制冷系统作业指导书Word文档格式.docx
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本作业指导书适用于单机双级系列螺杆制冷压缩机型及相关配套设备的制冷工艺。
1.2目的
为原料车间干法系统、提纯系统、氢化系统、分离系统提供-35℃~-55℃工艺冷却需求的冷量。
2.工艺标准
2.1原理
.制冷系统循环流程:
螺杆式制冷压缩机从低压循环桶吸入低压饱和的R22气体,经螺杆式制冷压缩机压缩,排气到油分离器;
经两次油分离器分离后,绝大部分的润滑油被分离出来回到压缩机,然后经冷凝器冷凝后进入高压贮液器,由高压贮液器送到中间冷却器后,经热力膨胀阀变为低温、低压液态的R22后,由氟泵输送到各个工艺换热器;
吸收工艺介质的热量后,蒸发为低压气态的R22返回低压循环桶,从而实现了一个完整的制冷循环。
2.2原辅助材料规格要求及检验方法
2.2.1原辅助材料
2.2.1.1氟利昂(R22)
使用条件:
排气压力:
≤1.7MPa;
对应饱和温度:
46.7℃
吸气压力-0.05~0.101MPa;
-55~-25℃
油压:
高于排气压力0.15~0.3MPa
油温:
35~50℃(油温为65℃时,报警停机)。
冷却水进口温度:
15.5~33℃
冷却水流量偏差:
-10%~+10%
2.2.1.2冷冻润滑油
牌号:
N46
运动粘度(40℃时):
41.4~50.6m㎡/s
闪点:
≥170℃;
倾点:
≤-39℃;
絮凝点:
≤-50℃
中和值:
≤0.03毫克KOH/克
2.2.1.3冷却水的标准
冷却水水压:
≥0.3MPa
冷却水水温:
≤33℃
冷却水用量:
1950m3/h。
2.2.1.4润滑脂
a.美孚EMP35—LB
b.长城2#通用锂基润滑脂.
2.2.2原辅助材料的检验
2.2.2.1氟利昂(R22)
根据产品出厂合格证。
2.2.2.2冷冻润滑油
定期抽样检验并对照标准(见表1)。
表1换油标准
项目
换油指标
试验方法
混浊度mg/kg
>200
400目过滤网过滤
40℃运动粘度mm2/s
超过±
15%
GB/T265
闪点℃
<140
GB/T3536
颜色号
>4
GBT/6450
中和值mgKOH/g
>0.05
GB/T7304或GB/T4945
水分mg/kg
>100
GB/T260
灰分%
GB/T508
腐蚀试验
>2
GB/T5096
介电强度kV
<25
GB/T507
2.2.2.3冷却水
定期抽样检验并对照标准(见表2)。
表2水质标准参数
PH值
6~8
M碱度
100ppm
传导率
500N/cm
全硬度
200ppm
氯离子
硫(磺)离子
硫酸离子
铵(盐)离子
全铁
1.0ppm
硅
50ppm
2.2.2.4润滑脂
2.3产品的检验方法
2.3.1达到工艺要求的温度
2.4主要经济技术指标
2.4.1功率(轴功率)
3225型主电机:
630KW;
油泵:
7.5KW;
氟泵:
13KW
20CB型主电机:
200KW;
2.2KW;
2.4.2循环冷却水用量
单级螺杆压缩机:
25m3/h
双级螺杆压缩机:
80m3/h
卧式冷凝器:
350m3/h
共计:
1950m3/h
3.作业程序
3.1工艺设备连接图
3.2系统说明
-55℃制冷系统的6台3225型螺杆制冷压缩机从桶泵的吸气口将饱和的氟利昂气体吸入,经过压缩机的吸气过滤器后,进入低压级压缩机的吸气口,与喷入的润滑油混合,压缩后的气体进入低压级与高压级的连接管道,再与进入该管道的补充气体(从中间冷却器来)混合后,一起被高压级吸入,在高压级被进一步压缩,然后排出进入一次油分离器。
由于压缩的气体被喷入的润滑油冷却,中间压缩的气体不需要冷却,此时高压级的排气温度能够保持在90℃以内。
