螺杆制冷压缩机

螺杆制冷压缩机（精选九篇）

螺杆制冷压缩机 篇1

胜利油田临盘采油厂三矿压气站使用的是LG12BYJZ全自动控制螺杆制冷压缩机组, 用于轻烃回收装置的制冷系统 (制冷系统主要由制冷压缩机组、2个氨蒸发器、2个氨储罐、虹吸罐和空冷器组成) , 为轻烃回收装置提供制冷量, 它对于提高轻烃收率及整个装置的稳定运行起着主要作用。

近几年, 由于工艺参数的变化使得压缩机因油温高故障停车时间长 (见表1) , 严重影响系统正常生产。2012年我们做了一些降低润滑油油温的措施, 但效果不明显, 2013年仍有17次因油温高自动停车的现象。

压缩机每次停车因需要将油温降低至35℃再开车, 平均停车时间为3-4小时, 压缩机开车至少2小时后制冷温度方可恢复正常, 且停车时段有75%集中在7月、8月 (见表2) , 均是该站生产黄金季节, 严重影响了轻烃正常生产。

二、原因分析

螺杆式压缩机温度开关安装在螺杆式空气压缩机的油气筒体上, 它是通过监测压缩机的温度, 防止因为失缺润滑油、油量不足或者冷却装置故障, 造成的压缩机出口排气温度过高。螺杆式空气压缩机出厂时, 螺杆式压缩机温度开关设定在65℃, 当监测温度达到此值时, 螺杆式压缩机温度开关动作, 切断螺杆式压缩机驱动电源, 迫使停机。

三、解决方案

在压缩机投运前, 我们首先对润滑油进行了更换, 清洗了润滑油精滤器, 确保了润滑油油质和油量。在此基础上, 我们把调整的重点转向油冷设备及冷凝液。主要通过以下三个措施进行优化调整。

1. 控制虹吸罐液位, 保证油冷器有充足的液氨进行油冷作用。

压缩机油冷作用主要通过虹吸罐作用为给油冷却器供液;来自冷凝器的氨液流入虹吸器后分两路, 主要部分从虹吸器溢流口流入贮氨器, 进而向蒸发器供液;另一部分从虹吸器底部借重力供给卧式壳管式油冷却器, 冷凝压力下的液氨进入油冷却器的管程后, 吸收管外高温油的热量而蒸发, 将油冷却, 蒸发所产生的高压蒸汽再回流入虹吸器, 气液分离后的气体在压缩机排气所形成的虹吸作用下进入冷凝器继续循环。

因为虹吸罐没有液位计, 我们主要通过控制氨储罐液位来控制液位。为此我们将投入生产的氨储罐液位设定在20%, 一旦出现氨储罐液位低, 立即调低蒸发压力, 减少蒸发器供液, 从而保证虹吸罐液位, 确保了油冷器有充足的制冷剂。

2. 减少壳程中气体含量, 强化虹吸作用。

在统计2012年压缩机故障停车原因时, 有6次油温高自动停车时, 氨储罐均有30%的液位, 这说明虹吸罐制冷剂量是充足的。为此, 我们继续深入分析, 考虑到制冷剂中存在气体组分, 影响了虹吸作用的正常进行, 导致进入油冷器的制冷剂不足造成了油温高现象的出现。为了减少油冷器壳程中气体含量, 我们首先要求岗位每半个月进行一次系统放空气操作, 加大排除系统不凝气的频率。其次, 通过对数据的统计, 发现7、8月份8时———18时是压缩机油温偏高现象的频发时段, 外界环境的高温是影响油冷作用的一个重要因素。虹吸罐及管道受外界气温影响, 在虹吸作用中部分液氨发生气化, 导致进入油冷器壳程的冷凝剂不足, 从而影响虹吸作用, 阻碍的油冷作用的正常进行。针对此状况, 在6月份对虹吸罐进行保冷处理, 以减少液氨蒸发量, 措施实施后, 平均油温较2012年降低3℃ (见表3) 。

3. 减少润滑油中气体含量, 有效控制油温超高现象。

通过分析设备构造, 制冷剂特性, 进一步实施控制油温超高的措施。根据制冷剂氨的特性, 氨气不溶于润滑油, 在压缩机油气分离器中, 存在的是油氨混合物, 因此在油流程中不可避免的会带有氨气。当环境温度影响油冷作用受到制约时, 需要冷却的润滑油中混有氨气, 同样会影响油冷器的冷却的作用。这也是造成压缩机油温高的一个因素。

依照排除系统不凝气的原理, 在压缩机油路卸油阀处连接管道, 由岗位操作工进行操作, 每当油温超过52℃且上升趋势明显的时候, 采取排出润滑油中气体的措施, 用于增强油冷作用, 有效控制了油温不断升高且无法控制的状况。

四、实施效果

螺杆式制冷机组的日常维护和保养 篇2

（一）螺杆式制冷机组启动前的准备工作

制冷机组的正确调试是保证制冷装置正常运行、节省能耗、延长使用寿命的重要环节。对于现场安装的大、中型制冷系统，调试前首先应按设计图纸要求，熟悉整个系统的布置和连接，了解各个设备的外形结构和部件性能，以及电控系统和供水系统等。为此，调试时应有制冷和水电等工程师参加。用户在调试前应认真阅读厂方提供的产品操作说明书，按操作要求逐步进行。操作人员必须经过厂方的专门培训，获得机组的操作证书才能上岗操作，以免错误操作给机组带来致命的损坏。．调试前的准备

(1）由于螺杆式冷水机组属于中大型制冷机，所以在调试中需要设计、安装、使用等三方面密切配合。为了保证调试工作有条不紊地进行，有必要由有关方面的人员组成临时的试运转小组，全面指挥调试工作的进行。

