螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)原理及PLC控制

1、螺桿壓縮機原理結(jié)構(gòu)與控制 趙建平 2012. 11 制冷壓縮系統(tǒng)外形單機雙級螺桿式制冷壓縮機單機雙級螺桿式制冷壓縮機809制冷壓縮機內(nèi) 容 一、雙螺桿壓縮機特點 二、雙螺桿壓縮機結(jié)構(gòu)及壓縮、制冷原理 三、蒸發(fā)器、冷凝器結(jié)構(gòu)原理 四、乙二醇壓縮機電機控制原理（高壓柜控制） 五、乙二醇壓縮機PLC控制原理及二次接線 六、乙二醇壓縮機故障保護 七、乙二醇壓縮機操作屏操作及說明壓縮分類 壓縮機的種類：1、容積式壓縮機：（重點） 靠容積的變化來提高被壓縮介質(zhì)的壓力，作氣體輸送或中小冷量 （活塞式、螺桿式、渦旋式）2、離心式：靠速度的變化來提高被壓縮介質(zhì) 的壓力，適應(yīng)范圍大冷量3、吸收式：溴化鋰吸收式制冷

2、壓縮機，靠溴化鋰濃度的變化，吸收蒸發(fā)的水蒸氣。機組組成部件壓縮機、油分離器、油冷卻器、油泵、油壓調(diào)節(jié)閥、吸氣過濾器、油過濾器、吸氣止回閥、排氣止回閥、經(jīng)濟器、補氣過濾器（帶經(jīng)濟器機組）、電控、電機、聯(lián)軸器壓縮機載冷劑 什么是載冷劑？常用的載冷劑有哪幾種什么是載冷劑？常用的載冷劑有哪幾種？ 載冷劑是用來將制冷機房所產(chǎn)生的冷量傳送給被冷卻對象的中間物質(zhì)。常用的載冷劑有空氣、水、鹽水、有機化合物及其水溶液。 空氣作為載冷劑有較多優(yōu)點，特別是價格低廉且容易獲得，但空氣比熱?。s1KJ/k），影響了它的使用范圍。 水是空調(diào)系統(tǒng)最適宜的載冷劑，它的優(yōu)點是比熱容大，價格低易得。由于其凝固點為0，故其僅能用于

3、0以上的系統(tǒng)。 鹽水載冷劑常用的有NaCL，CaCL2水溶液等。一、雙螺桿壓縮機特點雙螺桿壓縮機的特點：1、體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，便于機組化2、變?nèi)莘e比，變壓比，連續(xù)輸氣，壓力穩(wěn)定3、內(nèi)壓縮，強制排氣，排氣量不隨排氣壓力變化，無喘振4、滑閥調(diào)節(jié)，可在10%-100%平滑調(diào)節(jié)。5、轉(zhuǎn)速高，排溫低，效率高，氣體的壓縮原理理想氣體狀態(tài)方程: PV=nRT克拉珀龍方程式P壓強 V體積 n物質(zhì)的量 R系數(shù) T溫度氣體壓縮：容積縮小壓力升高溫度升高物質(zhì)的量減少 壓縮原理基元容積由陰陽轉(zhuǎn)子齒面，接觸線，殼體及端蓋封閉而成。隨著轉(zhuǎn)角逐漸變大然后縮小。壓縮原理1 - 吸氣過程吸氣過程壓縮原理2 - 最大吸氣

4、最大吸氣壓縮原理3 壓縮過程壓縮過程壓縮原理 4 繼續(xù)壓縮繼續(xù)壓縮壓縮原理5 排氣開始排氣開始壓縮原理6 排氣結(jié)束排氣結(jié)束壓縮原理轉(zhuǎn)子型線端面投影York于1980獲得SRM型線許可證實物轉(zhuǎn)子 滑閥的移動改變螺桿的有效工作長度滑閥的移動改變螺桿的有效工作長度滑閥負載調(diào)整范圍滑閥原理原理：原理：通過滑伐的移動使壓縮機陰、陽螺桿齒間工作容積，在齒面接觸線從吸氣端向排氣端移動的前一段內(nèi)，仍與吸氣孔口相通，并使這部分氣體回流到吸氣孔口。即減少了螺桿的有效工作長度，來達到能量調(diào)節(jié)的目的。增載增載減載減載進油吸氣過濾器差壓排氣截止閥回油來自油分離器總管油壓回油能量調(diào)節(jié)裝置能量調(diào)節(jié)裝置u組成組成 滑閥、油缸