氟利昂和润滑油的混合物在油分离器中通过多次撞击,经过速度和方向的变化,将润滑油从氟利昂中分离出来,最后经油分离器里的高效分子筛,使从压缩机排出的气体含油率为10ppm。
从压缩机排出的高压氟利昂气体经过二次油分,将气体中的油进一步分离后进入冷凝器。
冷凝后的高压氟利昂液体进入高压贮液器。
氟利昂液体从高压贮液器出来后经过6个干燥过滤器,吸附氟利昂液体中的水分后进入中间冷却器。
经过截止阀、电磁阀进入中间冷却器分两路:
一路从壳程经过截止阀、过滤器、电磁阀、热力膨胀阀进入管程蒸发,再经截止阀、补气过滤器、截止阀进入低压级排气管,冷却低压级排气。
另一路经壳程经过过冷后进入桶泵机组的自动回油器,经过截止阀、干燥过滤器、视液镜后,一路为自动供液经PMFL-SV4阀,进入桶泵机组,另一路为手动,经电磁阀、节流阀,进入桶泵机组,手动节流阀是液位控制的一个有益补充。
当出现供液不足时,打开手动供液电磁阀和手动节流阀,或开大手动节流阀(液位超低报警时,打开手动液路电磁阀),使总供液能力大于压缩机的需要,保持低压循环贮液器液位的稳定。
节流后的一部分闪发气体被压缩机吸入,屏蔽泵把-55℃低温低压的液体制冷剂从低压循环桶中吸出,增压后送到系统工艺蒸发器中,氟利昂在换热器里吸收热量蒸发。
由于是三倍的循环倍率,因此蒸发后的工质为气、液两相,气、液两相的氟利昂气体回到低压循环桶。
在桶泵经过气液分离,分离后的气体被压缩机吸入,完成一个制冷循环。
3.2.2油路系统说明
压缩机排出的气体经过一次油分,将分离下来的油经节流阀降压后,送到压缩机的吸气端,回到压缩机。
经二次油分后微量的润滑油随氟利昂经冷凝器冷凝后,在高压下和冷凝后的高压液体氟利昂混溶,从高压贮液器出来的高压液体,经中间冷却器,进入低压循环桶前节流,节流后的氟利昂在桶泵机组中变为低压低温液体,R22和润滑油在较高温度时是完全是互溶的,当低于某一温度时(油品不同,此温度也不同),R22和润滑油将出现分层,下层是含油较少的制冷剂液体,上层是含油较多的富油层。
当润滑油进入低压系统,最后在低压循环桶内聚集。
在液面上形成富油层时,打开自动回油器的回油阀,富油层中的液体从插入富油层的接管进入回油器,液体中的R22受回油器另一侧高温冷凝液体的加热急剧蒸发,在较细的盘管内形成气泡状沸腾,连气带油被压缩机吸至吸气管,实现自动回油。
回油器的回油能力有限,当压缩机的耗油量大时,自动回油的回油量不足,此时每隔一段时间,需要手动回油。
含有极少量的混在低温R22的润滑油,油浮在蒸发器中R22的上部,通过R22气体将油带回低压循环桶。
3.2.3水路系统说明
制冷系统的水路很简单,只有油冷却器和4个冷凝器需要冷却水
3.2.4自控系统
3.2.4.1系统控制
制冷系统为独立的控制系统,采用施耐德PLC进行控制,由用户根据工艺要求发出系统投入运行的指令,PLC控制中心根据系统负荷的变化、系统运行参数运算,自动发出开启氟循环泵、制冷压缩机的指令,协调机组群及系统联控。
如系统制冷能力富余,将遵循均衡磨损原则,开启压缩机。
3.2.4.2制冷机组
控制系统可根据系统发出的开机指令自动控制油泵、压缩机的开停,能够自动增减负荷适应系统负荷的变化,多台机组运行时,只有一台机组自动增减载,其余运行机组处于强制满载运行状态,机组具有完善的自动保护报警系统,通过人机界面可显示机组运行参数,故障报警记录,可进行数据设置,并能与上位机及其它PLC进行通讯。
3.2.4.3桶泵机组
采用丹佛斯的SV4+PMFL电磁阀液位控制器控制卧式氟桶泵机组的液位,使桶泵机组的液位保持稳定,循环桶同时具有液位超高报警、低报警功能。
3.3生产工艺主要技术参数
表3主要参数
单位
20机组
3225机组
型号
JKF20CBZ
QSF3225LLSZ
低压级理论排量
m3∕h
1120
4740
高压级理论排量
1580
能量调节范围
15~100%
名义工况
℃
+35~-35
+35~-55
名义工况制冷量
KW
302.2
