格拉索冷冻机培训讲义.docx

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格拉索冷冻机培训讲义

制冷剂指标

氟利昂概述

　　又名：

氟里昂，氟氯烃

　　英文：

freon

　　几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称。

包括CCl3F（F-11）、CCl2F2（F-12）、CClF3（F-13）、CHCl2F（F-21）、CHClF2（F-22）、FCl2C－CClF2（F-113）、F2ClC－CClF2（F-114）、C2H4F2（F-152）、C2ClF5（F-115）、C2H3F3（F143）等等。

以上氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。

其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。

二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点－158℃，沸点－29.8℃，密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。

二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。

氟利昂的作用

　　氟利昂主要用作制冷剂。

它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。

由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。

目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。

制冷剂R22

　　化学名：

二氟一氯甲烷

　　分子式：

CHCLF2

分子量：

86.47

　　沸点：

-40.8℃

　　相对密度（30℃），液体，1.174g/cm3

　　熔点：

-160.00℃

　　临界温度：

96.2℃

　　临界压力4.99MPA

　　破坏臭氧层潜能值（ODP）0.055

　　全球变暖系数值（GWP）0.36

　　液体比热30℃，[KJ/（Kg·℃）]0.31

　　饱和液体密度30℃，（g/cm3）1.174

　　等压蒸气比热（Cp），30℃及101.3kPa[KJ/（Kg·℃）]0.16

　　临界密度，g/cm30.526

　　沸点下蒸发潜能，KJ/Kg233.5

　　主要用途：

　　用于往复式压缩机，作为工业、商业、家庭空调系统的制冷剂；还可用来作杀冲剂和喷漆的气雾喷射剂，也可用于生产灭火剂1211；是生产各种含氟高分子化合物的基本原料。

　　R22属于HCFC类制冷剂，根据蒙特利尔协议书规定，将于2020年前全面淘汰。

R23（三氯甲烷）指标

物性技术指标

分子量70.0纯度%≥99.5

沸点，℃-82水份，PPm≤10

临界密度，kg/m3525酸度，PPm≤0.1

临界温度，℃25.9蒸发残留物，PPm≤0.01

临界压力，MPa4.836外观无色、不浑浊

气味无异臭

R507（R143a（50%）/R125（50%））指标

物性技术指标

分子量98.86纯度%≥99.5

沸点，℃-47.1水份，PPm≤10

临界密度，kg/m3500酸度，PPm≤0.1

临界温度，℃70.9蒸发残留物，PPm≤0.01

临界压力，MPa3.79外观无色、不浑浊

气味浅醚味

V-9200冷冻系统介绍

根据国电宁夏2500吨/年多晶硅项目V9200（尾气回收）制冷单元成套设备的要求，格拉索提供如下冷冻机组。

序号机组名称设备位号

1-70℃复叠甲苯制冷机组V9200T600GC100

2-55℃复叠甲苯制冷机组V9200T600GC102

3-20℃甲苯制冷机组V9200T600GC103

制冷原理简述

1系统的组成

供应设备低温级压缩机组使用的制冷剂R23。

高温级压缩机组使用的制冷剂R507。

低温级机组包括：

压缩机R23热交换器，R23导液罐，管壳式蒸发器（甲苯蒸发器），膨胀容器，电动机，以及由水冷式油冷却器、油分离器、油泵和油过滤器等构成的油循环系统、吸排气截止阀和止回阀、机组配置的压力和温度传感器，上述部件构成了低温级制冷机组。

高温级机组包括：

压缩机，冷凝器，R507贮液器，R507热交换器，闪发式经济器，电动机，水冷式油冷却器，油分离器，油泵和油过滤器等构成的油循环系统、吸排气截止阀和止回阀、机组配置的压力和温度传感器，上述部件构成了高压级制冷机组。

2单一制冷剂循环系统制冷原理

被压缩为高压蒸汽的R23或R507制冷剂从压缩机的排气端排出，经过油分离器，油分离器的作用是把排气中的润滑油分离出来，制冷剂和润滑油分别进入制冷剂系统和润滑油系统循环。

高温高压的制冷剂进入水冷式冷凝器，通过冷凝器管程中不断流动的冷却水带走热量，使高温高压的制冷剂蒸汽冷凝成低温高压的制冷剂液体。

从冷凝器出来的R23或R507制冷剂液体一部分经过经济器节流阀节流到中间压力，在管壳式经济器中进行热交换，换热管内与换热管外的高温制冷剂进行热交换，管程内制冷剂成为过热蒸气，直接进入压缩机经济器接口（补气口）；另一部分在换热管外流经经济器与管内中间压力下蒸发的制冷剂进行热交换，得到过冷的制冷剂液体。

过冷的制冷剂液体经过膨胀阀节流后供液给蒸发器，制冷剂在蒸发器中与换热管内的载冷剂（甲苯）进行热交换，吸热蒸发后的R23或R507制冷剂蒸汽回到压缩机，经过压缩机压缩成为高压蒸汽，重新开始一个制冷循环。

3复叠低温机组制冷系统原理

常用的两级复叠制冷装置，由高温级和低温级两部分组成。

高温级中使用中温制冷剂（如R507），低温级中使用低温制冷剂（如R23），形成两个单级压缩制冷系统复叠工作的循环，两系统之间采用一个冷凝蒸发器衔接进来，高温级的中温制冷剂在其中蒸发制冷，使低温级的制冷剂在其中放出热量，与蒸发的中温制冷剂进行热交换后，被冷凝成为液体。

从冷凝蒸发器出来的中温制冷剂蒸气带走低温制冷剂的冷凝热量，经过高温级循环将热量传递给环境介质（水或空气），而从冷凝器出来的低温制冷剂液体，经低温级节流阀降压后，进入蒸发器吸取被冷却物的热量而蒸发制冷，获得所需要的低温。

复叠式低温制冷系统的低温系统中设有膨胀容器，通常连接在吸气管路上。

工作时和停机时都与低压系统接通。

膨胀容器是一个具有规定容积的承压容器，其允许承受的最高压力应与停机时系统内的最高压力相同。

复叠式制冷系统在停机时，由于内部温度升高到环境温度，低温制冷剂液体蒸发，大部分低温制冷剂进入膨胀容器。

使低温系统的压力不致过度升高。

4系统的油路循环

从油分离器分离出来的冷冻油，进入到水冷式油冷却器中，把热量传递给油冷却器管程内的冷却水，降低油温。

通过油冷却器出口处的油温控制阀，控制供油温度的稳定。

冷冻油经过油过滤器去除油路中的杂质（如果有），一部分供油在压差的作用下进入压缩机转子腔，另一部分供油通过油泵增压后进入压缩机轴承、轴封和平衡活塞等处，然后进入压缩机转子腔，进行润滑、密封、减少噪声及去除一部分的压缩热。

转子腔内的冷冻油与吸入的蒸汽一同被压缩，高温高压的油气混合气体再进入油分离器进行油气分离，依此循环。

螺杆机组的油循环是由电脑控制器GForce直接监控的。

当由于油过滤器因为脏物而堵塞，油过滤器两端的压差超过2bar，GForce则会发出警告，要求你必须调换新的滤芯了。

制冷压缩机组工作范围

排气压力barG最高≤28

压缩比（排气压力/吸气压力）-最小＞1.5

压力差（排气压力-吸气压力）bar最小＞0.8

吸气温度（压缩机吸气口）℃最低＞-60

排气温度（压缩机排气口）℃最高＜120

冷却水进水温度℃最高≤28__

系统的真空试验

1必须使用真空泵对系统进行抽真空.

2抽真空时系统中的阀门应全部开启，通向大气的阀门全部关闭。

并分多次进行抽空，以使系统内压力均衡。

3在系统抽真空过程中，用干燥洁净的高纯度氮气（99.99%）进行多次气体置换。

4真空度的要求：

系统的剩余压力为5.33KPa（40mmHg）。

5系统抽真空至规定压力后保持3h，压力升高不超过1.33KPa（10mmHg）为合格.

6系统如发现压力升高超过1.33KPa（10mmHg），应寻找原因，并做相应处理，直至符合要求。

润滑油充注

在系统保持真空的状态下，按照格拉索公司的出厂资料充灌规定品牌、牌号和数量的润滑油。

在充注过程中应尽量避免润滑油与大气接触。

严禁把不同品牌、厂家的冷冻油混合在一起。

油混合在一起会产生过多的油沫，使油液面断层、油压损失、泄露，引起压缩机的损坏。

1关闭机组中吸排气截止阀，将油槽内的注油管连接到油冷或过滤器的进口管路上的注油阀或维修服务阀门上，并打开该阀门。

2利用系统内的真空，将润滑油加入到制冷设备的油系统内，并观察油分离器上的视镜。

达到一定的液位后即可（根据不同规格的油分离器而定，本项目的油位为油分筒体上中间视镜的中心即可）。

3加油过程中需要开启油泵，需要同时检查油泵电机运转方向。

油泵通过电机驱动，截止阀设置在运行位置。

油泵运转方向如设备箭头指示，应与电机运转方向一致。

由于油泵的密封取决于运转方向，若运转方向错误，容易损坏密封件，因此检查运转方向应尽量短时间（少于2秒钟）。

在正确的油泵运转方向下，检查油泵吸入端与排出端的压力差，应不低于2.0+0.5bar。

当压缩机没有运行，油温没有达到工作温度时，油泵两端压差可略微高于设定值。

可以调节油压控制阀来改变油泵两端压差（向里转动可增加压差，反之，则减少），油泵运行时请同时检查油路系统的控制。

在制冷剂充灌完成以后或机组运行后，再次充油须采用独立的加油泵。

4关闭加注阀门，卸下注油管。

制冷剂的充注

1充注前的准备

1）先准备好相应的个人防护设备，并启动机房通风设施，安全措施到位后再充注制冷剂；

2）确定充注管与机组充注阀门接口匹配，准备合适长度的充注管，充注管尽量平直，不允许有打结；

3）制冷剂必须符合有关质量标准的规定，加制冷剂前应将制冷剂与瓶称重，以便计算所充入制冷剂的重量。

2第一次充注

首次充注是在系统保持真空的状态下，对系统进行制冷剂充注。

关闭压缩机组的吸气截止阀、排气截止阀和与大气连通的阀门，开启系统中各设备的阀门，将制冷剂贮存容器接口连接在干燥过滤器前的充液阀门上，暂不拧紧，制冷剂贮存容器底朝上倾斜放置；稍许开启一下制冷剂贮存容器上的阀门，将连接管内的空气排出，然后拧紧充液接头；开启充液阀及制冷剂容器的阀门，制冷剂在容器内压力作用下自动进入系统；先充注系统压力达到2bar时，暂停充注。

此时用卤素检漏仪，对系统再次进行检漏。

确认无泄漏后，再进行充注。

本项目GC100和GC102复叠制冷系统的高温级和GC103制冷系统的制冷剂R507的充注，均在真空状态下，系统高压段充注接口（贮液器前干燥过滤器上）进行充注。

GC100和GC102复叠制冷系统的低温级制冷剂R23，首先亦在本系统高压端充注接口（导液罐后）进行充注。

以上真空状态下充注到系统内与制冷剂贮存容器内压力平衡后，停止真空状态下的充注。

继续充注到需要的制冷剂量的方法：

R507制冷系统，以开压缩机组的程序开启压缩机组，以低能级运行，制冷剂充注接管更换到蒸发器入口的充注接口，并同时关闭系统主供液阀门，边运行机组边充注，同时观测高压贮液器的液位计液位，充注到液位到达贮液器筒径的80%，停止充注。

R23制冷系统，在真空状态充注时系统内外压力平衡后，运行复叠系统的高温级（R507），监测高温级蒸发器的蒸发温度达到-20℃以后，低能级运转低温级（R23），此时边运转机组边充注，以达到设计要求的运行状态参数为准。

注意：

当制冷剂充注量达到系统可运行的充注量时或理论充注量的70%左右，可暂停充注，若系统已经可以运转正常，用户应提供热负荷（约≥50%）以便进行试运行。

如运行正常，则表明充注量合适了；若发现充注量还不够，可继续充注并观察系统的运行状态，一旦运转正常则应停止。

制冷压缩机组部件的功能描述和操作

1油分离器

油分离器的作用是分离出压缩机排气中所夹带的润滑油，使进入冷凝器的高压气体制冷剂纯净，减轻润滑油膜对传热的不良影响，降低润滑油的消耗。

同时建立必需的油液位差，为油冷正常工作提供保证。

油分离器上设有电加热器、安全阀、视油镜、低液位报警开关、回油阀、旁通阀以及排污阀。

注意：

电加热器的用途是在油温低时给油加热的。

正常的机组开停机中，当环境温度低于10℃时，必须在开机以前，提前10小时手动开启接通电加热器的电源，当机组开启以后将自动切断电加热器的电源。

当油分离器中无油时不能给加热器通电，否则会损坏加热器。

运行过程中应确保安全阀前的截止阀处于开启状态。

2油冷却器

油冷却器的作用是将油分离器分离出的较高温度的润滑油冷却下来，以便循环使用。

因为较高温度的润滑油无法直接喷入压缩机起冷却、润滑作用。

每天应巡查冷凝器的冷却水正常与否。

3经济器

经济器的作用是将冷凝器过来的高压高温的制冷剂液体过冷，同时增加了压缩机的补气功能，补气进入压缩机的经济器接口，增加系统的制冷剂循环量，提高机组的制冷能力。

4油过滤器

油过滤器的作用是清除润滑油中的杂质颗粒，确保进入压缩机的润滑油清洁无杂质，以保证压缩机轴承、转子、轴封等润滑良好，工作正常，降低磨损。

油过滤器内装有滤网，出厂装备的滤网要求在设备运行500小时后要更换掉，本项目油过滤器一用一备，可以在不停机的状态下更换滤网。

每个油过滤器前后均有截止阀，当正在使用中的油过滤器发生脏堵需清洗时，需先打开备用过滤器前后截止阀，然后关闭故障过滤器前后截止阀，卸压后将脏堵滤网拆下更换。

每天定时巡查GFORCE显示屏上的油过滤器后的压差值，当此值超过2bar.，GForce显示屏会出现警告，提醒你油过滤器可能发生脏堵了。

5油泵

油泵作用是供给压缩机各个润滑点一定压力的润滑油。

初次启动前，应确保吸油管内充满润滑油，检查油泵旋转方向是否正确，可利用点动方法检验。

正常工作时，油温最高不超过65℃。

运转中，若出现噪声过大现象及油压力表指针抖动或

摆动过大的情况时，应查油粗过滤器是否堵塞和吸油管是否有气体存在，如有上述情况应及时排除。

6油温三通阀

油温三通阀是一个完全机械自励式的温控阀门，阀体内部装有对温度变化非常敏感的感温元件，有2个进口一个出口，通过热胀冷缩的原理自动调节冷/热润滑油（2个进口）的流量来得到基本恒定温度的润滑油（出口），以供给压缩机恒定温度范围的润滑油。

7油压调节阀（POS075）

每套系统都有固定的设置值，本项目设置值是压差max3.0+0.5bar（见系统图），当油压差偏低时，可适当调整此阀门，但最高不可以超过3.5bar。

8喷油阀（POS080）

此阀的作用是调节进入压缩机腔体润滑、降温、消音的喷油量。

如果排气温度超高，则可开大此阀，常规做法每次调节1/4~1/2圈，以降低排温。

9吸气止回阀和过滤器（POS045，055）

吸气过滤芯为不锈钢滤网，请按“维护检查”周期表进行维护保养。

10吸气截止阀（POS280）

注意：

每次开机时吸气截止阀都要从全关闭状态慢慢打开，同时观察系统的运行状态，待系统基本达到设计工况时再将吸气截止阀全开。

以避免压缩机轴功率迅速增大，或因故障停机再次启动可能引起的压缩机带液。

水冷式冷凝器的功能描述和操作

冷凝器用于制冷系统高温高压制冷剂气体的冷凝，将制冷系统循环产生的热量通过冷却水带走。

在调试结束后，正常运行期间无需进行冷凝器的操作。

除非冷凝压力有波动，需调节冷却水供回水水量。

每天定时巡查冷凝器的工作压力（不高于2.0MPaG）、工作液位（不高于桶体的10%）与巡查冷凝器的冷却水正常与否。

壳管式蒸发器的功能描述和操作

本项目的蒸发器均为满液式结构，制冷剂在壳侧蒸发，载冷剂或低温级制冷剂在管侧降温制取冷量。

GC100和GC102复叠制冷系统的高温级R507蒸发器的供液气动调节阀开度，通过蒸发器上的液位传感器测得液位来控制；低温级R23蒸发器的供液气动调节阀开度，通过安装在导液罐上的液位传感器测得液位来控制。

对蒸发器的在调试结束后，正常运行期间，蒸发器是不需要调节的，根据相应的液位来自动调节热力膨胀阀开启度。

每天定时巡查GFORCE显示屏上的蒸发压力和蒸发温度。

经济器的功能描述和操作

管壳式经济器：

来自贮液器中的液体在经济器中分成两路，一路经过节流阀节流后变成低温液体，进入经济器后，吸收进入经济器的另一路高温液体的热量后变成气体，被压缩机中间压力的孔口吸入。

另一路高温液体进入经济器经过热交换变成过冷液体后进入蒸发系统。

这样使制冷能力得到了提高，弥补了单级螺杆制冷压缩机在高压力比的低温工况下效率不高的缺陷。

闪发式经济器：

来自贮液器中的液体在进入经济器前，经过气动调节阀节流降压，在闪发式经济器中蒸发成为饱和气体，大部分的饱和液体贮存在闪发式经济器中，给系统供液。

闪发的饱和气体被压缩机中间压力孔口吸入，以提高制冷能力。

管壳式经济器的节流阀是通过补气管的过热度来控制开度，调试好过热度后，不需再去操作。

闪发式经济器的气动节流阀是通过冷凝器的液位控制开度，设定好液位后，亦不需再操作。

制冷机组正常运行程序

1注意监视压缩机的运行状态，吸气压力、排气压力、排出温度，油温、油压差、油过滤器后的压差值、滑阀能量位置和电流等，确保各参数处于正常范围内，现场要关注GFORCE控制屏幕上有无报警等异常信号出现；

2当油泵前后油滤器的压差升至2bar时则可在不停机的状态下切换至备用的油滤器，首先缓慢打开备用油滤器的出口阀，然后再打开进口阀，切换时应动作缓慢，防止油压波动过大造成系统报警甚至停机；

3当GFORCE控制屏幕上出现故障警告（Warning）闪烁时，应及时调出警告的菜单，查明故障停机的原因并及时处理。

4待压缩机启动以后，参照运行参数检查屏幕各显示参数的状态是否正常，确保压缩机组运行正常，并每小时纪录一次。

5制冷机组停车程序

5.1正常停车：

压缩机的开停机是根据蒸发器载冷剂的出口温度或压缩机的吸气压力值来控制的。

当停机条件满足时会自动停机。

正常停机时，油泵会延时停。

然后切断电源。

如果需要手动停机，请遵循格拉索公司服务工程师的现场指导。

5.2紧急停车：

当遇到下列情况时紧急停车，迅速按下急停按钮，关闭吸气阀、排气阀。

并切断电源。

a、当电机发生故障，电流突然升高时；

b、当吸气口严重液击时；

c、系统管道突然大量泄漏时；

d、出现火灾，地震，强沙尘风暴及意外情况时；

5.3故障停车：

机组装有安全保护装置，当压力、温度、液位等超出规定范围时，GFORCE会自动控制压缩机停机，同时显示故障停机，显示故障内容，待故障消除后才能再次开机。

5.4断电停车。