螺杆制冷课件

制冷课件绍兴市虞瑞制冷设备有限公司11.1螺杆式压缩机的结构阴转子

阳转子

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螺杆式压缩机的工作原理

依靠啮合运动着的一对阴阳转子，借助它们的齿、齿槽与机壳内壁所构成的呈“V”字形的一对齿间容积呈周期性大小变化，来完成制冷剂气体吸入—压缩—排出的工作过程。

33螺杆压缩机的工作过程44

螺杆压缩机的特点1）工作于中型制冷量范围内，易损件少，有利于实现操作自动化，可靠性和效率较高；2）加工精度高，价格较高，噪声大；3）部分负荷的效率较高，无活塞式的液击和离心式的喘振现象；4）采用喷油方式，需要喷入大量油而必须配置相应的辅助设备。55转子

转子是螺杆式制冷压缩机的主要部件，常采用整体式结构，将螺杆与轴做成一体。转子的毛坯常为锻件，一般多采用中碳钢，有特殊要求时也有用40Cr等合金材料。66滑阀调节机构的组成

滑阀轴向移动的动作是根据吸气压力和温度，通过液压传动机构来完成。77

开启螺杆式压缩机的结构

88开启式单机双级螺杆压缩机

9开启式压缩机的优点

（1）压缩机与电动机相分离，使压缩机的适用范围更广。（2）同一台压缩机，可以适应不同制冷剂，除了采用卤代烃制冷剂外，通过更改部分零件的材质，还可采用氨作制冷剂。（3）可根据不同的制冷剂和使用工况条件，配用不同容量的电动机。发展趋势和研究成果

（1）普遍采用内容积比调节机构；（2）采用单机双级压缩；（3）开启螺杆式压缩机的小型化。10喷射液体制冷剂以降低排气温度1—排气温度传感器2—温控喷液阀3—视镜4—电磁阀5—喷油入口采用原因：

当风冷及热泵机组使用工况较恶劣，在高的冷凝压力和低的蒸发压力时，排气和润滑油温度或内置电动机温度会过高，造成保护装置动作，压缩机停机，为了保证压缩机能在工作界限范围内运行，可采用喷射液体制冷剂进行冷却降温。119

全封闭螺杆式压缩机

输气量调节由微机控制滑阀移动来实现

输气量调节不设滑阀，采用电动机变频调节

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螺杆式压缩机机组1）开启螺杆式制冷压缩机组的系统图

132）几种油分离器

a)卧式油分离器b)立式油分离器c)二次油分离器

143）多级油分离器与油冷却器

4）

①油过滤器②液压泵和油压调节阀③油加热器、油压保护开关和油温保护1511

带经济器的螺杆压缩机系统

当单级螺杆式制冷压缩机按双级制冷循环工作，为达到节能的效果，应增设中间容器5，称为经济器。a)一级节流制冷系统b)二级节流制冷系统1612

喷液螺杆压缩机系统

压缩过程中用喷射制冷剂液体代替喷油，省去油冷却器，缩小油分离器，并且喷液冷却，能使排气温度下降，防止封闭式压缩机电动机因排气温度过高引起保护装置动作而停机。

喷液不能完全代替喷油，因为油有一定粘度，密封效果好，所以，目前常用的是将制冷剂液体和油混合后喷射进去。1—压缩机；2—油分离器；3—冷凝器；4—储液器；5—调节阀；6—节流阀；7—蒸发器1713

单螺杆式压缩机

转子星轮18工作原理

a)吸气过程b)压缩过程c)排气过程

具有内压缩过程，而且一个基元容积在旋转一周内，完成了两次吸气、压缩和排气循环过程19单螺杆式压缩机动画模拟20

螺杆机安全保护对象

1.水流量保护2.高低压保护3.油压保护4.其他常用保护7.2喷液喷油保护

利用压缩机对液击不敏感特性，直接喷气液两相的制冷剂来冷却电动机，以保护电动机，不使其温度过高。

2114螺杆式制冷压缩机的优缺点螺杆式制冷压缩机有以下优点：a.体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/3～1/2；b.转速高，单机制冷量大；d.运转平稳，振动小；e.单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用；f.排气温度低，可以在高压比下工作；g.对湿行程不敏感；h.制冷量可以在10%～100%之间无级调节；i.操作方便，便于实现自动控制；j.体积小，便于实现机组化。缺点：转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严格；油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。22

