气带液,避免“液击”对压缩机带来的危害。气液分离器应 尽可能靠近压缩机吸入口布置。
在气液分离器顶部有一个吸气挡板,进一步保证了在某些不 稳定的状态时避免飞溅的液滴进入压缩机。尺寸: 1000*2200mm,立式安装。
负荷调节:负荷调节是靠滑阀来完成,滑阀通过轴向移动来使 负荷从15%-100%的无级调节,滑阀的位置是靠液压式机构 自动控制,其指令是来自微电脑控制中心的时间比例信号。
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吸气阀件
除吸气截止阀外,压缩机的吸入口还装有一套组阀 ,内部装有吸气过滤器和单向阀。吸气过滤器可防止制 冷剂中的杂质带入压缩机,避免损坏螺杆转子。单向阀 可防止停机时压缩机内的制冷剂和油倒流回蒸发器。
2、压缩过程:间容积被转子齿和机壳包围在一个封闭的空 间内,且该齿间容积由于转子齿的啮合而不断缩小,其中气体 的体积也随之减小,导致压力升高。
3、排气过程:随着该齿间容积运动到第二圈末,就与开始 和排气口连通,则开始排气,随着齿间容积由于转子齿的啮合 而进一步缩小,具有排气压力的气体逐渐通过排气口排出。
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热虹吸式油冷却系统的说明
热虹吸式油冷却系统主要包括:热虹吸罐、油冷却 器、油温恒定调节装置。
热虹吸式油冷却方式是从热虹吸罐引出液态制冷剂 至油冷却器,部分蒸发,达到冷却油的目的。油冷却 器制冷剂进出管线由于重量的差异建立一个恆定的压 差,使气液混相制冷剂从油冷却器出来后返回热虹吸 罐上部,气相返回冷凝器冷却,液相回到罐内。由于 蒸发的制冷剂没有回到压缩机,所以没有做功,但是 会增加部分冷凝负荷。要克服管线和出入口等处的损 耗,因此要保证热虹吸罐液面至少比油冷却器中心线 高1.8米以上,保证空冷器出口液位比热虹吸罐液面高2 米以上。油温恒定调节装置自动根据机组所需油温调 节冷热油的混合比例,保证系统供油温度。
阳凸瓣与凹槽间的空间就是固定的余隙,当余隙内气
体回到吸入室时,要平衡相应的压力。如果余隙体积过大,
就有 过量的压力与气体回到吸入室,其结果相当于形成

了另一个旁通管;反之,如果余隙体积过小,被夹带的气
体压力比吸气室压力低,这个降低了的压力无疑是有利于
吸气过程的。
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螺杆式压缩机的工作原理:旋转型转子轴流式压缩机, 是通过工作容积的逐渐减少来达到气体压缩的目的。而它的 工作容积是由一对相互平行放置且相互啮合的转子的齿槽 (一个为五瓣的阳转子和一个六瓣的阴转子)跟包容这一对 转子的机壳所组成。当机器运转时两转子的齿互相插入对方 的齿槽,且随着转子的旋转插入对方齿槽的齿向排气端移动, 使被对方齿所封闭的容积逐步缩小,压力逐渐提高,直至达 到所要求的压力时,此齿槽才与排气口相通,实现排气。
排气阀件
除排气截止阀外,压缩机油分离器的排气口还装 有一个特殊设计的“Cold StartTM”排气单向阀。在压缩 机刚刚启动时,Cold Start TM阀内部独特的设计可很快使 油分离器内建立足够的压力来满足压缩机油路循环的需 要,而无需额外的油泵来实现润滑油循环,以此有效降 低运行功耗及运转隐患。
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回油器
回油器是一个卧式的容器,里面装有带温控的沉浸式加热 器,设计制造符合GB150标准。通过手动切换阀门操作,使 含油的制冷剂因重力作用从分液器回到回油器。当回油器中 液位达到一定值,手动开启加热器,制冷剂被蒸发后通过平 衡管回到分液器,而润滑油将留存在回油器中。当油聚集到 一定液位后,关闭与分液器连接的阀门,排放掉即可。
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双螺杆压缩机工作示意图
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一个齿槽被与之相啮合的对方齿插入后,形成了二个被
齿隔开的空间,靠近吸气端的齿槽为吸气容积,与排气端 相近的为压缩气体的容积。随着压缩机的运转,插入齿槽 的对方转子的齿向排气端移动,使吸气容积不断扩大,压 缩气体的容积不断缩小,从而实现了在每个齿槽的吸气压 缩过程,当压缩气体在齿槽中气体压力达到所要求的排气 压力时,这齿槽正好与排气孔口相通,开始了排气过程。 被对方转子的齿将齿槽分成的吸气容积和压缩容积的变化 是周而复始的,就是这样实现吸气、压缩和排气。
经济器带有膨胀阀(Jordan或等同)、电磁阀(Asco) 、安全阀、过滤器等,并配放气阀和排液阀
经济器管侧制冷剂的入口处带有截止阀和单向阀,以防 止部分负荷经济器不工作时可能出现的制冷剂气体倒流。
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蒸发器
选型及负荷计算由美国总部完成;已考虑20%的换 热过余面积。