(2）负责调试的人员应全面熟悉机组设备的构造和性能，熟悉制冷机安全技术，明确调试的方法、步骤和应达到的技术要求，制定出详细具体的调试计划，并使各岗位的调试人员明确自己的任务和要求。

(3）检查机组的安装是否符合技术要求，机组的地基是否符合要求，连接管路的尺寸、规格、材质是否符合设计要求。

(4）机组的供电系统应全部安装完毕并通过调试。

(5）单独对冷水和冷却水系统进行通水试验，冲洗水路系统的污物，水泵应正常工作，循环水量符合工况的要求。

(6）清理调试的环境场地，达到清洁、明亮、畅通。

(7）准备好调试所需的各种通用工具和专用工具。

(8）准备好调试所需的各种压力、温度、流量、质量、时间等测量仪器、仪表。

(9）准备好调试运转时必需的安全保护设备。．机组调试

(1）制冷剂的充注。目前，制冷机组在出厂前一般都按规定充注了制冷剂，现场安装后，经外观检查如果未发现意外损伤，可直接打开有关阀门（应先阅读厂方的使用说明书，在运输途中，机组上的阀门一般处在关闭状态）开机调试。如果发现制冷剂已经漏完或者不足，应首先找出泄漏点并排除泄漏现象，然后按产品使用说明书要求，加人规定牌号的制冷剂．注意制冷剂充注量应符合技术要求。

有些制冷机组需要在用户现场充注制冷剂，制冷剂的充注量及制冷剂牌号必须按照规定。制冷剂充注量不足．会导致冷量不足。制冷剂充注量过多，不但会增加费用，而且对运行能耗等可能带来不利影响。

在充注制冷剂前，应预先备有足够的制冷剂。充注时，可直接从专用充液阀门充人。由于系统处于真空状态，钢瓶中制冷剂与系统压差较大，当打开阀门时（应先用制冷剂吹出连接管中的空气，以免空气进人机组，影响机组性能），制冷剂迅速由钢瓶流人系统，充注完毕后，应先将充液阀门关闭，再移去连接管。

(2）制冷系统调试。制冷剂充注结束后（如需要充注制冷剂），可以进行负荷调试。由于近年来，螺杆式冷水机组在机组性能和电气控制方面都有了长足的进步，许多机组在正式开机前可以对主要电控系统做模拟动作检侧，即机组主机不通电，控制系统通电，然后通过机组内部设定，对机组的电控系统进行检测，组件是否运行正常。如果电控系统出现什么问题，可以及时解决。最后再通上主机电源，进行调试。在调试过程中，应特别注意以下几点：

1）检查制冷系统中的各处阀门是否处在正常的开启状态，特别是排气截止阀，切勿关闭。

2）打开冷凝器的冷却水阀门和蒸发器的冷水阀门，冷水和冷却水的流量应符合厂方提出要求。

3）启动前应注意观察机组的供电电压是否正常。

4）按照厂方提供的开机手册，启动机组。

5）当机组启动后，根据厂方提供的开机手册，查看机组的各项参数是否正常。6）可根据厂方提供的机组运行数据记录表，对机组的各项数据进行记录，特别是一些主要参数一定要记录清楚。

7）在机组运行过程中，应注意压缩机的上、下载机构是否正常工作。

8）应正确使用制冷系统中安装的安全保护装置，如高低压保护装置、冷水和冷却水断水流量开关、安全阀等设备，如有损坏应及时更换。

9）机组如出现异常情况，应立即停机检查。

在制冷系统调试前，一定要做好空调系统内部的清洁和干燥工作。如果前期工作不认真进行，在调试期间将会增加许多工作量，而且会给制冷装置以后的运行带来许多隐患。

（二）螺杆式制冷机组的开机操作

螺杆式制冷压缩机在经过试运转操作，并对发现的间题进行处理后，即可进人正常运转操作程序。其操作方法是：

（1）确认机组中各有关阀门所处的状态是否符合开机要求。

(2）向机组电气控制装置供电，并打开电源开关，使电源控制指示灯亮。

(3）启动冷却水泵、冷却塔风机和冷媒水泵，应能看到三者的运行指示灯亮。

(4）检测润滑油油温是否达到30 ℃。若不到30 ℃，就应打开电加热器进行加热，同时可启动油泵，使润滑油循环温度均匀升高。

(5）油泵启动运行后，将能量调节控制阀处于减载位里，并确定滑阀处于零位。

(6）调节油压调节阀．使油压达到0.5～O.6MPa。

(7）闭合压缩机电源，启动控制开关，打开压缩机吸气阀，经延时后压缩机启动运行，在压缩机运行以后进行润滑油压力的调整，使其高于排气压力0.15～0.3 MPa。（8）闭合供液管路中的电磁阀控制电路，启动电磁阀．向蒸发器供液态制冷剂，将能量调节装置置于加载位置，并随着时间的推移，逐级增载。同时观察吸气压力，通过调节膨胀阀，使吸气压力稳定在0.36～O.56MPa。

（9）压缩机运行以后，当润滑油温度达到45 ℃ 时断开电加热器的电源，同时打开油冷却器的冷却水的进、出口阀，使压缩机运行过程中，油温控制在40～55 ℃ 范围内。(10）若冷却水温较低，可暂时将冷却塔的风机关闭。

(11）将喷油阀开启1 / 2 ～1 圈，同时应使吸气洲和机组的出液阀处于全开位置。

(12）将能量调节装置调节至100 ％的位置，同时调节膨胀阀使吸气过热度保持在6 ℃ 以上。

(13）机组启动运行中的检查。机组启动完毕投人运行后，应注意对下述内容的检查，确保机组安全运行。

1）冷媒水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行时的声音、振动情况，水泵的出口压力、水温等各项指标是否在正常工作参数范围内。

