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1、螺杆压缩机的能级控制一、概述：螺杆式压缩机是一种高速回转的容积式压缩 机，通过容积缩小进行气体压缩，除了两个高速回 转的螺杆转子外，没有其它运动部件，具有回转式 压缩机（如离心式压缩机）和往复式压缩机（如活 塞式压缩机）各自的优点，如体积小、重量轻、运 转平稳、易损件少、效率高、单级压比大、能量无 级调节等，在压缩机行业得到迅速发展及应用。由 于螺杆制冷压缩机单级有较大的压缩比及宽广的 容量范围，故适用于高、中、低温各种工况，特别 在低温工况及变工况情况下仍有较高的效率，这一 优点是其它机型（如吸收式、离心式等）不具备的。 因此，螺杆式制冷压缩机被广泛用于空调、冷冻、 化工、水利等各个工业领域
2、，是制冷领域特别是工 业领域的最佳机型。由于螺杆制冷压缩机属于容积式压缩机，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、 压缩和排气过程。适用于NH3 （氨）R22 （氟利昂） 等各种制冷工质，不需要对机器结构作任何改变， 所以一般认为螺杆式制冷压缩机不存在困扰制冷 界的 CFCs 工质替代问题。二、结构分析：螺杆式制冷压缩机常用滑阀调节能量，即在两 个转子高压侧，装上一个能够轴向移动的滑阀，来 调节能量和卸载启动。滑阀调节能量的原理，是利 用滑阀在螺杆的轴向移动，以改变螺杆的有效轴向 长度，使能量在 100%和 10%之间连续无级调节。能量
3、调节主要与转子有效的长度有关。图一为 滑阀的移动与能量调节的原理图。图 A 示出全负荷 时滑阀的位置。当滑阀尚未移动时，滑阀的后缘与 机体上滑阀滑动缺口的底边紧贴，滑阀的前缘则与 滑动缺口的剩余面积组成径向排气口。此时，基元 容积中充气最大。由吸入端吸入的气体经转子压缩 后，从排气口全部排出，其能量为100%, B实线所 示。当高压油推动油活塞和滑阀向排出端方向移动 时，滑阀后缘随之被推离固定的滑动缺口的底边， 形成一个通向径向吸气口的、可为压缩过程中气体 的泄逸通道，C所示，减少了螺杆的长度，即减少 了吸入气体的基元容积，B中虚线所示，排出气体 减少，一旦吸入的气体，未进行压缩（此时接触线
4、尚未封闭）就通过旁道口进入压缩机的吸气侧，因 此减少了吸气量和制冷剂的流量，起到了能量调节 的作用。泄逸通道的大小取决于所需要的排气量大 小。滑阀前缘与滑动缺口形成的排气口面积（即径 向孔口）同时缩小，达到改变排气量的目的。此时， 调节指示器指针指出相应的改变排量的百分比。当滑阀继续向排出端移动时，制冷量随排量的减少而连续地降低。因而能量便可进行无级调节。 当泄逸孔道接近排气孔口时，螺杆长度接近于零， 便能起到缷载启动的目的。能量调节采用油驱动调节，一个能量调节电磁 阀组是由四个电磁阀与相应油路连接而成的，选用 四个电磁阀可控制供油的流向，从而达到控制油活 塞在油缸内的前后移动，这样即可完成滑
5、阀的正反 移动从而达到增载、减载的作用。该系统由三部分 构成：供油、控制和执行机构。供油机构有油泵及 压力调节阀；控制机构有四通电磁阀；执行机构有 滑阀、油活塞和油缸等。其控制系统见图二所示。 减荷时，电磁阀 1 和 4 开启，由油泵来的高压油， 经电磁阀 4 被送到油活塞左侧，推动活塞向右移 动，带动滑阀向排气端移动，达到减少负荷的目的。 同时，油活塞右移，油缸内的油经电磁阀 1 被排回 油箱。增荷时，电磁阀2 和 3 开启，油活塞右侧获 得高压油，活塞左移，得到增荷调节。需要滑阀停 留在某一定位置时，只要在此位置不接通电磁阀或 油分配阀即可。油缸两边的油即不能流进，也不能 流出，滑阀此时不
6、会左右移动而处在一定位置上， 即相应某一固定的能量。滑阀的移动可以调节压缩 机的吸气量，从而调节了排气量，滑阀的移动是靠 专门设置的油缸、油活塞来推动的。压缩机运转过 程中，通过滑阀向压缩机腔内喷入大约占体积流量0. 51%的润滑油，这部分润滑油起着冷却、密封、 润滑的作用。三、设备现状：整个机组由单机双级螺杆压缩机、电动机、油 路系统、底座等组成，油路系统主要由油分离器、 油冷却器、油过滤器、油泵与油泵电动机、油分配 总管组成。气路系统由吸气过滤器、吸气上回阀、 压缩机、经济器、油分离器、气止回阀等组成，控 制系统由控制台和启动柜组成。制冷量-40C+40C205KW工质R22主电机型号 Y
7、315M22 主电机功率 132KW电源 380V3P50HZ 润滑油 N46 冷冻油同步转速2960 r/min机组重量3600K g四、故障及处理：冰机按正常程序开机，低压级能级会很快的自 动增载至 100%，且高、低压级的能级不能正常增 载和减载，造成冰机由于吸气压力过低而跳停，现场分析和处理如下：1、能级不能进行调节，通常情况下是由于电 脏造成的，原因是冰机油路系统不干净，脏东西将 电磁阀阀芯卡住或者是阀体内弹簧卡在阀体内腔， 使电磁阀不能正常，阀芯始终处于唱状态，电磁阀 在未动作时油路上不断有油进入油活塞推动其作 用，使增载油路始终处于打开状态，能级不断上升 直至 100%。此时可将
8、冰机系统内部进行泄压至零， 拆卸低压级增减载电磁阀（共四只），将阀芯、阀 体、弹簧清洗吹扫，密封面检查清理，检测四组电 磁阀是否正常，然后重新装配好后即可。发生电脏 现象后，可将油泵前过滤器进行吹扫清洗，定期检 测冰机润滑油的油品，如发现油品指标已超范围， 则必须更换油品。2、经现场对电磁阀组的拆检和清洗重新装回， 开机运行后，仍然出现低压级能级自动增载现象。将油分配总管上供电磁阀组的总供油阀和回压缩 机组的回油阀关闭，切断油路的进出，压缩机仍能 自动增载，根据以上现象，判定是机组滑阀内部的 泄漏。3、经确认后 O 型密封圈有损伤，拆缷程序如 下：A、放尽机组内部了气体压力，拆下指示计、缷载盖
9、和相应的控制线，拆下联轴器；B、拆下固定卸载活塞的锁紧螺母，平衡活塞 和缷载油缸将同时被拆下（注意不要将平衡活塞与 缷载油缸分开拆，为了避免再装进的麻烦）；C、拆下低压级的吸气口盖，低压级的喷油管， 低压级的排气口盖和主机侧的联轴器，用两只 M8 螺栓拆出轴封、固定环和骨架油封；D、更换卸载推杆的O型密封圈。四、结论：通过以上的处理后，冰机现能正常运行。通过 这次的检修，对能级的失灵的处理有了进一步的认 识：如果发现能级不能正常增减载的时候，首先判 断电磁阀组电脏，关闭油路的进出口阀门，对电磁 阀组进行清洗，清洗完毕后重新安装即可；当发现 能级产生飘的现象时，通过拆检油路系统，从气体 的压力来进行判断问题的所在，总之，判断问题要 认真仔细。
