螺杆式制冷机组运行过程中冷冻油温度的控制

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1、螺杆式制冷机组运行过程中冷冻油温度的控制中国电器科学研究院有限公司广东广州510000摘要：对螺杆式制冷机组的冷冻油温度进行控制，能有效提高制冷机组的运行效率，有利于制冷机组的发展。木文分析了双级螺杆式机组油路系统，从两个方面对机组运行前的油温控制进行了说明，阐述了机组运行初始阶段的油温控制，为制冷机组的稳定运行提供了保障，期望能给人们这方面有益的参考。关键词：螺杆式制冷机组；油温控制；PID控制系统；分析引言随着我国经济的不断增长，各行业对制冷机组的使用越来越多，制冷机组的应用也随之而变得广泛起来。但是在实际运行当中，如果没

2、有很好地对冷冻油温度进行控制，就会对制冷机组的设备造成损害。因此如何做好制冷机组运行初始阶段的油温控制工作就显得十分必要。下面就此进行讨论分析。1双级螺杆式机组油路系统系统采用半封闭双级变频螺杆式压缩机1，制冷剂为R22,蒸发温度范围为一60^-—30°C,冷冻油型号为3GS，机组运行时注入压缩机的冷冻油最佳温度范围为40〜60°C。系统中，冷冻油起到了密封转子间隙、冷却气体制冷剂和及润滑压缩机运动部件从而提高容积效率的作用。过低的冷冻油温度会使其溶解制冷剂的能力增强，令冷冻油黏度及润滑能力降低，加速压缩机运动部件的机械磨损。

3、国内大部分冷库机房均无供暖措施，在寒冷地IX如果机组运转率较低,机房内的温度会降至0°C以下。尤其是机组在低环境温度下K:期待机时，油气分离器内贮存的冷冻油被周围环境冷却至较低的温度，此时机组开机运行可能对螺杆式压缩机造成损害。因此，螺杆式机组运行初始阶段的油温控制就显得十分必要。2机组运行前的油温控制2.1机组运行前汕温控制的重要性双级螺杆式制冷机组运行吋的环境温度一般要求在0〜40°C之间，但是在冬季气温较低的情况下，如果机组较长时间停机，油气分离器中贮存的润滑油温度也会随之降低，黏度增大而溶解大量制冷剂。在不同油温及压力

4、条件下，制冷剂R22在冷冻汕3GS中的溶解度如图1所示。图1制冷剂R22在冷冻油3GS中的溶解度曲线随着冷冻汕中制冷剂溶解度的增加，冷冻汕的黏度明显降低，而汕温越高，冷冻油的黏度也会越低。对于双级螺杆式制冷机组，汕气分离器中的汕温过低，将会导致供给压缩机的冷冻汕中的制冷剂溶解量增大，导致冷冻汕黏度降低、压缩机轴承润滑不足，从而造成压缩机损伤。而冷冻油中的制冷剂溶解量增人会导致油飞散量增加,汕气分离器分汕效率降低，大量冷冻汕被带入系统从而造成给汕量不足，如压缩机供汕中断将可能导致压缩机烧毁。而冷冻汕大量进入蒸发器会导致其热交换能

5、力低下，冷却效果变差会导致吸气过热度降低。注入压缩机中的冷冻油中如含冇大量制冷剂，会对热交换量产生影响，造成排气温度过低，导致恶性循环。因此，对于双级螺杆式制冷系统，根据压缩机生产厂家的建议，需控制R22制冷剂在3GS冷冻油中的溶解度在5%〜20%的范围，可以认为对于压缩机是安全可靠的。而在开机前，如汕温保持在45°C以上，就基本可以保证制冷剂溶解度控制在允许的范围内。在相同的制冷剂溶解度条件下，油温越高，其黏度会人幅降低，从而使压缩机的8FD0动部件之间无法形成汕膜，使其密封性及容积效率降低。而过高的冷冻汕温度会使其冷却能力

6、降低，压缩机排气温度过高，易造成报警及容积效率降低。因此，过低或过高的冷冻油温度对螺杆式制冷机组的运行都是不利的,机组开始运行吋需将汕气分离器中的汕温控制在合适的范围内。2.2机组运行前的汕温控制方法双级螺杆式制冷机组在开机初始阶段，为使注入压缩机的3GS冷冻油中制冷剂R22的溶解度控制在合适的范围内，将油气分离器2设计成如图2所示形式。图2汕气分离器外观简图低汕位报警器下方安装有内置电加热器，当机组停机吋，可产生热量对油气分离器内部的润滑油加热。油温传感器对油气分离器中的润滑油温度进行检测，其检测的温度信号输入PLC控制器，

7、由其控制电加热器的幵启或关闭。一般认为将汕气分离器中冷冻汕温度的0标值控制在45〜60°C之间是合适的。由于油气分离器中被电加热器加热的润滑油向上流动，润滑油在竖直方向由上至下存在逐渐降低的温度梯度，而电加热器附近的润滑汕温度较汕气分离器中其他处的温度要高。因此，汕温传感器安装在低汕位报警器下方并远离电加热器处。这样所检测的温度最接近于油气分离器本体底部出油管处的润滑油温度。可在汕气分离器筒体上焊接一个一端缩U的缩IJ铜管，将汕温传感器装入缩U铜管后用硅胶将感温探头固定在缩U铜管内部，铜管外部接U塞入橡胶塞。3机组运行初始阶段

8、的油温控制3.1机组运行初始阶段的汕温特点当汕气分离器内的冷冻汕温度达到使用条件后，螺杆式制冷机组开机运行。此吋压缩机排气侧所携带的高温冷冻油与油气分离器中温度较低的冷冻油不断混合，使得汕气分离器内的冷冻汕温度不断上升，直到达到稳定状态。此吋出汕管排出的冷冻汕温度接近恒定值，