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FRICK公司的RWF系列压缩机具有专利的自动可变内容比技术, 可以根据系统工况要求使机组运行在最高效率容积比,机组 在非设计工况下用可变容积比的控制调节方式节约大量的运 行费用。可变内容比是通过压缩机壳体内的滑柱随转子轴向 移动来控制排气口的位置,滑柱是靠液压活塞执行机构来完 成,其运行指令来自压缩机系统的微电脑控制中心。由于可 变内容比可以避免过压缩及欠压缩过程,可以降低噪音和节 约能耗20%以上,尤其对于日夜环境气温变化较大或冬夏季节 分明的地区,更可以显著的提高机组效率,节约运行费用。约 克机组的可变容积比的控制方式是自动的和无级调节的。
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空冷器
采用国内知名品牌四川简阳的空冷器。空冷器为鼓风式,空 冷器换热管采用双金属轧片式翅片管。空冷器风量的调节采用 手动调节风叶的角度以调整送风量。
空冷器采用双进双出设计,风冷电机其中一台为变频电机, 变频器由供应商提供,放于室内安全区域。散热量:1220kW 。
下,排温比活塞式低得多,因此单级压力比高。
(7)没有余隙容积,因而容积效率高。
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丙烷压缩机存在以下缺点:
(1)制冷剂气体周期性地高速通过吸、排气孔口,通过 缝隙的泄漏等原因,使压缩机有很大噪声,需要采取消音减 噪措施。
(2)螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高,需用专 用设备和刀具来加工,造价高。
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螺杆压缩机基本结构
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(a) 吸气过程
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(b) 封闭过程
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压缩过程
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排气过程
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丙烷机组的组成
下面我们以FRICK公司的RWF 316E为例,讲一下丙烷机组 的基本构件。
气液分离器配有下述附件:双安全阀,放空阀,排污阀,液 位视镜,液位计,液位开关。
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三、丙烷压缩机的工作特点
丙烷压缩机作为回转式制冷压缩机的一种,同时具有活塞式和动力式
(速度式)两者的特点。
(1)与往复活塞式制冷压缩机相比,丙烷压缩机具有转速高,重量轻,
靠,维修简单,有利于实现操纵自动化。
(4)与速度式压缩机相比,螺杆式压缩机具有强制输气的特点,即排气
量几乎不受排气压力的影响,在小排气量时不发生喘振现象,在宽广的工
况范围内,仍可保持较高的效率。
(5)采用了滑阀调节,可实现能量无级调节。
(6)螺杆压缩机对进液不敏感,可以采用喷油冷却,故在相同的压力比
(3)由于间隙密封和转子刚度等的限制,目前螺杆式压 缩机还不能像往复式压缩机那样达到较高的压力。
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四、丙烷的物理性质
丙烷的分子式是C3H8,在常温下为无色无味气体,易燃 易爆,分子量为40.09,熔点-187.7℃,沸点-42.17 ℃,气 体密度1.52g/l,爆炸极限为2.1%~9.5%。
当温度在-40℃以上时,随着温度的升高压力随着升高。 在某个压力条件下,饱和温度属于气液的临界温度,就是当 压力一定时温度高于饱和临界温度时,丙烷就会呈气态。同 样在某个温度条件下所对应的压力为饱和临界压力,当温度 一定时,当压力高于临界饱和压力时,丙烷呈液态。在外界 温度和压力变化时,丙烷的沸点也将变化,丙烷作为制冷剂 就是利用的这个特点。
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油过滤器
项目 型式 效果 数量 材质
油过滤器 安有截止阀及排污口 过滤孔径15微米 1套(双路) 壳体材质为20#钢
备注
采用双路油过滤器,机组更换 滤芯不需要停机。滤芯为 YORK/FRICK工厂提供,美 国
系统采用双路油过滤器,一用一备,可不停机切换和
丙烷制冷系统
一、双螺杆压缩机工作原理 二、螺杆压缩机工作过程 三、丙烷压缩机工作特点 四、丙烷物理性质 五、丙烷制冷工艺系统 六、常见故障及处理方法
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一、双螺杆压缩机工作原理
螺杆式压缩机属容积式压缩机,是通过工作容积的逐渐 减少来达到气体压缩的目的。与活塞式压缩机的区别,是它 的工作容积在周期性扩大和缩小的同时,其空间位置也在变 更。
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