2）润滑油的油温是否在60 ℃ 以下，油压是否高于排气压力0.15～O.3MPa，油位是否正常。

3）压缩机处于满负荷运行时，吸气压力值是否在0.36～0.56MPa 范围内。

4）压缩机的排气压力是否在1.55MPa 以下，排气温度是否在100 ℃ 以下。

5）压缩机运行过程中，电机的运行电流是否在规定范围内。若电流过大，就应调节至减载运行，防止电动机由于运行电流过大而烧毁。

6）压缩机运行时的声音、振动情况是否正常。

上述各项中，若发现有不正常情况时，就应立即停机，查明原因、排除故障后，再重新启动机组。切不可带着问题让机组运行，以免造成重大事故。

（三）螺杆式制冷压缩机正常运行的标志 螺杆式制冷压缩机正常运行的标志为：

(1）压缩机排气压力为1.8～1.47MPa（表压）；

(2）压缩机排气温度为45～90 ℃，最高不得超过1.05 ℃ ；

(3）压缩机的油温为40～55 ℃ 左右；

(4）压缩机的油压为0.2～0.3MPa（表压）;

(5）压缩机运行过程中声音应均匀、平稳，无异常声音；

(6）机组的冷凝温度应比冷却水温度高3～5 ℃ ；冷极、温度一般应控制在40 ℃ 左右，冷凝器进水温度应在32 ℃ 以下；

(7）机组的蒸发温度应比冷媒水的出水温度低3～4 ℃，冷媒水出水温度一般为5～7 ℃ 左右。

（四）螺杆式制冷压缩机的停机操作

螺杆式制冷压缩机的停机分为正常停机、紧急停机、自动停机和长期停机等停机方式。

1.正常停机的操作方法

(l）将手动卸载控制装置置于减载位置。

(2）关闭冷凝器至燕发器之间的供液管路上的电磁阀、出液阀。

(3）停止压缩机运行，同时关闭其吸气阀。

(4）待能量减载至零后，停止油泵工作。

(5）将能量调节装置置于“停止”位置上。

(6）关闭油冷却器的冷却水进水阀。

(7）停止冷却水泵利冷却塔风机的运行。

(8）停止冷媒水泵的运行。(9）关闭总电源。

2.机组的紧急停机

螺杆式制冷压缩机在正常运行过程中，如发规异常现象；为保护机组安全，就应实施紧急停机。其操作方法是：

(1）停止压缩机运行。

(2）关闭压缩机的吸气阀。

(3）关闭机组供液管上的电磁阀及冷凝器的出液阀。

(4）停止油泵工作。

(5）关闭油冷却器的冷却水进水阀。

(6）停止冷媒水泵、冷却水泵和冷却塔风机。

(7）切断总电源。

机组在运行过程中出现停电、停水等故障时的停机方法可参照离心式压缩机紧急停机中的有关内容处理。

机组紧急停机后，应及时查明故障原因，排除故障后，可按正常启动方法重新启动机组。

3.机组的自动停机

螺杆式制冷压缩机在运行过程中，若机组的压力、温度值超过规定范围时，机组控制系统中的保护装置会发挥作用，自动停止压缩机工作，这种现象称为机组的自动停机。机组自动停机时，其机组的电气控制板上相应的故障指示灯会点亮，以指示发生故障的部位。遇到此种情况发生时，主机停机后，其他部分的停机操作可按紧急停机方法处理。在完成停机操作工作后，应对机组进行检查，待排除故障后才可以按正常的启动程序进行重新启动运行。

4.机组的长期停机

由于用于中央空调冷源的螺杆式制冷压缩机是季节性运行，因此机组的停机时间较长。为保证机组的安全，在季节停机时，可按以下方法进行停机操作。

(l）在机组正常运行时，关闭机组的出液阀，使机组进行减载运行，将机组中的制冷剂全部抽至冷凝器中。为使机组不会因吸气压力过低而停机，可将低压压力继电器的调定值调为0.15MPa。当吸气压力降至0.15MPa 左右时，压缩机停机，当压缩机停机后，可将低压压力值再调回。

(2）将停止运行后的油冷却器、冷凝器、蒸发器中的水卸掉，并放干净残存水，以防冬季时冻坏其内部的传热管。

(3）关闭好机组中的有关阀门，检查是否有泄漏现象。

(4）每星期应启动润滑油油泵运行10～20min，以使润滑油能长期均匀地分布到压缩机内的各个工作面，防止机组因长期停机而引起机件表面缺油，造成重新开机时的困难。

（五）螺杆式冷水机组的维护保养

螺杆式冷水机组维护保养的主要内容，包括日常保养和定期检修。定期的检修保养能保证机组长期正常运行，延长机组的使用寿命，同时也能节省制冷能耗。对于螺杆式冷水机组，应有运行记录，记录下机组的运行情况，而且要建立维修技术档案。完整的技术资料有助于发现故障隐患，及早采取措施，以防放障出现。1 ．螺杆压缩机

螺杆压缩机是机组中非常关键的部件，压缩机的好坏直接关系到机组的稳定性。如果压缩机发生故障．由于螺杆压缩机的安装精度要求较高，一般都需要请厂方来进行维修。．冷凝器和蒸发器的清洗

水冷式冷凝器的冷却水由于是开式的循环回路，一般采用的自来水经冷却塔循环使用。当水中的钙盐和镁盐含量较大时，极易分解和沉积在冷却水管上而形成水垢，影响传热。结垢过厚还会使冷却水的流通截面缩小，水量减少，冷凝压力上升。因此，当使用的冷却水的水质较差时，对冷却水管每年至少清洗一次，去除管中的水垢及其他污物。清洗冷凝器水管的方法通常有以下两种：

(1）使用专门的清管枪对管子进行清洗。

(2）使用专门的清洗剂循环冲洗，或充注在冷却水中，待24h 后再更换溶液，直至洗净为止。．更换润滑油

机组在长期使用后，润滑油的油质变差，油内部的杂质和水分增加，所以要定期的观察和检查油质。一旦发现问题应及时更换，更换的润滑油牌号必须符合技术资料。4 ．干燥过滤器更换

