冷冻机带液原因分析和对策

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中石化广州分公司70K晌：聚丙烯装置采用 13本三井油化公司HYPOL工艺专利技术，冷冻机 C-911是聚丙烯装置用于制冷以保持冷冻盐水系统低温的关键机组。冷冻盐水系统主要是为 3台催化剂预聚合反应釜及多台换热器提供冷却用水，以保证催化剂预聚合反应的顺利进行，该机组的运行平稳与否，直接影响聚丙烯产品的质量和装置的长周期运行。

冷冻机技术参数冷冻机组 C911由美 国 FES公 司设计制造 ，型号为 MO-BEL120R022。它的设计参数如表1：表 1冷冻机组C-911设计参数压缩机 制冷剂 盐水 用户 入 口 出 口功率 能力型式 温度 介质 压力 压力112KW 245000Kcal/H 双螺杆式 R-22 O 15%盐水 O.3MPa 1.6MPa冷冻机C-911自1999年开始投用，运行较为平稳，持续到07年以后，频繁出现机组带液的故障。

2.1机组带液故障现象表现为2.1.1压缩机机体温度低，正常时温度为50-60度，带液故障时为3o45度。

2.1.2通过油视镜观察到油分离器分离后的回油腔有大量积油，正常时此腔基本看不到油位。

2.2机组带液工作的危害2.2.1冷冻机组 C-91 1采用喷油润滑方式，在压缩机工作过程中，通过油泵将润滑油喷射致两螺杆之间和轴承等需要润滑的部位。当机组发生带液故障时，润滑油中溶解了大量的液态冷冻剂，导致润滑油粘度下降，润滑油在摩擦面不能形成足够的油膜，使压缩机螺杆产生非正常磨损。另外，润滑油中的制冷剂在输送过程中遇热会沸腾，影响润滑油的正常输送，造成压缩机润滑不良。

2.2.2润滑油随制冷剂进入冷剂系统，在蒸发器，换热器及管道中积聚，甚至在管壁中形成油膜，堵塞管道，影响换热效果。

3机组带液故障的原因分析3.1膨胀阀故障或膨胀阀过热度设置不当热力膨胀I阋热力膨胀阀是组成制冷装置的重要部件，它实现从冷凝压力至蒸发压力的压降，同时控制制冷剂的流量。其结构原理如图(1)所示。感温包的饱和压力Ph，通过膜片传到阀芯。膜片的下方有弹簧力Pt和蒸发压力 P0，三者处于平衡时有 PbPtPo。当蒸发器热负荷增大时，Pb增大，Pb>PtPo，合力使顶杆、阀芯下移，热力膨胀阀开启增大，制冷剂流量按比例增加，反之减校膨胀阀故障导致不能把正确的压力信号传给热力膨胀阀的执机构，过量的制冷剂进入蒸发器，导致带液故障。膨胀阀的过热度设置不当。过热度设置过低，过量的制冷剂进入蒸发器，导致排气温度低，容易使制冷剂在蒸发器内不完全蒸发，导致带液。

32冷凝压力设置不当机组的冷剂冷凝温度与冷剂饱和蒸汽冷凝压力相对应，由于系统存在阻力，冷凝压力会略低于压缩机的排气压力，冷凝压力要控制在适当的范围内，大约 1.o-1.5MPa之间，冷凝压力过大，导致膨胀阀前后压差过大，过量的制冷剂进入蒸发器，导致排气温度低，容易使制冷剂在蒸发器内不完全蒸发，导致机组带液故障。

3.3油分离器失效冷冻机组压缩机工作时喷人大量的润滑油与制冷剂蒸汽-起排入高效的卧式油分离器】近油分离器出口的过滤芯采用的是高分子复合材料，油分离效果可达 10ppm，当分油效果不够理想时容易导致润滑. - 104-。

油与制冷剂蒸汽分离不彻底，引起系统带液。回油阀故障或者回油管线堵塞，导致回油不畅，也可能导致系统带液。还有-种情况就是进入油分离器的润滑油与制冷剂蒸汽气体在油分离器中冷却成液体，这种情况容易出现在环境温度较低的冬天，特别是长时间停机后再启动时。

感温包图 1外平衡热力膨胀阀结构原理4带液故障处理措施41膨胀阀故障或过热度设置不当处理措施4.1.1膨胀阀在正常工作时，阀体结霜呈斜形，入口侧不应结霜，否则应视为人口滤网存在冰堵或脏堵。正常情况下，膨胀阀工作时是彳艮幽静的，如果发出较明显的丝丝”声，说明系统中制冷剂不足。检查膨胀阀的感温系统，是否存在感温包毛细管断裂漏气、调节失灵等故障，如果确定损坏时时应予更换。

4.1.2热力膨胀阀工作有-个最佳匹配点，即合适的过热度。通常把热力膨胀阀的静装配过热度与有效过热度之和称为工作过热度，即平时所说的过热度，设置为3-8℃∩通过阀上的调节杆重新调整设定值。

调整时可借助-字螺丝刀进行调节～杆JI顷时针旋转增加膨胀阀的过热度。在蒸发温度0度时，将杆旋转-周就产生过热度约 3-4K的变化。

每调动膨胀阀-次，-般需 10-15分钟的时间后才能将膨胀阀的调节压力稳定在吸气压力表上。压缩机的吸气压力是膨胀阀调节压力的重要参考参数。

4.2冷凝压力设置不当处理措施4.2.1冷凝压力过高。系统中不凝气体太多，制冷剂数量过量，会导致冷凝压力过高；冷凝温度高，也会导致冷凝压力过高。要对冷却水采取适当的降温及加大水量等措施，调整合适的冷凝压力。

4.2.2冷凝器水垢太多。形成水垢主要原因是冷却水中含有大量Ca、№ 、Na元素的重碳酸盐，硫酸盐及氯化物，二氧化硅及其它-些杂质，使水具有-定的硬度。形成水垢后，水流动阻力增大，热交换导致管壁形成被侵蚀现象，压缩机排出的高温气体不能很好地进行热交换，冷凝温度升高，导致冷凝压力过高。化学清洗冷凝器管壁可以解决该问题。

4.2.3冷凝压力调节阀故障。冷凝压力调节阀安装在冷凝器的冷却水管路上，根据冷凝压力的变化来调节e-p水的流量。当压缩机的冷凝压力升高时，阀门会自动开大，使较多的冷却水进入冷凝器，加快制冷剂冷凝的速度；反之，当冷凝压力下降时，阀门会自动关小，使进入冷凝器的冷却水量减少，从而，使冷凝压力保持在-定的范围内。检查确认该阀门是否正常工作。

43油分离器失效处理措施检查油分离器的分离效果，如果确定分油效果不够理想时则更换新的油分离器滤芯。检查确认回油阀是否正常工作，以及回油管线是否畅通。对现在常用的冷冻油，基本上都有这样-个特陛：油在制冷剂液体中溶解度远大于油在制冷剂气体中溶解度。温度对油在制冷剂中的溶解度的影响比压力大。因此要保证油分离器的温度不能过低。

5建议及结论当机组出现带液故障的情况时，通过上述方法可以检查和掌握制冷系统的运行工况，准确判断带液故障的原因，进而消除隐患，将系统调整在最佳工作状态，不但能使机组制冷效果达到要求，同时还可以延长冷冻机的使用寿命。

作者简介：黎英(1975，12-)，女，中石化股份有限公司广州分公司机械动力部工程师，专业化工机械。