604.2
主电机额定功率
200
630
电制
3N~50HZ10KV
额定转速
r/min
2960
主电机转向
顺时针(从电机轴端看)
制冷剂品种及标准
R22GB7373《工业用二氟一氯甲烷(F22)》
冷冻机油牌号及标准
GB/T16630《冷冻机油》
表4阀门工作状态表
工作状态
阀门名称
机组操作状态
备注
停机
运行
暂时停机
长期停机或检修
调试阶段
正常工作阶段
压缩机吸气阀
开
关
慢开
压缩机排气阀
油分离器与油冷却器间
截止阀
部件检修时关
油泵与油冷却器间截止阀
油泵与油分配器间截止阀
加油截止阀
加油时开
均压截止阀
维修电磁阀时关
均压电磁阀
停机与启动时开
回油电磁阀
机组启动后关
压差供油节流阀
微开
安全阀截止阀
油分离器放空阀
压力传感器阀
补油截止阀
回油截止阀1
回油截止阀2
定期开
回油节流阀
油分离器、油冷却器排污阀
制冷剂油冷却器放油阀
油冷却器放气阀
中间冷却器供液截止阀
中间冷却器回气截止阀
中间冷却器排污阀
中间冷却器供液电磁阀
能量调节油过滤器截止阀
3.4设备启动及操作步骤
3.4.1运行前的准备
通知调度及有关领导
开机前要认真、仔细地检查各部分的情况是否正常可靠,并做好如下准备工作。
a.确认机组附近无易燃易爆物质。
b.确认系统处于正常工作状态。
c.确认已充注足量的冷冻机油,油视镜油位应在1/2~2/3之间。
d.确认中间冷却器与系统连接的阀门处于开启状态(见表4)。
e.盘动压缩机联轴器,无卡阻现象。
f.调整机组内各阀门处于正确状态(安全阀前的截止阀处于开启状态;
压缩机排气阀止逆阀、截止阀处于开启状态)。
3.4.2正常开机
3.4.2.1开机条件:
a.油位正常,油温不得低于0℃,且不得高于65℃;
b.油泵启动后油压高于排气压力0.15~0.3Mpa;
c.高压级与低压级能量指示均处于零位置;
d.油泵启动运转15秒时,主机仍未启动时应打开主机回油阀;
e.必要时,压缩机启动完成前,应进行均压;
f.为防止电机过载和中间压力过高,任何情况下,低压级满载时高压级应满载,这在蒸发温度比较高时,尤为重要。
能量调节以低压级为主。
3.4.2.2压缩机运行条件:
a.油位正常,油温不高于65℃
b.油压高于排气压力0.15~0.3MPa
c.高压级满载后,中间压力不高于0.6MPa
d.高低压级均满载时,低压级吸气压力不得高于0.14MPa
e.当低压级能量指示达到50%以上时,自动打开中间冷却器供液电磁阀;
低于时关闭;
f.排气压力不得高于1.6Mpa
3.4.2.3向油冷却器供冷却水,水量视油温而定。
合上主电机电源和控制电源
3.4.2.3.1本地自动方式:
将机组设在自动状态。
a.在控制屏上的调试状态模式将机组选择投入,选择需要的油泵;
选择手动操作画面,按“开油泵”,启动油泵;
按“卸载”,将压缩机卸载到零载位;
按“开主机”,压缩机电机直接启动后,高压级上载到最低载位,进入正常运行状态。
b.启动机组,机组根据吸气压力自动运行。
压缩机启动前,若油泵连续运行超过15秒,应停机盘动压缩机联轴器不少于15秒,不低于10圈。
3.4.2.3.2远程自动状态:
选择远程自动模式,在“远控方式”中选择“”或“通讯”方式,选择投入。
a.选择“I/O”方式时,远程开停信号(开关量)有输入时,机组自动运行;
选择开停信号输入断开后,机组正常停机。
其余控制和本地自动状态相同。
b.选择通讯方式时,根据上位机信号进行开、停及能量的调节等操作。
其余的控制和本地自动状态相同。
3.4.3停机
3.4.3.1正常停机
3.4.3.1.1本地自动方式:
a.在机组正常运行过程中,在显示屏上的模式选择画面按“本地停机”,压缩机进入停机程序;
b.压缩机低压级卸载至零载位后,压缩机高压级卸载至零载位;
c.经过延时,停压缩机
d.压缩机停止后,关闭吸气阀;