干燥过滤器是保证制冷剂进行正常循环的重要部件。由于水与制冷剂互不相溶，如果系统内含有水分，将大大影响机组的运行效率，因此保持系统内部干燥是十分重要的，干燥过滤器内部的滤芯必须定期更换。5 ．安全阀的校验

螺杆式冷水机组上的冷凝器和蒸发器均属于压力容器，根据规定，要在机组的高压端即冷凝器本体上安装安全阀，一旦机组处于非正常的工作环境下时，安全阀可以自动泄压，以防止高压可能对人体造成的伤害。所以安全阀的定期校验对于整台机组的安全性是十分重要的。.制冷剂的充注：

如没有其他特殊的原因，一般机组不会产生大量的泄漏。如果由于使用不当或在维修后，有一定量的制冷剂发生泄漏．就需要重新添加制冷剂。充注制冷剂必须注意机组使用制冷剂的牌号。

（六）运行管理和停机注意事项.螺杆式冷水机组运行管理注意事项

(1）机组的正常开、停机，必须严格按照厂方提供的操作说明书的步骤进行操作。

(2）机组在运行过程中，应及时、正确地做好参数的记录工作。

(3）机组运行中如出现报警停机，应及时通知相关人员对机组进行检查．也可以直接与厂方联系。

(4）机组在运行过程中严禁将水流开关短接，以免冻坏水管。

(5）机房应有专门的工作人员负责，严禁闲杂人员进人机房，操作机组。

(6）机房应配备相应的安全防护设备和维修检测工具，如压力表、温度计等，工具应存放在固定的位置。．螺杆式冷水机组停机注意事项(1）机组在停机后应切断主电源开关。

(2）如机组处于长期停机状态期间，应将冷水、冷却水系统内部的积水全部放掉，防止产生锈蚀。水室端盖应密封住。

(3）机组在长期停机时，应做好维修保养工作。

(4）在停机期间，应该将机组全部遮盖，防止积灰。

雪人股份:关注高效节能制冷压缩机 篇3

本周晨会，安信证券推荐了雪人股份（002639），并看好公司的高效节能制冷压缩机项目。二级市场上，雪人股份此前横盘近两个月之久，在项目投资的消息发出后，当日涨停，本周五高开低走放出巨量。由于公司此前横盘已构筑较坚实基础，在目前价位上放量预示后市仍可看高一线。但市场整体环境低迷的背景下，投资者仍宜以波段操作为主。

雪人股份于6月13日披露将在福州市投资建设高效节能制冷压缩机组产业园项目，项目总投资5.5亿元，建设期1年9个月，将于2014年6月建成投产。据悉，雪人股份这一项目将新增年产高效节能制冷压缩机组6000台套，新增年销售收入10亿元；项目资金来源于企业自筹和银行贷款，分别为：企业自筹12350万元，利用超募资金22650万元，银行贷款2亿元。

安信证券了解到，制冷压缩机项目与高技术制冰机产业链紧密关联，雪人股份自产制冷压缩机，主要有以下几方面的考虑：（1）目前比较知名的下游厂商资金充足，更倾向于采购进口压缩机。但是进口的设备价格高，比如日本的产品比国内烟台冰轮大冷等高出好多倍。（2）国内压缩机与国外相比，质量有差距、运行不太稳定。（3）制冷压缩机目前用在制冰上还是有缺陷。（4）虽然小型的制冰机还用的是活塞机，但总体看来，螺杆机替代活塞机是个趋势。（5）高效节能制冷压缩机组的上游可为机械、电子等元部件企业提供机会，下游可为公司制冰、冷水设备和制冷行业提供所需要的高效节能制冷压缩机组，有利于高效节能制冷压缩机组产业的发展。

由于项目的产能将是一个逐渐释放的过程，投资者把握二级市场的股价变动节奏应注意结合项目的进展。该高效节能制冷压缩机组产品主要运用于工业制冷系统、商业冷冻冷藏、空调热泵等，并为公司的工业制冷系统产品配套，其中自用20％，国内销售44％，出口36％。该项目从2012年10月开始建设，2014年6月建成投产。生产期从2014年7月开始，当年生产负荷为35%；2015年生产负荷为85%；2016年为达产期，生产负荷为100%。安信证券测算显示，该项目达产后年利润总额约为2.2亿元，按所得税率25%计算，年税后利润约为1.65亿元。项目达产后预计约占螺杆式制冷压缩机市场2%份额。

另外，安信证券也了解到，目前雪人股份的募投项目进展顺利。公司的制冰系统生产基地和研发中心两个募投项目正在积极建设之中，预计今年10月前后可以投产使用。项目建成将大幅提升公司产能和研发力。

安信证券预计雪人股份将保持较快的业绩增长速度，预计2012—2014年公司营业收入增速分别为20%，27%，25%，净利润增速分别为16%、30%和24%，EPS分别为0.64元、0.83元、1.03元。

螺杆制冷压缩机 篇4

1 螺杆式制冷压缩机原理

螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机, 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、排气过程。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过程。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口断开, 吸入过程结束;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内的气体, 由于阴、阳转子的相互啮合的齿的相互填塞而被压向排气端, 同时压力逐步升高进行压缩过程;当转子转动到使齿槽空间与排气端座上的排气孔口想通时, 气体被压出并自排气法兰口排出, 完成排气过程。