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制冷机组常见故障

1、故障：冷库不制冷或制冷效果差。排除：检查制冷机的冷凝器上是否积满灰埃或通风不好或水垢太厚，并按要求去除之。检查库内冷风机上是否积霜过厚，并手动化霜或重新设定冷库的各项参数（如重新设定库内温度、缩短冷冻时间、延长化霜时间等）检查制冷剂是否渗漏（用肥皂水涂在管路连接处，有气泡生成说明制冷剂渗漏）。并请专业人员补充制冷剂并对渗漏处进行处理。检查冷库的密封是否完好并排除之。检查冷库的冷凝器和冷风机的风叶转向是否正确，并通过调整电源的相序而调整风机的转向。检查冷库的控制器的参数设定是否正确并重新调整。检查冷库的控制器是否失灵并更换之，检查库内堆放物品是否留有足够的间隙并疏通之。2、故障：机器运转时有异常的噪声，制冷压缩机有异常的噪声。排除：请检查冷库开机时间是否过长，是否是振动引起或机械故障（请停机检查）。23

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制冷机组常见故障3、故障：配电箱里有异常的噪声，这是交流接触器发出的声音，是由于接触器的运动部件局部不灵活。排除：请断电后来回按一下接触器的吸铁即可消除噪声，若交流接触器工作时噪声仍然存在，就必须请电工将交流接触器拆下清除接触器的吸铁上的杂物或更换同型号的交流接触器。4、故障：制冷机启动频繁或长时间不启动或长时间开机不停止或库温不到就停机。排除：检查冷凝器上是否积满灰埃或通风不好或环境温度过高而导致制冷机冷凝压力过高，为了保护压缩机，在压力控制器的作用下机器停止运转，等清除灰埃到散热良好后，按一下压控器上复位按扭，机器即可自动恢复运行。并检查冷凝器上是否积满灰埃或通风不好。不可任意调节压力控制器上设定值，否则压力控制器起不到保护制冷机作用。一般情况下冷库的零部件（各种阀件、控制器）都已设定好，没有用户调节的零件。控制器的参数设定有误，重新设定即可。合闸后冷库配电箱没有反应，而三相电正常。请检查零线，是否有220V电压。5、故障：库内冷风机滴水。排除：请检查冷风机的排水管是否结冰堵塞或有污物24

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制冷机组常见故障6、故障：冷库工作时，只是库内冷风机转而压缩机不工作。排除：检查压力控制器是否损坏，检查交流接触器是否损坏，检查制冷系统是否冰堵或脏堵，检查总电源是否正常。制冷系统堵塞故障类别区分及检修1、堵塞类别：制冷系统堵塞可分为冰堵、脏堵(又称污堵)和油堵三大类。其中脏堵和油堵又分为堵死和微堵两类。2、堵塞原因：由于系统中的水分超过允许值（冰堵）、过量的杂质（制冷设备制造时系统内残存赃物，管道内金属氧化物脱落，分子筛或硅胶粉末，维修过程中不慎进入的赃物等）堵塞管路或管路受压变形（坏堵）以及冷冻油充注过多和变质积存于管路弯道、管径较小处或冷冻油在毛细管处受冷变粘或使用时间过长使管道内壁粘附冷冻油过多（油堵）造成系统堵塞。25