e.油泵延时停机,油泵停止后关闭排气阀;
f.短时间停机不用切断主电源;
长时间停机时,需切断主电源、控制电源。
g.延时十分钟,停止向油冷却器供水
3.4.3.1.2远程自动状态:
a.选择方式时,远程开停信号(开关量)有输入时,机组自动运行;
3.4.3.2紧急停机
a.当机组或系统出现异常情况时必须紧急停机:
b.按急停按钮
c.切断电源
d.关闭吸气阀、排气阀
e.查明原因并排除故障
3.4.3.3断电停机
a.关闭吸气阀、排气阀
b.切断电源
c.查明原因并排除故障
3.4.3.3保护停车
为保护主机的正常工作,机组装有自动保护装置:
压缩机发生主机过载、油泵电机过载、排气压力过高等故障时,机组立即停车;
压缩机发生中间压力过高、油压差低、油温高等故障时,压缩机延时停车;
当吸气过滤器前后压差大、滤油器前后压差大,压缩机增卸载阀失灵时,报警;
报警停机后必须在排除故障后,才能再次启动压缩机
3.4.4桶泵的操作
3.4.4.1启动前的准备
a.检查制冷系统进、出口液阀是否调整好
b.检查泵压力,检查泵出口处的抽气阀是否打开
c.检查低压循环桶的液位是否正常。
如果偏低要先供液
d.检查泵的进、出液阀及有关阀门是否开启
3.4.4.2启动
首次启动应找准泵的转向,与泵的进液端标识的箭头方向一致。
启动前先开供液电磁阀,然后开泵;
正常运转时,输送压力差在0.25Mpa以上,压力表指示稳定;
3.4.4.3正常停车
把屏蔽泵开关旋到停泵位置,屏蔽泵立即停止供液。
如果液位正常,关闭手动供液电磁阀,最后切断电源;
如果液位偏低,可继续供液一段时间,待正常后再关闭手动供液电磁阀。
3.4.4.4自动停车
机组装有自动保护装置,当电机过载、泵缺液、液位超高时,控制器动作使泵停车。
必须排除故障后,才能再次启动屏蔽泵。
注意:
a.屏蔽泵出口处的抽气阀,除再检修泵时关闭外,在运行期间或暂停运行期间,均处于常开状态,开启一圈左右;
b.屏蔽泵不得在无液情况下启动,也不得在无液状态下试验转向
c.液位控制器在低温下可能需要补偿调节
d.压差控制器调节值不易调高,否则易掉泵
e.屏蔽泵的出口压力要达到一定数值,如果低于设计点较多,泵的流量会增加很多,泵的气蚀余量就要增加。
f.手动回油时,集油器内含有大量的制冷剂液体,不可直接回油,应放置一段时间,等制冷剂液体蒸发完后,再加压回油
g.系统运行时间不长,压缩机耗油量不大,低压循环桶还没有形成足够的富油层时,不可回油,以免压缩机吸液,发生危险。
h.启动压缩机前应先启动屏蔽泵,以免压缩机启动后低压循环桶内降压,泵不易上液。
i.压缩机增载应缓慢,避免低压循环桶内压力快速下降,泵易气蚀。
4.维护保养
4.1正常运行期间
每小时应至少巡检一次:
记录排气压力、中间压力、吸气压力、油压,以及电机电流、电压等参数;
如设备出现异常情况时,应缩短巡视的时间。
4.2每周检查
检查设备有无制冷剂和油的泄漏。
特别要注意的地方是压力表等较细的管路的接头类、阀的填料部、冷冻机的密封部的地方。
另外,冷冻机的油封有少量泄漏,其允许标准为3ml/h。
超过此量时,根据需要进行更换。
4.3每月检查
请按表2所示检查水质,请使用符合换热器要求的井水、城市用水、工业用水或冷却塔的无腐蚀性的冷水,冷却水温最好控制在32℃以下。
4.4运转200小时的检查
当系统过脏导致油压过低或吸气过滤器差压过大时,及时清洗油过滤器和吸气过滤器。
4.5每年进行的定期检查
4.5.1进行冷凝器、油冷却器的冷却管的清洁工作
4.5.2给电机轴承加润滑油,请使用锂基润滑脂
4.5.3更换有异常的压缩机和油泵的油封、轴承、O型环、填料等
4.6不凝气体的排除
在系统中存在不凝气体将对冷冻装置产生不良影响,如冷凝压力升高,排气温度升高,轴功率增加,制冷量降低。
产生不凝气体的原因有以下几点:
a.系统安装或检修时,空气进入系统内。