2 油冷却器出入口线的改进

氨压机油冷却器是一种卧式壳管式热交换器, 油在壳程, 水在管称。2#压缩机原冷却器由于水中杂质会在冷却器水管内结垢而降低传热系数以及水中带有腐蚀性离子造成管束腐蚀。使得油冷却器多根管束破损报废, 进行冷却器更新, 由于原油冷却器的尺寸小, 换热面积小造成冷却效果不好, 油温过高出现压缩机频繁自动停车。为了改善油冷却器的冷却效果, 所以把原有油冷却器尺寸φ350×3151×6更新为尺寸为φ500×4205×8的油冷却器。由于更新的冷却器尺寸要比原来冷却器大很多。而氨压机上其他油路管线未变动。造成新的油冷却器壳程油路储油量大, 而出口管线 (φ38) 细, 出现供油不足, 油压不断下降。造成新的油冷却器安装以后氨压机频繁自动停车。氨压机无法安全、平稳的运行。经过现场反复观察实验研究, 最后发现主要问题是氨压机油冷却器出口管线管径偏小, 造成油压阻力增大以及入口管线弯头太多增加了油压阻力。把氨压机油冷却器的出口管线由原来φ38管线变为φ57管线, 油冷却器的进口管线弯头由原来四个变为一个φ57的弯头。从而减小油压阻力。实现压缩机油压平稳运行。

3 油冷却器管线阻力损失计算

流体在圆形直管内的流动为层流

式中u1--φ38无缝管液体流速u2--φ57无缝管液体流速

A1--φ38无缝管截面积A2--φ57无缝管截面积----

qv--油泵体积流量η--试样动力粘度

υ--试样运动黏度ρ--与测量运动粘度相同温度下试样的密度

Re--雷诺数μ--L-DRA/A68冷冻机油的黏度

油冷却器出口沿程损失:

式中Δpf1--压力损失λ--摩擦因素l--直管长度ρ--L-DRA/A68冷冻机油的密度

d1--φ38无缝管直径d2--φ57无缝管直Re--雷诺数

局部损失:

4 结果分析

螺杆压缩机结构模态分析 篇5

空调压缩机中的螺杆压缩机得到普遍广泛的应用,螺杆压缩机采用内压缩、强制排气,能够连续输气、压力稳定,且排气量不随排气压力变化,无喘振。螺杆压缩机变容积比变压比通过滑阀调节,且转速高、排温低、效率高。螺杆压缩机运行的低噪声、高可靠性是当前技术发展及市场竞争条件下,各个生产厂家努力的目标。为获得合理的结构设计,螺杆压缩机强度及系统振动的预测和控制就显得尤为重要。过去采用经验类比和静态设计方法,难以保证壳体结构设计的合理性。随着有限元结构动、静力学分析技术和边界元声学分析技术的推广应用,声、振预测技术,作为先进的动态、优化设计方法已在结构的工程设计中显示出越来越重要的作用。本文将在螺杆压缩机设计中,皮带轮进行模态分析,对车用空调压缩机皮带轮高速运转过程中的径向及轴向跳动间隙进行模态分析,得出模态分析结果,为空调螺杆压缩机合理设计优化提供依据。

1 计算方案

在不考虑实际零部件(产品)制造加工(装配)工艺以及精度的情况下,皮带轮对其内部线包之间间隙的影响因素有三个,即:带轮受静载的变形,受外力激励后皮带轮自有振动以及高速运转的离心力引起的变形。

由机床加工类的相关文献可以查得,离心力引起的变形非常小,同时变形的趋势是向外变形,而不是我们关心的内部变形,故此因素可以忽略。

对于外力激励造成的皮带轮的约束情况下的振动,主要是由于皮带的驱动转速引起。故计算带轮在约束条件下的各阶模态是否在皮带转速的工频范围内,若在其范围内,此问题就较为复杂,要算在某阶激励信号下的变形情况,否则只需考虑有皮带的张紧力给带轮造成的变形。

2 带轮约束边界的固有频率计算

2.1 模型简化

结构上使用提供的数模,几乎不需要简化,只考虑带轮单独结构即可,见图1所示。

2.2 材质属性

2.3 接触与固结

单个零件,不考虑接触情况。

2.4 网格单元

皮带轮网格单元选用C3D4,网格长度为0.5~1mm,总体尺寸为1mm,三角皮带接触处的齿形部分网格为0.5mm,合计划分出300042个节点,1424581个单元。如图2所示。

2.5 模态算法选择

选用ABAQUS/STANDARD求解器中的振型叠加法的拉格朗日算法对频率特征值以及振型进行计算。

2.6 皮带轮约束模态频率特征值

皮带轮的一阶模态为1702Hz,如图3所示。

3 结论

通过带轮模态结果分析,由3.7-3.8结果分析可以,带轮一阶模态为1702Hz,提供的最高转速为9000r/min,即转动造成的激振频率为900Hz,为带轮一阶模态的一半左右,0~9000r min转速之间不会激振起带轮的自有振动。故无需分析带轮的动态特性等问题。

摘要：文章通过对车用空调压缩机皮带轮高速运转过程中的径向及轴向跳动间隙进行模态分析,得出带轮在约束条件下的各阶模态。该结果对螺杆压缩机的优化可有效地控制振动、减小噪声辐射,并提高运行可靠性,为动力学分析和结构的优化设计提供可靠地理论依据。

关键词：螺杆压缩机,模态分析,皮带轮,带轮约束

参考文献

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[2]GB/T19410-2008螺杆式制冷压缩机[S].

[3]傅志方,华宏星.模态分析理论与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2002.

[4]邢子文.螺杆压缩机——理论、设计及应用[M].北京:机械工业出版社,2000.

[5]陶建幸,丁厚明,杨胜梅.空调声质量评估技术的研究与应用[J].振动测试与诊断,2001.21(3):214-219.

[6]张雪华.基于虚拟技术的装载机工作装置的仿真分析[J].机械工程与自动化,2010(2):40-42.