15制冷机组常见故障3、故障现象及堵塞类别的辨别：（1）共性特征：冷凝器不热或不够热，蒸发器不结霜或局部结霜，无制冷剂流动的气流声或声小，低压压力偏低或呈负压状态，而高压偏高（与制冷剂不足的区别所在）；工作电流比正常值小。（2）个性特征：A、冰堵：出现“间歇反复性制冷或周期性不制冷”现象。B、脏堵、坏堵、油堵：与冰堵不同，不会有“间歇反复性制冷”现象，一旦堵塞便不能制冷或制冷效果差。判断脏堵还是油堵的方法：在用毛细管节流的系统中，靠近干燥过滤器0.5cm处将毛细管切断。①若没有制冷剂喷出，则将干燥过滤器另一端切开，仍无制冷剂喷出，则是制冷剂全泄漏了；②若毛细管切开后喷出的制冷剂中夹杂有较多的冷冻油，则是毛细管处油堵。③若有制冷剂喷出，则油不多，可断定毛细管处发生脏堵故障。在用膨胀阀节流的系统中，先回收制冷剂后，取下膨胀阀入口处的滤网和电磁阀,用汽油清洗干燥后装复，同时更换干燥过滤器，试机如正常，则为脏堵；如仍然堵塞则为油堵或坏堵。油堵的部位一般在管路弯曲的下沉处和低温低压的管路（蒸发器等部位）。而坏堵的部位一般在过滤器、电磁阀、毛细管、膨胀阀及管路死弯和受压变形处，一般堵塞部位会有结霜或结露现象。C微堵：蒸发器结满霜的时间较长或结不满霜，冷凝器、干燥过滤器和压缩机比正常温度偏高，工作电流偏大，能制冷，但效果差。2615制冷机组常见故障（3）不同堵塞的区别特征：①干燥过滤器堵塞的特有特征：出口结霜、毛细管出现凝露或结霜，这是由于过滤器起到了节流作用，而毛细管则相当于蒸发器—吸热而凝露。②冷剂有空气与冷剂过多的重要区别特征：a高压管和冷凝器上部十分烫手，下部就明显不热。b毛细管出口处有时出现结冰珠。c蒸发器出现周期性结霜。d在制冷系统运行时，接在高压侧的高压表指针左右摇摆振幅略大不稳定;同吋压力表指针摆动较快,并且摆动与活塞运动频率相同,e外机振动较正常机大,因空气不可压缩。有以上症状则可判断为糸统内有空气。4、排除方法（1）冰堵：A、加热抽空法（也称排气烘烤法）：在对系统抽真空的同时，对压缩机、冷凝器、干燥过滤器、蒸发器等部件加热升温，最好用2～4L/秒的真空泵进行抽空，这样抽空的效果比较好，抽空的时间一般为4小时左右。B、氟氮气冲吹法（也称氟氮气脱水法）：系统抽空后，给系统充入一定压力的制冷剂或干燥的氮气，然后启动压缩机5～10分钟，再将系统内已吸收了部分水分的氟或氮气放出，如此反复两、三次便可排除水分。C、二次干燥过滤器吸水法：在常规的干燥过滤器与毛细管连接中，将毛细管的出液端蒸发器入口端焊开拔出，再插入添加的另一个干燥过滤器的入口端并焊好，然后将干燥过滤器的出口端焊接到蒸发器的入口端。这样比常规单一干燥过滤器的吸水效果好，能完全消除冰堵故障。27

