基本介紹
- 中文名：氨冷凍機
- 套用領域：工業冷凍
簡述,氨冷凍機製冷原理,氨冷凍機的分類,按冷凍劑散熱方式分類,按壓縮機結構形式分類,按其結構特徵分類,氨冷凍機工況故障分析,注意事項,
簡述
主要由壓縮機、冷凝器、儲氨器、油分離器、節流閥、氨液分離器、蒸發器、中間冷卻器、緊急泄氨器、集油器、各種閥門、壓力表和高低壓管道組成。其中，製冷系統中的壓縮機、冷凝器、節流閥和蒸發器（冷庫排管）是四個最基本部件。它們之間用管道依次連線，形成一個封閉的系統，製冷劑氨在系統中不斷循環流動，發生狀態變化，與外界進行熱量交換，其工作過程是：液態氨在蒸發器中吸收被冷卻物的熱量之後，汽化成低壓低溫的氨氣，被壓縮機吸入，壓縮成高壓高溫的氨氣後排入冷凝器，在冷凝器中被冷卻水降溫放熱冷凝為高壓氨液，經節流閥節流為低溫低壓的氨液，再次進入蒸發器吸熱氣化，達到循環製冷的目的。這樣，氨在系統中經過蒸發、壓縮、冷凝、節流四個基本過程完成一個製冷循環。
在實際的製冷系統中，完成一次製冷循環，製冷劑需要通過上述四大件外，還通過許多輔助設備，這些設備是為了提高運行的經濟性、可靠性和安全性而設定的。以雙級壓縮機製冷系統為例，完成一次製冷循環，氨必須依次通過低級氨壓機、一級油分離器、中間冷卻器、高級氨壓機、二級油分離器、冷凝器、儲氨器、節流閥、氨液分離器、調節站、蒸發器、再回到低級氨壓縮機，這樣才完成一次循環，實際製冷工藝流程是較為複雜的。
製冷學原理是一個能量轉化過程。即電能轉化機械能，機械能轉化為熱能，熱能又通過氨的作用進行冷熱交換，完成製冷的過程。
氨冷凍機製冷原理
從蒸發器出來的氨的低溫低壓蒸氣被吸入壓縮機內，壓縮成高壓高溫的過熱蒸氣，然後進入冷凝器。由於高壓高溫過熱氨氣的溫度高於其環境介質的溫度，且其壓力使氨氣能在常溫下冷凝成液體狀態，因而排至冷凝器時，經冷卻、冷凝成高壓常溫的氨液。高壓常溫的氨液通過膨脹閥時，因節流而降壓，在壓力降低的同時，氨液因沸騰蒸發吸熱使其本身的溫度也相應下降，從而變成了低壓低溫的氨液。把這種低壓低溫的氨液引入蒸發器吸熱蒸發，即可使其周圍空氣及物料的溫度下降而達到製冷的目的。從蒸發器出來的低壓低溫氨氣重新進入壓縮機，從而完成一個製冷循環。然後重複上述過程。
氨冷凍機的分類
按冷凍劑散熱方式分類
按冷凍劑散熱方式分可分為：風冷式冷水機及水冷式冷水機。風冷式冷水機，將常溫的水通過冷水機的壓縮機製冷到一定的溫度以強化冷卻工件或機器，作為單機使用，散熱裝置為內置之風扇，而水冷式冷凍機的冷凍劑的散熱方式為循環冷卻水。
按壓縮機結構形式分類
氨冷凍機按壓縮機形式分可分為活塞式冷凍機、螺桿式冷凍機、離心式冷凍機。
按其結構特徵分類
根據其結構特徵，可分為開啟式、半封閉式和全封閉式三種。雖然構造各異，但它們之間也有許多共同之處，只是其結構特徵不同。
開啟式製冷壓縮機的結構特徵在於：壓縮機的動力輸入軸伸出機體外，通過聯軸器或皮帶輪與電動機聯結，並在伸出處用軸封裝置密封。目前，氨壓縮機和容量較大的氟利昂壓縮機都採用這種結構形式。
半封閉式製冷壓縮機的結構特點是：壓縮機與電動機共用一主軸，並共同組裝於同一機殼內，但機殼為可拆式，其上開有各種工作孔用蓋板密封。
全封閉式製冷壓縮機的結構特點在於：壓縮機與其驅動電動機共用一個主軸，二者組裝在一個焊接成型的密封罩殼中。這種壓縮機結構緊湊，密封性好，使用方便，振動小、噪音小，廣泛使用在小型自動化製冷和空調裝置中。
氨冷凍機工況故障分析
1、蒸發器供液量不足
原因：
1）系統製冷劑不足
2）液體過濾器堵塞
3）供液電磁閥未打開或失靈
4）供液閥開度過小
以上情況同時會伴有吸氣過熱度增大的現象。
2、乾式蒸發器導程墊片泄漏
原因：乾式蒸發器導程墊片破損或移位會產生泄漏，部分製冷劑短路直接流到吸氣管，實際進入蒸發器蒸發換熱的製冷劑量減少，此種情況會伴有吸氣溫度降低甚至吸氣帶液的現象。