螺杆制冷压缩机 篇6

比泽尔公司是总部位于德国辛德芬根的全球性压缩机研发及制造商,从事设计及制造压缩机、冷凝机组和压力容器已80年,这些产品以其高质量和高效率而享誉世界。目前,比泽尔集团制冷压缩机的生产、销售及服务业务遍布全世界100余个国家和地区。

1994年,比泽尔在北京成立了第一家中国分公司。凭借先进的技术和产品,20年来比泽尔在中国的业务迅猛发展,产品广泛应用于高效节能建筑、冷冻零售和食品加工行业以及交通运输行业,在行业中占有领导地位。2014年,比泽尔中国工厂二期竣工,生产面积翻一番,达到38,000平米,办公区域面积达到4,700平米,成为中国最大的独立压缩机制造厂之一。比泽尔在中国的发展又进入了一个新的阶段。

在制冷空调压缩机领域的设计、制造以及应用领域,比泽尔被公认处于世界领先地位。

对于业务发展,比泽尔中国有热望、有信心,相信比泽尔是您专业的选择!

比泽尔新型展台设计

2015年比泽尔将以最新的太空舱设计的展台——“Arena”呈现在上海的中国制冷展中。新型的展台设计使得展示区和活动区更加清晰地体现;同时新颖的设计理念让您体验更加大气宏伟的比泽尔文化的同时,必将会进一步拉近您与比泽尔之间的距离。

大巴车和轨道应用压缩机产品介绍

比泽尔新型混合动力大巴车和轨道应用的变频涡旋压缩机ELV系列

螺杆制冷压缩机 篇7

制冷压缩机课程主要包括往复式制冷压缩机、滚动转子式制冷压缩机、涡旋式制冷压缩机、螺杆式制冷压缩机以及离心式制冷压缩机等内容, 课程涵盖的制冷压缩机类型较多, 部分类型压缩机结构复杂、零部件较多。通过传统的理论讲解和学习, 学生往往不能准确理解和定位, 造成理论和实践的脱离。本文针对制冷压缩机中的活塞式制冷压缩机和螺杆式制冷压缩机对本课程的教学方法进行改革。

1 重视多媒体资源

制冷压缩机课程以传热学、工程热力学、流体力学以及制冷原理等课程为理论基础, 其理论性、实践性与应用型均很强的专业课程。为了使学生能够更好地理解制冷压缩机热力性能、工作原理以及结构特点等内容, 需要重视多媒体课件等相关教学内容的制作。多媒体课件是教师顺利开展教学活动, 根据课程的教学大纲和教材, 对教学内容、教学步骤以及教学方法等内容进行具体设计的面向学生的实用性教材[4]。常见的多媒体课件制作软件包括Flash、Authorware以及Powerpoint等。其中, Powerpoint为常用的授课形式, 它具有内置丰富的动画过滤效果和多种声音效果, 并可直接调用外部动画、图片已经影音等文件。制冷压缩机多媒体课件制作时, 需要根据课程的特点, 将文字、图片以及动画等有机结合在一起, 甚至部分教学内容辅以教学视频, 以便学生更好地理解和掌握。例如, 氨活塞式制冷压缩机曲柄—连杆机构的结构及工作原理, 需要图片、动画以及视频三位一体的多媒体方法进行讲解和演示。因此, 多媒体教学资源在讲述压缩机结构特点以及工作原理时, 通过大量的图片、动画以及视频等资源, 可以使学生及时掌握相关内容, 收到较好地教学效果。

2 理论与实践同步进行

实践环节是指学生在理论学习的基础上所进行的最为直观、最能检验理论教学效果的有效方式。与此同时, 实践教学环节是理论和实践的有效补充与完善。烟台大学制冷压缩机理论教学和制冷压缩机拆装大实验实践教学安排同一学期, 实现了制冷压缩机理论教学和实践教学的同步进行。

为实现制冷压缩机理论课程和拆装大实验的“同步”进行, 对教学安排和执行计划进行了微调, 即制冷压缩机拆装大实验安排在相关理论课章节后进行, 使学生理论学习后, 直接进行拆装实践, 达到良好的教学效果。例如, 在往复式制冷压缩机理论章节学习后, 进行氨用活塞式制冷压缩机拆装大实验;螺杆式制冷压缩机理论章节学习之后, 开始开启式螺杆拆装大实验。通过理论和实践同步进行的教学方法, 达到理论和实践相关促进的目的。

3 互动式教学方法

互动式教学是从现代教育理念出发, 以满足学生的有效求知和市场经济条件下社会对人才的需要, 以促进教师自身水平与教学效果的提高为目的, 通过教与学全方位的相互促进和沟通达到上述目的的教学形式[5]。互动式教学方法包含层面的内容, 主要有教师与学生之间的互动、学生与学生之间的互动、教材内容与新技术之间的互动以及理论知识和工程实践之间的互动等。针对制冷压缩机课程具有较强的实践性, 作者将重点就理论知识与工程实践之间的互动进行阐述。

制冷压缩机理论知识与工程实践之间的互动式教学方法是培养学生分析和解决实际问题能力的主要手段。另外, 教师还应该引导学生讲课程知识应用到实践之中, 培养学生发现问题、分析问题以及解决实际问题的能力。针对活塞式制冷压缩机、涡旋式制冷压缩机以及螺杆式制冷压缩机的不同使用场合、在实际使用中正常运行及故障现象以及相关解决措施, 在理论教学和拆装实验时进行互动, 使学生进一步了解制冷压缩机课程的工程应用背景, 并将理论和实践较好地结合起来, 获得良好地课堂和实践教学效果。

4 结语

制冷压缩机作为制冷空调专业的一门非常重要的专业课, 通过优化多媒体资源、课堂理论教学和实践同步进行以及互动式的教学方法, 能够使学生更好地理解课堂理论知识, 提高学生的动手实践能力, 为实现卓越计划的目标和成为一名卓越工程师打好基础。

摘要：为了提高“卓越工程师教育培养计划”制冷压缩机课程的创新思维能力和实践能力, 针对制冷压缩机理论和拆装实践教学方法进行了探索和改革尝试。实践结果表明:优化多媒体资源、课堂理论教学和实践同步进行以及互动式的教学方法, 能够使学生更好地理解课堂理论知识, 提高学生的动手实践能力, 达到了良好的教学效果。

关键词：卓越工程师计划,制冷压缩机,教学方法改革,课堂理论和实践同步

参考文献

[1]杨文焕, 李卫平, 于玲红, 殷震育.基于给水排水卓越工程师培养的课程设计实践教学方法改革[J].教育教学论坛, 2014, 24:52-53.