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制冷机组常见故障但可能会对原系统低压侧的压力稍有影响，因此只能在大修或更换内漏蒸发器有必要采用。如果因增加了干燥过滤器造成低压侧的压力有所下降，影响了制冷效果，则可以适当缩短毛细管长度来消除影响。（2）脏堵：脏堵多发生在毛细管（或膨胀阀）、干燥过滤器、出液阀等部位。干燥过滤器堵塞后应更换。膨胀阀堵塞可拆卸清洗。毛细管如更换不便时，可用压力约为1MPa的氮气冲吹，氮气应从制冷剂走向相反的方向冲吹（即从回气管端进入，再从冷凝器出口或从毛细管放出。在冲吹过程中，应用手按住排气口时放时堵，以增加对毛细管的冲力。（3）油堵：先焊开管路，用中性焰火烘烤各焊接处，分别将低压吸气管、工艺管及干燥过滤器的焊口烤化后拔下。然后启动压缩机，再用低温火焰烘烤高压排气管和冷凝器（从连接压缩机端开始）利用压缩机排出的高压气体，将被烤化成汽化的冷冻油气排出，直到除尽冷凝器中残存的油为此。蒸发器的油堵，可将蒸发器连同低压高及毛细管一起拆出，再将低压管与氮气瓶连接起来，用压力氮气一边冲吹一边烘烤低压管、蒸发器及毛细管，便可将残存其中的油冲洗干净。28

15制冷机组常见故障

(1)压缩机不能启动或启动后立即停机可能的原因是：电源没电、电压不够、缺相或电熔丝烧断；压力控制器未能调整好；水冷凝器水阀未开；压力控制器未复位；压缩机排出阀门未开。(2)高、低压力控制器不工作可能的原因是：控制线路接错线；高压控制器未复位；管路中阀门未开；管路被脏物堵死。(3)高、低压压力表不显示可能的原因是：管路中阀门未开；管路被脏物堵死；表已损坏；制冷剂泄露。

(4)排出压力过高可能的原因是：系统中有空气；水冷凝器水阀未开；水压不够或水冷凝器水阀打开小，造成水量不够；冷凝水温度过高；制冷剂加入太多；冷凝器内污垢积得太多。

(5)排出压力过低可能的原因是：制冷剂不足；冷却水温度过低或水量过大；由于吸入过量未蒸发的制冷剂导致冷凝压力过低。

(6)吸入压力过高可能的原因是：膨胀阀开得过大；系统中有空气；制冷剂过多；膨胀感温包未扎紧；吸入阀片断裂或有泄漏。

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制冷机组常见故障(7)吸人压力过低可能的原因是：膨胀阀开得过小；膨胀阀感温包充填剂泄漏；供液电磁阀未打开；过滤器堵塞；制冷剂不足；出液阀未开足。(8)压缩机温度过高可能的原因是：制冷剂不足；膨胀阀流量过小；冷凝器散热效果不好；系统中有空气。‘

(9)压缩机温度过低可能的原因是：膨胀阀流量过大。

(10)膨胀阀打不开或很快被堵塞可能的原因是：感温包充填物泄漏或损坏；膨胀阀内过滤网被脏物堵塞；系统中有水分，在膨胀阀节流孔处冻结。30

16制冷机组安全操作规程一、启动前的准备设备在启动前的准备工作包括以下内容：(1)设备场地周围的环境清扫，设备本体和有关附属设备的清洁情况处理。(2)电源电压的检查。(3)制冷设备中各种阀门通断情况及液位的检查。(4)能力调节装置应置于最小档位，以便于制冷压缩机空载启动。(5)检查蒸发冷凝器上的水池是否有水，如果缺水要及时补水。(6)确保油位的正确，视镜的1/8至3/8处。(7)所有的温度控制设定在预期的运行温度值。(8)确保没有液体制冷剂进入压缩机，液体是不可压缩的，并会损坏压缩机。31

16制冷机组安全操作规程二、制冷设备的启动运行制冷设备在启动运行中应注意对启动程序，运行巡视检查内容和周期以及运行中的主要调节方法作出明确规定，以指导正确启动设备和保证设备的正常运行。(一)启动程序如下：(1)首先应启动蒸发冷凝器上的水泵和风机。(2)每次启动一台压缩机，把压缩机的开关打在自动档启动运行，观察该压缩机在运行时有无异常情况，如有异常的声音立即关停该压缩机，进行检查，排查故障后再重新启动。通常出现异常的原因有：1、冷冻油不足或过多;2、机组安装或管理连接的不合理导致过多的振动;3、压缩机液击。32

