螺桿壓縮機(jī)組在氯氣液化中的應(yīng)用

周紅燕

（新疆天業(yè)集團(tuán)石河子中發(fā)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子832000）

近年來(lái)， 螺桿式氟制冷壓縮機(jī)組因其特殊的制冷工藝而陸續(xù)被眾多氯堿企業(yè)使用， 新疆石河子中發(fā)化工有限責(zé)任公司主要是用來(lái)生產(chǎn)液氯產(chǎn)品。 該套壓縮機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本， 產(chǎn)量的高低及制冷效果直接制約著企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性及效益。

1 液氯工序的工藝過(guò)程

液氯工序的主要生產(chǎn)工藝過(guò)程是將經(jīng)過(guò)氯氣處理工段已經(jīng)經(jīng)過(guò)干燥、凈化、加壓后的合格氯氣送入列管式冷凝器（其內(nèi)部冷量由螺桿氟制冷壓縮機(jī)組提供）與氟利昂間接換熱，氯氣走管程，被液化成氣、液兩相，經(jīng)氣液分離器，低溫冷卻成液體氯，貯存在計(jì)量槽或貯槽內(nèi)，再經(jīng)計(jì)量后，裝入液氯鋼瓶。 未被液化的氯氣及不凝性氣體（H2、CO2、O2、N2等）經(jīng)氣液分離器上部調(diào)節(jié)閥和列管式冷凝器上部調(diào)節(jié)閥進(jìn)入廢氯分配臺(tái)，通過(guò)閥門調(diào)節(jié)去漂液工段。液氯工序的主要工藝過(guò)程框圖見圖1。

2 螺桿式壓縮機(jī)組簡(jiǎn)介

螺桿氟制冷壓縮機(jī)組共有3 臺(tái)。 該公司原有1臺(tái)型號(hào)為KF212.5C、制冷量131.3 kW、電機(jī)功率65 kW 的螺桿氟制冷壓縮機(jī)組，后因能力不足，又引進(jìn)2 臺(tái)型號(hào)為KF216、 制冷量270 kW 、 電機(jī)功率100 kW 的螺桿氟制冷壓縮機(jī)組2 臺(tái)。 機(jī)組生產(chǎn)穩(wěn)定，自動(dòng)化程度較高，人為干預(yù)因素很少，維護(hù)檢修也很方便。在生產(chǎn)的應(yīng)用中故障率較少，故其經(jīng)濟(jì)性能較高。

2.1 機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

此套螺桿式氟制冷壓縮機(jī)組的系統(tǒng)組成主要包括油路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、主機(jī)密封系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、報(bào)警連鎖系統(tǒng)等。 重要零部件主要由機(jī)殼（機(jī)體氣缸體、吸氣與排氣端座、端蓋組成）、轉(zhuǎn)子、軸承、油泵、油壓平穩(wěn)活塞、軸封、輸氣量調(diào)節(jié)滑閥與噴油結(jié)構(gòu)、冷劑貯罐、蒸發(fā)器、控制閥等組成。 機(jī)組的主要參數(shù)如容積、功率、機(jī)組進(jìn)出口壓力、油溫等，對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)行至關(guān)重要。如機(jī)組的主要參數(shù)之一，機(jī)組制冷量和有效功率，同蒸發(fā)溫度和冷凝溫度密切相關(guān)。同時(shí)，利用壓縮機(jī)組對(duì)液擊不敏感性，直接噴氣液兩相的制冷劑來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)， 從而可使其溫度較低以保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

2.2 機(jī)組工作原理

此套螺桿式壓縮機(jī)為容積式壓縮機(jī)， 氣缸里平行配置的螺旋型轉(zhuǎn)子，陽(yáng)轉(zhuǎn)子（凸齒）與陰轉(zhuǎn)子（凹齒）按一定的傳動(dòng)比反向旋轉(zhuǎn)，相互嚙合。 此過(guò)程將轉(zhuǎn)子溝槽和缸體形成的密封空間容積也隨陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)而不斷變化，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)律式的吸氣、壓縮、排氣的循環(huán)工作過(guò)程。

2.3 機(jī)組故障保護(hù)系統(tǒng)

此套機(jī)組自動(dòng)化程度較高， 手動(dòng)干預(yù)部分較少。機(jī)組帶有故障自動(dòng)保護(hù)及報(bào)警系統(tǒng)，如斷水保護(hù)及報(bào)警、水溫低自動(dòng)停機(jī)保護(hù)、油溫高停機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)、吸氣壓力低自動(dòng)停機(jī)系統(tǒng)、 排氣壓力高保護(hù)系統(tǒng)、壓縮機(jī)電機(jī)過(guò)載保護(hù)、精濾器壓差超保護(hù)、噴油壓力與排氣壓力差低保護(hù)系統(tǒng)以及任何一種故障停機(jī)都可使油泵延時(shí)停機(jī)時(shí)間繼電器斷電，主機(jī)停止后延時(shí)到達(dá)即刻自動(dòng)停止油泵等。這些故障保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)置與應(yīng)用，使整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