[2]吴江, 任建兴, 潘耀芳, 何平.基于培养模式改革的卓越工程师计划探索与实践[J].2013, 32:30-31.

[3]韩建海, 杜辉, 仝克勤, 苏冰, 邱明, 刘桥方.校企协同育人构建卓越人才培养新模式[J].教育教学论坛, 2015, 13:30-31.

[4]张喜明, 赵嵩颖.《传热学》课程教学探讨[J].科技创新导报, 2011, 7:140-142.

螺杆压缩机监控系统升级改造 篇8

曲靖动力厂铅空压机站使用5台阿特拉斯·科普柯固定式螺杆压缩机,该站属无人值守岗位,由值班人员2h巡检一次,每巡检一次需1h,而且还不能及时发现问题。为了实现远程在线监控工艺及设备运行参数,及时发现问题,需要把5台空压机联网数据上传到锌空压机站。

1 螺杆式压缩机

1.1 工作原理

一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。

螺杆式压缩机是利用阴阳转子在旋转过程中,转到吸气口时,空气就进入到两个转子与缸体的空间内完成吸气过程,转子继续旋转封闭吸气口,在旋转的过程中就开始挤压空气使空气被压缩,继续旋转到排气口位置,被压缩的空气从排气口挤压排出,实现排气过程,再继续旋转后封闭排气口,联通吸气口,周而复始。

1.2 结构特点及性能

螺杆式压缩机属于容积式压缩机,基本上没有什么易损件,安全性和效率都比活塞式压缩机要好。它的主要部件是:阴阳转子、机体、吸排气端盖、轴封和电机。螺杆压缩机有完善的自动控制与保护系统,属于机电一体化产品,可靠性高、运行寿命长、操作简单、维护管理方便、动平衡性好、可平稳高速运行、压力平衡无脉冲,同时也最大限度地降低了能耗。根据螺杆式压缩机的特点,运行时无需人值班。

1.3 增加温度振动监测点

现运行的螺杆式空气压缩机缺少对电机前后轴承温度、振动、压缩机机头振动的监测。为了对无人值守的压缩机运行参数进行全面监控,需在原有监测运行参数的基础上增加压缩机电机前后轴承温度、振动监测和转子1、转子2、齿轮箱振动监测。

具体实施方案是将空压机电机旧的前后机盖更换为带有温度、振动传感器插孔的新机盖,增加温度、振动传感器及电脑模拟量输入扩展模块,并将其与主电脑连接。电机前后端温度传感器Pt1000信号线连接至温度扩展模块AIE4,电机前后轴承、转子1、转子2、齿轮箱振动传感器信号线连接至振动扩展模块ACB054。对每台压缩机控制电脑重新编程调试程序,电脑实时显示监控的温度、振动值。温度超过设定的报警、停机值时发出报警停机信号。

2 螺杆压缩机网络系统

2.1 螺杆压缩机监控现状

目前,铅空压机站使用的螺杆式压缩机每台都由阿特拉斯公司新型MKIV电脑控制器控制。每台压缩机是一个独立的系统。监控参数只能在每台电脑上显示。

2.2 螺杆压缩机网络组成

铅空联网就是将所有阿特拉斯压缩机与中央控制器模块相连,实现多台压缩机的集中控制与管理。即通过联网组件,由一个数据传输和控制功能的CAN网络将一个区域的所有空压机连接起来,组成压缩机本地CAN网络。

CAN网络可采用如下几种通信协议:Combox-E、Combox-P Profibus-DP、Combox-S Modbus通信协议。本工程采用的是Combox-S Modbus通信协议。Combox-S是CAN网络Modbus工业协议转换模块,用于联网控制。为了将一个Modbus网络与CAN网络连接,需要在它们之间安装一个特殊模块Combox-S来实现。Combox-S包括硬件和软件,作用是网桥,Modbus主站节点使用它可以访问从站节点储存的数据。该桥是一个Modbus从站节点,被分配一个Modbus地址。从主站来看,桥是一条访问CAN网络信息的通道。

通过对每台螺杆式压缩机编程组态下载程序,与上位机联机调试,将本地5台压缩机联成网络,运行压力、压差、温度、振动、运行时间等参数上传到上位机。网络图见图1。

2.3 Modbus通信协议

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(如以太网)和其它设备之间可以通信。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。

Modbus就是串行通信,它是一主多从,主机发出命令,只能是地址相对的从机回应,从机和从机之间无法通信。Modbus串行通信技术有着实现简便、系统集成费用低以及通信距离远(RS-485/422)等特点。

2.4 通信

铅空压机站与锌空压机站相距1200m,所以通信采用单模光纤传输,转换器采用FIB-485A-S,RS-485/422/232通用单模光纤转换器。

串口光纤传输具有可靠性高、安全性和保密性好等优点。光纤的传输距离与速率无关,解决了铜线传输与远距离高速通信的矛盾。采用光纤作为通信传输介质,从根本上彻底解决了电磁干扰、地线环路干扰和雷电破坏等难题,已越来越多地应用于工业自动化。

FIB-485 A-S是四星电子生产的一款工业级RS-485/422/232光纤转换器,实现一路RS-485或RS-422或RS-232信号在光纤上的透明传输,无需改动原有的通信协议和软件,即插即用直接替代铜线导体传输。