b.吸入压力低于大气压时,管路有泄漏的地方,空气就会进入。
c.另外融解于润滑油中的空气随着加油进入。
4.7润滑油的更换
压缩机运转5000小时后,如果润滑油变色就应更换,以后每10000小时更换一次。
润滑油寿命结束见如下标准
冷冻机油的管理标准
项目
单位
基准值
颜色
ASTM
6以上
粘度
40℃cst
+15%
全酸价
MgOH/g
0.05
水份
ppm
100以上
微尘数目
Mg/100ml
10以上
对于油的检查大体上每六个月或一年一次定期检查油样,日常检查油的颜色。
4.8做好日常运行记录和巡检记录
4.9长时间停机时的措施
a.用高压贮液器回收制冷剂。
关闭吸排气截止阀;
b.仔细检查有无制冷剂的泄漏;
c.总控制电源处于关闭状态
d.冷却水的排水在冬季零度以下的地方,要采取放水或保温措施。
4.10长时间停机再运转
a.先手动开动油泵供油,几分钟后再运转
b.保险起见,先测一下电机的绝缘电阻
c.检查制冷剂有无泄漏
d.监视有无液击现象,必要的话,调整节流装置到合适的位置。
5.故障分析及措施
故障现象
故障分析
处理方法
压缩机不能正常启动
1.能量调节未至零位
2.压缩机与电机同轴度超差
3.压缩机内充满油或液体制冷剂
4.压缩机内磨损烧伤
5.电源断电或电压过低(低于额定10%)
6.压力控制器或温度控制器调节不当,使触头常开
7.压差控制器或热继电器断开后未复位
8.电机绕阻烧毁或断路
9.变位器、接触器、中间继电器线圈烧毁或触头接触不良
10.温度控制器调整不当或出故障不能打开电磁阀
11.电控柜或仪表箱电路接线有误
12.机组内部压力过高
1.减载至零位
2.重新找正
3.打开主机回油阀,点开压缩机5秒左右;
盘动压缩机联轴节,将机腔内积液排出
4.拆卸检修
5.排除电路故障,铵产品要求供电
6.按要求调整触头位置
7.按下复位键
8.检修
9.拆检、修复
10.调整温度控制器的调定值或更换温控器
11.检查、更正
12.连接均压阀管路,打开均压阀
压缩机在运行中报警或突然停车
1.吸气过滤器的差压保护
2.中间压力或排气压力过高,使高压继电器动作
3.温度控制器调的过小或失灵
4.电机超载使热继电器动作或保险丝烧断
5.油过滤器差压控制器动作或压差控制器失灵
6.控制电路故障
7.仪表箱接线松动,接触不良
8.油温过高,油温继电器动作
1.查明原因,排除故障
2.查明原因,排除故障(注意高压级是否为满载而低压级满载)
3.调大控制范围,或更换温控器
4.排除故障或或更换保险丝
5.拆洗过滤器,压差继电器调到规定值或更换压差控制器
6.查明原因,排除故障
7.查明后上紧
8.增加油冷器水量或工质冷却油冷供液不足
机组振动过大
1.机组地脚未紧固
2.压缩机与电机同轴度过大
3.机组与管道固有频率相近而共振
4.吸入过量的润滑油或液体制冷剂
1.塞紧调整垫铁,拧紧地脚螺栓
2.重新校正同轴度
3.改变管道支撑点位置
4.停机,盘动联轴节将液体排出,保证吸气过热度
运行中有异常声音
1.压缩机内有遗物
2.止推轴承磨损破裂
3.滑动轴承磨损、转子与机壳摩擦
4.联轴节的键松动
1.检修压缩机及吸气过滤器
2.更换
3.更换,检修
4.紧固螺栓或更换键
排气温度过高
1.压缩机内部不正常,磨损
2.压缩机喷油量不足
3.油温过高
4.吸气过热度过大
5.中间冷却器供液不足
1.检查压缩机
2.调整喷油量
3.增加冷却水量,降低油温或检查工质冷却油冷的供液管路是否畅通;
水冷器水侧结垢,清楚水垢
4.增加喷油量
5.停车检查
压缩机本体温度过高
1.吸气温度过高
2.部件磨损造成摩擦部位发热
3.油冷却能力不足
4.压缩机喷油量不足
5.杂质等原因造成压缩机烧伤
1.适当增大节流阀
2.停车检查
油压过低
1.
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