一、概述:
螺桿壓縮機是一種高速回轉的容積式壓縮機,通過工作容積縮小進行氣體壓縮,除了兩個高速回轉的螺桿轉子外,沒有其它運動部件,具有回轉式壓縮機(如離心式壓縮機)和往復式壓縮機(如活塞式壓縮機)各自的優點,如體積小、重量輕、運轉平穩、易損件少、效率高、單級壓比大、能量無級調節等,在壓縮機行業得到迅速發展及應用。由于螺桿制冷壓縮機單級有較大的壓縮比及寬廣的容量范圍,故適用于高、中、低溫各種工況,特別在低溫工況及變工況情況下仍有較高的效率,這一優點是其它機型(如吸收式、離心式等)不具備的。因此,螺桿式制冷壓縮機被廣泛用于空調、冷凍、化工、水利等各個工業領域,是制冷領域特別是工業領域的最佳機型。
由于螺桿制冷壓縮機屬于容積式壓縮機,它利用一對相互嚙合的陰陽轉子在機體內作回轉運動,周期性地改變轉子每對齒槽間的容積來完成吸氣、壓縮和排氣過程。適用于NH3(氨)、R22(氟利昂)等各種制冷工質,不需要對機器結構作任何改變,所以一般認為螺桿空壓機不存在困擾制冷界的CFCs工質替代問題。
二、結構分析:
螺桿式制冷壓縮機常用滑閥調節能量,即在兩個轉子高壓側,裝上一個能夠軸向移動的滑閥,來調節能量和卸載啟動。滑閥調節能量的原理,是利用滑閥在螺桿的軸向移動,以改變螺桿的有效軸向工作長度,使能量在100%和10%之間連續無級調節。
能量調節主要與轉子有效的工作長度有關。圖一為滑閥的移動與能量調節的原理圖。圖A示出全負荷時滑閥的位置。當滑閥尚未移動時,滑閥的后緣與機體上滑閥滑動缺口的底邊緊貼,滑閥的前緣則與滑動缺口的剩余面積組成徑向排氣口。此時,基元容積中充氣最大。由吸入端吸入的氣體經轉子壓縮后,從排氣口全部排出,其能量為100%,如圖B實線所示。當高壓油推動油活塞和滑閥向排出端方向移動時,滑閥后緣隨之被推離固定的滑動缺口的底邊,形成一個通向徑向吸氣口的、可為壓縮過程中氣體的泄逸通道,如圖C所示,減少了螺桿的工作長度,即減少了吸入氣體的基元容積,如圖B中虛線所示,排出氣體減少,一旦吸入的氣體,未進行壓縮(此時接觸線尚未封閉)就通過旁道口進入壓縮機的吸氣側,因此減少了吸氣量和制冷劑的流量,起到了能量調節的作用。泄逸通道的大小取決于所需要的排氣量大小。滑閥前緣與滑動缺口形成的排氣口面積(即徑向孔口)同時縮小,達到改變排氣量的目的。此時,調節指示器指針指出相應的改變排量的百分比。
當滑閥繼續向排出端移動時,制冷量隨排量的減少而連續地降低。因而能量便可進行無級調節。當泄逸孔道接近排氣孔口時,螺桿工作長度接近于零,便能起到缷載啟動的目的。
能量調節采用油驅動調節,一個能量調節電磁閥組是由四個電磁閥與相應油路連接而成的,選用四個電磁閥可控制供油的流向,從而達到控制油活塞在油缸內的前后移動,這樣即可完成滑閥的正反移動從而達到增載、減載的作用。該系統由三部分構成:供油、控制和執行機構。供油機構有油泵及壓力調節閥;控制機構有四通電磁閥;執行機構有滑閥、油活塞和油缸等。其控制系統見圖二所示。減荷時,電磁閥1和4開啟,由油泵來的高壓油,經電磁閥4被送到油活塞左側,推動活塞向右移動,帶動滑閥向排氣端移動,達到減少負荷的目的。同時,油活塞右移,油缸內的油經電磁閥1被排回油箱。增荷時,電磁閥2和3開啟,油活塞右側獲得高壓油,活塞左移,得到增荷調節。需要滑閥停留在某一定位置時,只要在此位置不接通電磁閥或油分配閥即可。油缸兩邊的油即不能流進,也不能流出,滑閥此時不會左右移動而處在一定位置上,即相應某一固定的能量。滑閥的移動可以調節壓縮機的吸氣量,從而調節了排氣量,滑閥的移動是靠專門設置的油缸、油活塞來推動的。壓縮機運轉過程中,通過滑閥向壓縮機腔內噴入大約占體積流量0.5~1%的潤滑油,這部分潤滑油起著冷卻、密封、潤滑的作用。
三、設備現狀:
整個機組由單機雙級螺桿壓縮機、空壓機、油路系統、底座等組成,油路系統主要由油分離器、油冷卻器、油過濾器、油泵與油泵電動機、油分配總管組成。氣路系統由吸氣過濾器、吸氣上回閥、壓縮機、經濟器、油分離器、氣止回閥等組成,控制系統由控制臺和啟動柜組成。
四、故障及處理:
冰機按正常程序開機,低壓級能級會很快的自動增載至100%,且高、低壓級的能級不能正常增載和減載,造成冰機由于吸氣壓力過低而跳停,現場分析和處理如下: 1、能級不能進行調節,通常情況下是由于“電臟”造成的,原因是冰機油路系統不干凈,臟東西將電磁閥閥芯卡住或者是閥體內彈簧卡在閥體內腔,使電磁閥不能正常工作,閥芯始終處于常開狀態,電磁閥在未動作時油路上不斷有油進入油活塞推動其作用,使增載油路始終處于打開狀態,能級不斷上升直至100%。此時可將冰機系統內部進行泄壓至零,拆卸低壓級增減載電磁閥(共四只),將閥芯、閥體、彈簧清洗吹掃,密封面檢查清理,檢測四組電磁閥是否正常,然后重新裝配好后即可。發生“電臟”現象后,可將油泵前過濾器進行吹掃清洗,定期檢測冰機潤滑油的油品,如發現油品指標已超范圍,則必須更換油品。 2、經現場對電磁閥組的拆檢和清洗重新裝回,開機運行后,仍然出現低壓級能級自動增載現象。將油分配總管上供電磁閥組的總供油閥和回壓縮機組的回油閥關閉,切斷油路的進出,壓縮機仍能自動增載,根據以上現象,判定是機組滑閥內部的泄漏。 3、經確認后“O”型密封圈有損傷,拆缷程序如下:
A、放盡機組內部了氣體壓力,拆下指示計、缷載蓋和相應的控制線,拆下聯軸器;
B、拆下固定缷載活塞的鎖緊螺母,平衡活塞和缷載油缸將同時被拆下(注意不要將平衡活塞與缷載油缸分開拆,為了避免再裝進的麻煩);
C、拆下低壓級的吸氣口蓋,低壓級的噴油管,低壓級的排氣口蓋和主機側的聯軸器,用兩只M8螺栓拆出軸封、固定環和骨架油封;
D、更換卸載推桿的“O”型密封圈。
四、結論:
通過以上的處理后,冰機現能正常運行。通過這次的檢修,對能級的失靈的處理有了進一步的認識:如果發現能級不能正常增減載的時候,首先判斷電磁閥組電臟,關閉油路的進出口閥門,對電磁閥組進行清洗,清洗完畢后重新安裝即可;當發現能級產生“飄”的現象時,通過拆檢油路系統,從氣體的壓力來進行判斷問題的所在,總之,判斷問題要認真仔細。
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