3、蒸發器內製冷劑側傳熱效果差
原因：如果製冷劑含油量較大，在蒸發器內隨著製冷劑的蒸發，油會分離出來，附著在換熱管的表面，影響熱交換。
排除方法：應當儘量減小壓縮機的耗油量，及時排放冷凝器、貯液器、蒸發器內的沉油。根據使用溫度選用合適的凝固溫度的潤滑油。
4、蒸發器載冷劑側傳熱效果差
原因：蒸發器載冷劑側生鏽、結水垢或者結冰以及排管和冷風機結霜都會影響換熱器的換熱效果，蒸發溫度降低。
排除方法：載冷劑系統應定期清洗水路，排管及冷風機及時沖霜。因此應根據使用溫度選擇合適濃度的載冷劑溶液。鹽水溶液有腐蝕性，應採取防腐措施。
5、排氣壓力或冷凝壓力過高
隨著環境溫度或冷卻水溫度的過高，排氣壓力會隨之升高，這是正常現象。要確認排氣壓力是否過高，首先要根據排氣壓力查熱力性質表，確定對應的冷凝溫度。
氨系統中水冷式冷凝器冷凝溫度應比冷卻水出水溫度高4～6℃，蒸髮式冷凝器冷凝溫度比當地濕球溫度高5～10℃；氨系統中臥式和組合式冷凝器的冷凝溫度應比冷卻水進出口平均出水溫度高7℃，風冷式冷凝器冷凝溫度一般比進風溫度高10～15℃，蒸髮式冷凝器冷凝溫度比當地濕球溫度高10～15℃。
如大大超出這些溫差範圍，則確認排氣壓力過高。排氣壓力過高，則壓縮機的功耗會大大增加。
注意事項
1、壓縮機停機後必須等20分鐘後才能再開機，機組本身有20分鐘延時保護；
2、壓縮機組模式在手動時，只能在現場PLC螢幕上開關；在遠程順序控制時，由進口壓力決定開；進口壓力降低，容量負荷會自動降低直至零，當容量負荷為零時機組主機不會停機將連續運行；當進口壓力高於一定值，容量負荷自動增加；
3、機組進出口（壓縮機進口和油氨分離器出口）有根平衡線，保證進出口有一定的壓差，在油氨分離器氨出口有一單向閥，如果壓差過低此單向閥會關閉；當把機組進出口平衡線的閥門關閉時，此單向閥不受壓差影響，從機組進口吹掃經機組可從出口排出（當然壓力要能打開此單向閥）；需查廠家附帶的PID；
4、冷凝器的冷卻塔水溫度建議不要太低（≥25℃），否則機組出口管線（油氨分離器氨出口）壓力與冷凝器壓力差值太大會導致機組漏油（油氨分離器的油會被帶入冷凝器），ΔP≤3KPa；
5、除空氣器不需要調整，開大開小無特別要求，但須注意不凝氣放空出口的氨味道；
6、氣液分離器中的液氨一般不會積存，因為機組進口壓力低，稍有液氨便會氣化；但假如反應器處有大量液氨帶過來在氣液分離器內累積必須停止機組；
7、油加熱器：當機組停運時油加熱器開，當溫度高於48.9℃時關；
8、氣液分離器高液位停機處理方法：可以將機組系統壓力平衡。從氣液分離器接軟管至儲槽位置，然後將氣液分離器的液體放至儲槽，當氣液分離器液位低於高液位報警點時，既可以開機運行。
9、過冷器殼程高液位停機處理方法：可以如上所述將過冷器內液體放至儲槽。也可以將停機報警人為解除。然後將過冷器進出液口閥門關死。後將至機組吸氣管路閥門開啟一點點。隨機組排氣溫度進行調節開度。利用機組運行將過冷器內過多液體吸至壓縮機，但閥門開度不能過大，如過大會致使壓縮機液機，會損壞軸承與轉子。需工程師現場指導進行操作。
10、定期的通過反應釜的緊急泄氨器接跟軟管把氨水排到桶里查看是否有油花，如果有油，則要氨系統排油。
11、如遇到氨機吸氣壓力高而報警引起跳機，需現場確認循環水進冷凝器有無流量，PIC0707A是否打開，如PIC0707A全開，但是循環水無流量，需立即檢查冷卻循環水系統是否異常，如果異常需馬上處理；如果冷卻水循環水正常的情況下，氨機吸氣壓力高，則有可能是冷凝器中有不凝氣，需根據氨系統排不凝氣操作指導來進行排氣；
12、三台氨壓縮機如長時間不開，必須一個月開一次。因為長時間不開機的話機組缺少磨合，下次運行起來容易泄漏。同樣主機可根據VPL生產動設備備用切換計畫表輪流設定；