5、、油活塞、滑閥導桿、螺旋導管、噴油導桿、壓縮彈簧、能量指示器、四通電磁閥及油管等。油活塞油活塞四通電磁閥四通電磁閥影響壓縮的因素影響壓縮過程三個主要因素轉(zhuǎn)子。型線，扭角，導程，轉(zhuǎn)速間隙。轉(zhuǎn)子間，轉(zhuǎn)子與機體間， 排氣端面噴油。油的品質(zhì)，溫度，噴油量制冷原理制冷的原理是 在制冷過程中，獲得低溫的方法是用高壓常溫的液體進行絕熱膨脹來實現(xiàn)，壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)。氣體制冷：氣體膨脹容積增大壓力降低吸熱溫度降低壓縮機制冷流程制冷劑流程： 噴液進氣 吸氣過濾器轉(zhuǎn)子內(nèi)腔 消聲器止回閥排氣閥 油分離器 冷卻器蒸發(fā)器 氣液分離器 壓縮機吸氣 制冷系統(tǒng)工作原理壓縮機油分離器蒸發(fā)器水冷式冷凝器循環(huán)冷卻水冷凍鹽水乙二

6、醇溶液油冷器循環(huán)冷卻水油泵現(xiàn)場換熱設(shè)備過濾器氣液分離器冷凝器壓縮機油路結(jié)構(gòu)潤滑油流程: 轉(zhuǎn)子腔油過濾器 單向閥 軸 承 排氣 電磁閥 滑閥孔油路系統(tǒng)的作用 向轉(zhuǎn)子腔噴油 對軸承進行潤滑 經(jīng)過電磁閥，控制滑閥位置，對壓縮機氣量進行調(diào)節(jié)壓縮機外形壓縮機油進部位：吸氣端潤滑油進口、油噴射進口、出氣端潤滑油進口增載增載減載減載進油過濾器差壓排氣截止閥回油來自油分離器總管油壓回油滑閥負載調(diào)節(jié)HP0P10P2過濾器差壓排氣壓力控制過濾器壓差控制器2OP2吸氣壓差控制油壓控制1OP1油壓低控制載位控制1三位四通電磁閥載位電磁閥總油管減載加載回油油路控制 調(diào)節(jié)油壓閥 保證油壓高于排氣壓力0.050.3Mpa，

7、同時它起油泵的安全閥的作用。噴油作用噴油的作用冷卻潤滑密封降噪油分離器油分離器視鏡油分離器油過濾器油過濾器 作用：消除潤滑油中的雜質(zhì)，保證油泵及壓縮機的運行。 油過濾器為不銹鋼絲濾網(wǎng)膽。過濾器要經(jīng)常拆卸清洗。 膨脹閥膨脹閥DX (直接膨脹式直接膨脹式)蒸發(fā)器蒸發(fā)器制冷劑在管內(nèi)沸騰制冷劑在管內(nèi)沸騰用于冷凍水用于冷凍水干式蒸發(fā)器：制冷劑在管內(nèi)流動，冷凍水干式蒸發(fā)器：制冷劑在管內(nèi)流動，冷凍水 在殼程流動在殼程流動缺點缺點端蓋內(nèi)出現(xiàn)氣液分層，端蓋內(nèi)出現(xiàn)氣液分層， 影響下一流程均勻分配影響下一流程均勻分配水側(cè)泄漏水側(cè)泄漏優(yōu)點優(yōu)點保證將潤滑油帶回壓縮機保證將潤滑油帶回壓縮機制冷劑充灌量少（制冷劑充灌量少（