16制冷机组安全操作规程(二)设备运行中巡视注意事项设备启动完毕投入正常运行以后应加强巡视，以便及时发现问题，及时处理，其巡视内容主要是：1、制冷压缩机运行中的油压、油温，轴承温度、油位;2、冷凝器进口处冷却水的温度和蒸发器出口冷媒水的温度;3、压缩机、冷却水泵、风机运行时电动机的运行电流，冷却水冷媒水的流量;4、压缩机吸、排气压力值，整个制冷机组运行时的响声、振动情况。(三)冷库化霜注意事项1、化霜有电热化霜、水冲霜、热气冲霜

2、先将需融霜的蒸发器停止供液并将其原有液体抽回，并调整好融霜阀门;

3、以加温过的水进行化霜操作;

4、化霜操作结束后，必须等待至少30分钟后才能开启风机，防止结冰堵塞管路;

5、根据结冻库和冷藏库蒸发器的结霜情况，及时进行化霜操作。33

16制冷机组安全操作规程三、停机程序和注意事项首先关掉电子阀，待压缩机的吸气压力达到设定值后再关停压缩机，以免使低压系统在停机后压力过高，但也不能太低，不能低于大气压力，以免空气渗入制冷系统。在停蒸发器的风机，最后停冷凝器的水泵和风机。在停机过程中，为保证设备的安全，应在压缩机停机以后使蒸发器再工作一段时间，一使蒸发器中存留的制冷剂全部汽化，冷凝器中制冷剂全部液化。3417螺杆压缩机冷冻油更换操作规范1.润滑油的作用1）在螺杆与压缩室以及阴阳螺杆间形成动态密封,减少制冷剂在压缩过程中由高压侧向低压侧的泄漏。2）冷却被压缩的制冷剂,油被喷入压缩机内,吸收制冷剂气体在压缩过程中产生的热量,降低排气温度。3）在轴承以及螺杆间形成油膜用以支撑转子,并起润滑作用。4）传递压差力量,驱动容量调节系统,经由压缩机的加卸载电磁阀的动作,调节容调滑块的位置,实现压缩机容量调节控制。3517螺杆压缩机冷冻油更换操作规范5）降低运转噪音说明：压缩机内部润滑油系维系压缩机正常运转之关键，一般润滑油的问题有：１）异物混入，致润滑油污染，阻塞机油过滤器。２）高温效应致润滑油劣化，失去润滑功能。３）系统水份污染、酸化、侵蚀电机。3617螺杆压缩机冷冻油更换操作规范２．压缩机冷冻油检测和更换：

对于系统厂商而言，压缩机冷冻油的检测和更换周期与其生产制程的工艺控制有关。如果系统的蒸发器和冷凝器及系统管路的洁净度控制比较好，那么相对而言进入压缩机的污染物就比较少，检测和保养周期就可以相对加长。一．主要监测指标：1）PH值指标：

润滑油的酸化，会直接影响压缩机电机寿命，故应定期检查润滑油之酸度是否合格。一般润滑油酸度低于PH6以下即须更换。若无法检查酸度则应定期更换系统之干燥过滤器，使系统干燥度保持在正常状态下。2）污染度指标：如果100ml的冷冻油中污染物超过5mg，建议更换冷冻油。3）含水量：超过100ppm，需要更换冷冻油。3717螺杆压缩机冷冻油更换操作规范二．更换周期：

一般每运转10000小时须检查或更换一次润滑油，且第一次运转后，2500小时建议更换一次润滑油并清洗机油过滤器。因系统组装的残渣在正式运转后都会累积至压缩机中。所以2500小时(或3个月)应更换一次润滑油，尔后依系统清洁度状态定时更换，若系统清洁度佳，可每10000小时(或每年)更换一次。

压缩机排气温度若长期维持在高温状态，则润滑油劣化进度很快，须定期（每2个月）检查润滑油化学特性，不合格时即更换。若无法定期检查则可依以下建议表执行。