3 運(yùn)行情況及效果分析

此套螺桿氟制冷壓縮機(jī)組自投運(yùn)以來(lái)， 生產(chǎn)極其穩(wěn)定。能夠滿足生產(chǎn)工藝的相關(guān)需求。該機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便且運(yùn)行平穩(wěn)。在滿足一定生產(chǎn)條件下， 該機(jī)組降溫速度較快， 在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，各種消耗指標(biāo)下降較為明顯。

3.1 常見故障及解決措施

經(jīng)過(guò)試運(yùn)行投產(chǎn)以來(lái)， 機(jī)組工作相對(duì)穩(wěn)定，初期一些問題，已經(jīng)順利解決。 常見的系統(tǒng)故障有：機(jī)組不能正常啟動(dòng)、 噪聲大且振動(dòng)較大、 制冷能力不足、壓縮機(jī)出入口壓力過(guò)高或過(guò)低、油路系統(tǒng)異?；蛞蛴蜏剡^(guò)高導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī)等。 這些故障都與機(jī)組系統(tǒng)本身、工藝狀況與條件、油路系統(tǒng)等有著密不可分的關(guān)聯(lián)，機(jī)組操作人員要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，認(rèn)真分析并對(duì)癥解決。 如按油加熱按鈕， 油加熱指示燈亮，但電加熱器不熱，系因IRD 熔斷器熔斷或RT 電加熱器壞，需要立即更換處理；如油泵不起動(dòng)，可檢查停止按鈕是否導(dǎo)通、啟動(dòng)按鈕是否有問題、油泵電機(jī)保護(hù)是否復(fù)位、油位是否充裕、系統(tǒng)內(nèi)部是否有堵塞等。 如需停車，首先按主機(jī)停止按鈕，等主機(jī)停止后，再按油泵停止按鈕使油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)組停止3 min 后，才能再次開車。

3.2 存在問題及改進(jìn)措施

由于此套機(jī)組一直處于運(yùn)行狀態(tài)。 電氣與儀表設(shè)施及其元配件因不間歇地工作而老化、失靈，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。 生產(chǎn)中曾出現(xiàn)過(guò)2 次機(jī)組自?，F(xiàn)象。經(jīng)檢查，主要是機(jī)組工作中所有的時(shí)間繼電器均為空氣阻尼式時(shí)間繼電器（型號(hào)：JS7-2A），因運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)久，內(nèi)部氣囊老化，易產(chǎn)生誤動(dòng)作，而導(dǎo)致機(jī)組失靈錯(cuò)誤工作，除影響正常生產(chǎn)，也對(duì)全系統(tǒng)的安全生產(chǎn)埋下隱患。為此，將此時(shí)間繼電器改為較先進(jìn)的數(shù)顯數(shù)字式時(shí)間繼電器（型號(hào)DH48S/2Z）。 同時(shí)，將原有的1# 時(shí)間繼電器（編號(hào)1SJ；作用：壓縮機(jī)組起動(dòng)時(shí)間控制） 的瞬動(dòng)觸頭的常開及常閉功能經(jīng)由加裝的中間繼電器（編號(hào)0ZJ，作用：完成順動(dòng)開關(guān)的啟?？刂乒δ埽﹣?lái)完成。 改裝后，由中間繼電器來(lái)完成原來(lái)的順動(dòng)開關(guān)主機(jī)延時(shí)停油泵及油泵運(yùn)行指示停止的功能。此改裝相對(duì)以前更加穩(wěn)定可靠。且數(shù)字式時(shí)間繼電器具有數(shù)字開關(guān)預(yù)置，設(shè)定正確方便、精度較高、延時(shí)準(zhǔn)確無(wú)誤、功耗低且無(wú)機(jī)械磨損，工作穩(wěn)定可靠、換裝極為方便。

3.3 運(yùn)行效果

該廠摸索出常規(guī)大修方案。 維護(hù)、 檢修成本較低，且維護(hù)保養(yǎng)后的機(jī)組更經(jīng)久平穩(wěn)。螺桿壓縮機(jī)必須大修時(shí)，則應(yīng)將機(jī)內(nèi)的制冷劑潤(rùn)滑油排出，方能拆卸機(jī)器。拆卸時(shí)應(yīng)作好必要的裝配標(biāo)記。陽(yáng)轉(zhuǎn)子外圓與機(jī)體孔間的間隙和陰轉(zhuǎn)子外圓與機(jī)體孔間的間隙（單邊）為0.08～0.10 mm，轉(zhuǎn)子排氣端面與排氣端座間的間隙為0.08～0.10 mm、 轉(zhuǎn)子吸氣端面與吸氣端座間的間隙為0.30～0.40 mm。 此種間隙的配合可使機(jī)組達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)組的正常運(yùn)行與否，與機(jī)組潤(rùn)滑油的加入也有一定關(guān)系。 該廠通常采用真空加油法，當(dāng)壓縮機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，略微調(diào)節(jié)吸氣截止閥，使吸氣壓力略低于大氣壓力，緩慢開啟壓縮機(jī)吸氣過(guò)濾器上的加油閥，不得過(guò)猛，以防止機(jī)器損壞，加油時(shí)注意機(jī)器的聲音變化，防止機(jī)器震動(dòng)。這些常規(guī)實(shí)用的大修方法有助于對(duì)機(jī)組的維護(hù)保養(yǎng)。