8、1/3）蒸發(fā)溫度在蒸發(fā)溫度在0附近時也不致附近時也不致 凍結(jié)凍結(jié)可用熱力膨脹閥供液，比用浮可用熱力膨脹閥供液，比用浮 球閥簡單、可靠球閥簡單、可靠氣液分離器冷凝器蒸發(fā)器經(jīng)濟器原理 經(jīng)濟器實質(zhì)上是液體過冷器，來自冷凝器高壓液體中一小部分，經(jīng)輔助節(jié)流閥進入經(jīng)濟器中，在吸收其余的高壓液體的熱能后蒸發(fā)，并經(jīng)補氣口進入壓縮機中，大部分的高壓液體在經(jīng)濟氣中過冷后，經(jīng)主節(jié)流閥進入蒸發(fā)器，經(jīng)濟 器中大約有5度的溫差，帶經(jīng)濟器螺桿流程示意圖經(jīng)濟器經(jīng)濟器中間補氣孔均氣板：均氣板：防止高速制冷防止高速制冷劑氣體直接撞劑氣體直接撞擊到管束上，擊到管束上，造成額外的振造成額外的振動及管子的破動及管子的破壞壞防止局部高溫

9、防止局部高溫區(qū)降低傳熱管區(qū)降低傳熱管壽命壽命均布氣流有效均布氣流有效利用傳熱面積利用傳熱面積吸氣過濾器 防止系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)被吸入壓縮機，由焊接殼體和不銹鋼絲過濾網(wǎng)膽組成。要注意清洗。 冷卻水系統(tǒng)進水管出水管乙二醇出口油冷器乙二醇壓縮機外形圖乙二醇壓縮機高壓電機高壓電機控制柜高壓柜內(nèi)繼電器及開關(guān)1QFKA2QF3QF4QFZKKKA1KA2KA3KT2KT11QF控制母線KM2QF合閘母線HM3QF保護母線BM4QF交流電源ZKK電壓小母線KA保護動作KA1遠程起動KA2中間繼電器KA3跳閘KT1起動延時KT2停機延時電動機保護測控裝置電動機保護測控裝置接線X1X2X4X3A631L630B631

10、C631電流輸入電壓輸入通訊開關(guān)接點輸入裝置電源分合閘及保護控制上位機接口X1端子：1、電流輸入A631B631C631L630N6002、電壓輸入U421V421C421N421N111N111U411W411U412W412X2端子：1、上位機接口 485A485B屏蔽層2、光纖通訊口電機保護測控裝置背面端子圖多功能表多功能表接線電流輸入電壓輸入RS+RS-A0+A0-LN帶電顯示器油路控制遠方就地分合0開關(guān)柜智能操作裝置NYD-SSD-IIICG3-20023X4X2X1X加熱電源AC220電源AC220電壓ABCDLKDCNJDDCOMDLB GW1SW1JR1JR2W1S1W2S2G

11、ND+5V儲能開關(guān)照明開關(guān)遠方就地試合開關(guān)現(xiàn)場控制箱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場控制箱結(jié)構(gòu)CPU100 電源L406 電源N133 濾油器差壓大131 電源故障來至高壓 125 KA 主機運行反饋 123 WL 外部聯(lián)鎖121 MZ 強制滿載DCS119 SQ2 滿載位117 SQ1 零載位115 FR2 1#油泵過載113 FR1 主機過載111 FR3 2#油泵過載109 BV 蒸發(fā)器斷水107 OP2 吸氣壓差大 105 OP1 油壓低103 HP 排氣壓力高101 KJ 遠程開DCS406 N 電源N406 電源N KA1 207 主機啟動YV9 205 蒸氣旁通閥QM1 203 2#油泵QM1 201

12、1#油泵FU1 301 交流220VKA2 217 故障停機輸出DCSHA 215 蜂鳴器YV3 213 均壓電磁閥YV2 211 卸載電磁閥YV1 209 上載電磁閥FU2 303交流N 交流 L 09YV8 231YV7 229YV6 227YV5 225 1#供液閥YV4 223 經(jīng)濟器供液閥KA4 221KA3 219FU3 305溫度變送器電流變送器溫度變送器W1W2W4W5W3W6W7W1油溫W2出水溫度W3電機A相W4電機B相W5電機C相W6主端軸承W7負端軸承盤內(nèi)控制接觸器KA1為主機啟動KA2為故障繼電器KA3為零載位繼電器KA4為滿載位繼電器KA1KA2KA3 KA4KM4

13、KM5KM6KM4為1#油泵（開了主機KA1才能動作）KM5為2#油泵KM6為油加熱器FR2FR3電源控制開關(guān)QM2為電源模塊供電QM3為油加熱電源QM4為主機加熱電源FU1為PLC輸出電源FU2為PLC輸出電源FU3為PLC輸出電源FU4為PLC輸入電源FU5為觸摸屏電源QM2QM3QM4FU1 FU2FU3 FU4FU5操作頁首頁操作頁面模式選擇參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定密碼手動操作運行監(jiān)控報警設(shè)定開關(guān)量輸入1開關(guān)量輸入2模擬量輸入1模擬量輸入2模擬量輸入2開關(guān)量輸出1開關(guān)量輸出2報警畫面幫助說明吸壓圖表螺桿式制冷壓縮機的調(diào)試、操作螺桿式制冷壓縮機的調(diào)試、操作壓力傳感器電位計液位計螺桿機組主要運行參

14、數(shù)：螺桿機組主要運行參數(shù)： 排氣壓力、吸氣壓力、 中間壓力、油泵壓力 壓縮機載位 供油溫度 冷卻水進口溫度 電機電流 油位 二、螺桿壓縮機閥門狀態(tài)二、螺桿壓縮機閥門狀態(tài) 中間冷卻器 為臥式殼管式結(jié)構(gòu)。高壓液體進入殼程后一部分經(jīng)節(jié)流裝置進入管程。兩側(cè)管箱分別由法蘭與管板連接。換熱管采用高效換熱管，與管板連接。管束由折流板支撐。 氟里昂液體從貯液器出來后經(jīng)過干燥過濾器，吸附掉氟里昂液體中的水分后進入中間冷卻器經(jīng)過截止閥、電磁閥進中間冷卻器分兩路：一路從殼程經(jīng)過截止閥、過濾器、電磁閥、熱力膨脹閥進入管程蒸發(fā)，再經(jīng)截止閥、補氣過濾器、截止止回閥、進入低壓級排氣管，冷卻低壓級排氣。另一路經(jīng)殼程過冷后進入

15、桶泵機組的自動回油器，經(jīng)過截止閥、干燥過濾器、視液鏡后，一路為自動供液經(jīng)PMFL-SV4，進入桶泵機組，另一路為手動，經(jīng)電磁閥、節(jié)流閥，進入桶泵機組，手動節(jié)流閥是液位控制的一個有益補充。制冷工作原理 當出現(xiàn)供液不足時，打開手動液路電磁閥和手動節(jié)流閥，或開大手動節(jié)流閥（液位超低報警將自動打開手動液路電磁閥），使總供液能力大于壓縮機的需要，保持低壓循環(huán)貯液器液位的穩(wěn)定。 節(jié)流后的一部分閃發(fā)氣體被壓縮機吸入，屏蔽泵把低溫低壓液體制冷劑從低壓循環(huán)貯液器中吸出，增壓后送到蒸發(fā)器中去，氟利昂在蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，由于是三倍的循環(huán)倍率，因此蒸發(fā)后的工質(zhì)為氣液兩相，氣液兩相的氟利昂氣體回到桶泵，在桶泵經(jīng)過氣液分離，分離后的氣體被壓縮機吸入，完成一個制冷循環(huán)。制冷工作原理系統(tǒng)主要設(shè)備組成系統(tǒng)主要設(shè)備組成 -55系統(tǒng)六臺QSF3225LSZ630kw，2臺ZWB-18桶泵機組； -35 系統(tǒng)2臺20CB200kw，ZWB-5桶泵機組、二次油分、冷凝器、貯液器。系統(tǒng)流程：螺桿制冷壓縮機從桶泵的吸氣口將飽和的F22氣體吸入， 經(jīng)過壓縮機的吸氣過濾器后進入低壓級壓縮機的吸氣口，與噴入的潤滑油混合，壓縮后的氣體進入低壓級與高壓級之間的連接管道，再與進入該管道的補充氣體（從中間冷卻器來）混合后，一起被高壓級吸入，在高壓級被進一步壓縮，然后排出進入油分離器。由于