3 铅空压机站上位监控系统

铅空压机站上位监控主机选用研华科技610H工控机,上位组态软件采用组态王6.53工业自动化通用组态软件。

铅空压机上位电脑在线监控参数如表1所示。

螺杆式压缩机在线监控画面见图2。

生产操作员工可根据压缩机运行参数是否在工艺允许的范围内,及时发现问题,避免引发事故,同时根据历史趋势图能分析出各工艺参数的变化情况,从而判断生产过程运行状况及设备本体的状态。

4 结语

该系统投运后,通信稳定,运行至今效果良好;实现了对工艺状况及设备的在线监控,发现问题及时,避免造成事故;提高了设备的自动控制和监控水平,减少员工的巡检次数,降低了员工的劳动强度;可在多台螺杆式压缩机组网远程监控中推广应用。

参考文献

[1]濮良贵,纪各刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2000

螺杆制冷压缩机 篇9

该装置投产于2003年12月, 地处年气温变化较大 (夏季最高平均气温44.8℃、冬季最低平均气温为-28℃) 。目前气处理装置的天然气处理量为22~25万方左右, 一直处于满负荷运行。原料气成分较设计参数有所变化, 重组分较多, 运行中增加了处理设备的负荷;随着系统运行时间增长, 换热设备传导系数下降, 换热效果变差, 使冷换系统负荷增加, 排出压力增高, 制冷压缩机运转效率低、制冷量较低。干气中C3超高, 外输干气质量下降, C3回收率降低, 混烃产量下降, 极大的影响了产品的质量和产量。为了保证产品的质量合格, 提高产量和提高其处理系统的运行效率, 更换功率较大的制冷机, 对气处理装置冷却系统进行改造和优化, 提高制冷机的有效功率。

2 冷换系统改造工艺方案设计及实施

2.1 冷却循环水塔的优化

(1) 计算蒸发器热负荷:由于制冷机负荷大, 丙烷循环量加大, 排温亦上升, 为了安全起见将排温设定在76℃, 冷却温度设定为31℃ (考虑到环境温度冷凝温度可设计在31℃) , 则将冷换系统的丙烷由76℃冷却到31℃所释放热量:QL=ΔH×Ms查得76℃的焓值H=108.1×4.18=458.17Kj/Kg, 31℃的焓值H=19×4.18=79.42Kj/Kg, Ms为空冷器的流量QL= (458.17-79.42) ×3.41=1291.53KW。

(2) 为消除热量损失和效率等因素, 设计换热器时将负荷增加2 0%, 设计Q L=7 5 K W;冷却水进出口温差ΔH=4.5℃, 则冷却循环水用量为:W水=QL/ΔH=75/4.5=16.7m3考虑到热交换效率, 使用流量为50m3/h循环水泵。

(3) 经过论证后最选用燥声低的逆流冷却塔, 风机为大风量小功率轴流风机, 循环水泵为管道泵, 设计负荷800KW, 冷却温度差Δt为8℃、冷却水用量为50m3/h的DBNL3-80型空冷器。新增加的空冷器与旧空冷器采用串并联两种流程。

2.2 对制冷机的排压进行调节控制

由于制冷机的控制排压调节可以提高制冷机载荷, 同时增大制冷剂的循环量, 所以结合制冷机实际运行状态对参数进行调整优化, 以达到提高运行效率的目的。

(1) 过对制冷机的经济器、润滑油分离器的材质、结构、安全阀设定压力进行分析研究, 制冷的排出压力提高到1.6MMpapa时, 不会造成安全隐患。同时丙烷储罐的安全阀设定压力为1.8Mpa, 压力提升到1.6Mpa不会对系统造成危害。

(2) RWB-Ⅱ-399E型制冷压缩机为机泵强制润滑型, 排压提高后对温度、压力检测仪器仪表的量程精度不会产生影响。润滑油压力对制冷机螺杆的密封性能也没有影响。正常情况下润滑油压力低于排出压力0.15Bar, 为了确保排压提升以后, 使制冷机螺杆的密封不受影响、对螺杆密封的磨损不会加大, 将制冷机的预润滑油泵参数调整, 使全程润滑油泵运行, 进行强制润滑, 在开启预润滑油泵以后, 润滑油压力高于排出压力0.13 Bar。所以全程使用预润滑油泵, 为提升排出压力在工艺技术方面做出了保障。在排除了所有影响设备安全与正常运行因素之后, 然后进行对提升参数的确定, 录取资料如下表1所示:

功率因素均按COSφ=0.85计算, 通过上述参数可以说明, 在排压提高以后, 制冷机载荷增加, 当排出压力在14.5~15.5Bar之间时, 经济器自动运行, 效率更高, 吸入温度高于设计要求。当排压在15.5Bar与15.0相比制冷温度变化不大, 但电机功率过大, 长期运转有会烧毁电机, 所以在5~10月份将制冷压缩机排压控制在15.0Bar, 预润滑油泵全程运行, 同时精确调整相对应的安全保护设定值, 确保运转安全和经济效益最大。

2.3 调节制冷压缩机的吸入压力

在从丙烷蒸发器出口到制冷压缩机入口的流程中, 长达近30米的管线, 其中有2处埋地U型管路, 这极大的增加了流动阻力, 由于长度和弯头的原因, 气体在流动过程中克服阻力做工, 使一部分机械能转化成了热能, 从而形成了能量损失。通过改造入口流程, 我们可以达到减少流动阻力和能量损失的目的, 从而提高制冷效率。

流程改造以后, 由丙烷蒸发器出口直接上管网然后直达制冷压缩机入口, 可减少约13米管道和2个弯头, 通过对温度和压力的分析, 结合C3收率的提高证实了对制冷压缩机吸入压力的优化得到了成效, 具体参数对比如下表2所示:

3 效果分析

(1) 经录取参数, 计算出改造后制冷机的有效功率从58%增加到为94%

(2) 测得改造前后系统关键参数对比如下表2所示: