润滑油系统对螺杆式制冷压缩机的影响

梁景鹏

摘要：介绍了螺杆式制冷压缩机组的结构，重点阐述了润滑油系统，并针对该机组出现的故障，从装配方面无法解决的情况下，改变策略，对润滑油系统全面分析，彻底解决了该机组经常出现的故障。

关键词：油分离器;油冷却器;振动;超电流;滤芯

1变频螺杆制冷压缩机的发展现状

螺杆制冷压缩机行业是技术密集型行业，生产工艺相对复杂，加工精度要求高，产品和技术更新的难度较大，企业的持续发展需要一定的研发实力和技术储备，也需要一定的实践经验积累。目前国内螺杆压缩机生产厂商通过技术引进、技术合作或自主研发，逐步提高了产品的技术含量和性能质量。随着变频技术的发展及人们节能减排意识的深入，变频容量调节取消滑阀，大大减少容量调节的节能故障而可靠性更高，变频螺杆制冷压缩机的市场份额逐步增加，近年来，各螺杆压缩机的生产厂家相继系列化推出变频螺杆制冷压缩机产品。

2螺杆式制冷压缩机结构简介

双螺杆式制冷压缩机机组主要由压缩机、油分离系统、润滑油系统、经济器组成。螺杆式制冷压缩由一对相互啮合的按一定传动比反向旋转的螺旋形转子，水平且平行配置于机体内部，具有凸齿的转子为阳转子，通常它与原动机连接，功率由此输入具有凹齿的转子称为阴转子。在阴、阳转子的下部，装有一个由油缸内油活塞带动的能量调节滑阀，由电磁（或手动.换向阀控制，可以在157-100%范围内实现制冷量的无级调节，并能保证压缩机处于低位启动，以达到小的启动扭矩，滑阀的工作位置可通过能量传感机构转换为能量百分数，并且在机组的控制盘上显示出来。

3螺杆式制冷压缩机组的结构组成

螺杆式制冷压缩机是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、排气过程，可以在10%～100%范围内实现制冷量的无级调节。如图1该机组包括：螺杆式制冷压缩机、联轴器、电动机、气路系统、油路系统和控制系统。

4润滑油系统简介

润滑油系统包括：油分离器、油冷却器、油粗过滤器、油泵、恒压阀、油精过滤器及阀门等

4.1油分离器作用

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，为油冷却器正常工作提供保证。该机组采用的是卧式油分离器如图2，压缩机所排出的高压气体经排气管转向，进入油分空间后进行减速、反向，分离出大部分润滑油，这是第1次分离;制冷剂气体经过筒体流向油分离器滤芯时，润滑油微粒与筒壁吸附及重力沉降，完成第2次分离;制冷剂气体然后进入油分离器滤芯，经吸附、凝聚除去其余的油，这是第3次分离。分离出润滑油的洁净制冷剂

4.2油冷却器作用

经油分离器分离出的润滑油，处于较高温度状态，不能直接喷入压缩机中，需经油冷却器冷却达到压缩机所需的粘度和温度后才可循环使用。该机组采用的是卧式管壳式换热器如图3，壳程为油，管程为水，管束固定于两端管板上，油冷却器筒体内有折流板，可以改善油和冷却水的热交换。油冷却器冷却水进水温度应小于32℃，机组油温控制为40～65℃。

4.3油粗过滤器作用

清除润滑油中尺寸较大的杂质颗粒，使进入油精过滤器的润滑油相对清洁，减轻油精过滤器的负担，以保证油泵及压缩机润滑良好，工作正常，避免磨损。该机组采用外壳为无缝钢管，过滤芯为不锈钢丝网制成的圆桶形结构，端盖可拆卸，用于更换、清洗过滤芯。

4.5油精过滤器作用

进一步清除润滑油中小尺寸的杂质颗粒，最后确保进入压缩机的润滑油非常清洁，以保证压缩机轴承、转子、轴封等摩擦点润滑良好，工作正常，减低磨损。该机组油精过滤器的过滤芯为纸制，不能清洗，只能更换。

5解决措施

在压缩机投运前，我们首先对润滑油进行了更换，清洗了润滑油精滤器，确保了润滑油油质和油量。在此基础上，我们把调整的重点转向油冷设备及冷凝液。主要通过以下三个措施进行优化调整。

5.1控制虹吸罐液位，保证油冷器有充足的液氨进行油冷作用

压缩机油冷作用主要通过虹吸罐作用为给油冷却器供液;来自冷凝器的氨液流入虹吸器后分两路，主要部分从虹吸器溢流口流入贮氨器，进而向蒸发器供液;另一部分从虹吸器底部借重力供给卧式壳管式油冷却器，冷凝压力下的液氨进入油冷却器的管程后，吸收管外高温油的热量而蒸发，将油冷却，蒸发所产生的高压蒸汽再回流入虹吸器，气液分离后的气体在压缩机排气所形成的虹吸作用下进入冷凝器继续循环。因为虹吸罐没有液位计，我们主要通过控制氨储罐液位来控制液位。为此我们将投入生产的氨储罐液位设定在20%，一旦出现氨储罐液位低，立即调低蒸发压力，减少蒸发器供液，从而保证虹吸罐液位，确保了油冷器有充足的制冷剂。

5.2.减少壳程中气体含量，强化虹吸作用

在统计2012年压缩机故障停车原因时，有6次油温高自动停车时，氨储罐均有30%的液位，这说明虹吸罐制冷剂量是充足的。为此，我们继续深入分析，考虑到制冷剂中存在气体组分，影响了虹吸作用的正常进行，导致进入油冷器的制冷剂不足造成了油温高现象的出现。为了减少油冷器壳程中气体含量，我们首先要求岗位每半个月进行一次系统放空气操作，加大排除系统不凝气的频率。其次，通过对数据的统计，发现7、8月份8时———18时是压缩机油温偏高现象的频发时段，外界环境的高温是影响油冷作用的一个重要因素。

5.3.减少润滑油中气体含量，有效控制油温超高现象

通过分析设备构造，制冷剂特性，进一步实施控制油温超高的措施。根据制冷剂氨的特性，氨气不溶于润滑油，在压缩机油气分离器中，存在的是油氨混合物，因此在油流程中不可避免的会带有氨气。当环境温度影响油冷作用受到制约时，需要冷却的润滑油中混有氨气，同样会影响油冷器的冷却的作用。这也是造成压缩机油温高的一个因素。依照排除系统不凝气的原理，在压缩机油路卸油阀处连接管道，由岗位操作工进行操作，每当油温超过52℃且上升趋势明显的时候，采取排出润滑油中气体的措施，用于增强油冷作用，有效控制了油温不断升高且无法控制的状况。

结语：

从上述国内外螺杆压缩机的产品发展情况来看，变频螺杆制冷压缩机已经在各厂家大力推广。开发可调内容积比的變频螺杆制冷压缩机、精确控制压缩腔的喷油量、降低吸气压损、减少压缩腔运动部件的泄漏损失及气流摩擦损失等等是提高变频螺杆制冷压缩机性能的发展方向。深入研究变频技术，降低变频器的成本将会使变频螺杆制冷压缩机的应用迅猛发展。从整个螺杆制冷压缩机行业来看，变频螺杆压缩机是一个主流发展方向。

参考文献：

[1]史伟勤，楼唯，王一峰，何勤.螺杆式制冷压缩机在真空冷冻干燥机中的最新应用[J].干燥技术与设备，2014，12（01）：8-13.

[2]杨明.螺杆式制冷压缩机机械密封温度测试与分析[J].制冷与空调，2013，13（11）：48-50.

[3]曲宏伟，李建风，邢子文.高效螺杆式CO_2制冷压缩机的优化设计[J].制冷与空调，2013，13（09）：88-92.

[4]邱凤鹤，孔伟楠.双螺杆式制冷压缩机的日常维护和保养[J].中国石油和化工标准与质量，2013，34（02）：111+146.

[5]陈文卿，沈九兵，邢子文.国内螺杆式制冷压缩机行业现状与发展趋势[J].制冷与空调，2012，12（02）：90-94.