探究螺杆压缩机组卧式油分离器低油位故障分析、排除陈聪滨

探究螺杆压缩机组卧式油分离器低油位故障分析、排除陈聪滨

陈聪滨

（福建省厦鹭电化有限公司）

摘要：螺杆机组卧式油分离器非常容易在运行的过程中出现各类故障。一旦出现故障之后就应该逐一进行排查，并不断分析故障存在的原因。并在查找原因之后再制定排除问题的方案，以便能够在之后更好地恢复机组进行运行。本文结合实际情况探究螺杆压缩机组卧式油分离器低油位故障产生的原因和排除的措施。

关键词：螺杆压缩机组、卧式油分离器、低油位故障；排除措施

引言

随着我国国民经济不断地发展，各类压缩机的需求量正在不断地增加。大家也会对压缩空气的质量提出更高的要求。大家都在讨论如何更快地获得洁净的空气。这也是所有压缩机行业的用户都非常关心的课题。虽然目前螺杆压缩机非常常用，但是在使用过程中经常会出现卧式分离器低油位的故障。大家需要结合实际情况来有效地排除故障。

1.研究背景

某化工公司使用某一品牌的水冷螺杆机组进行生产，在调整正常之后投入使用。该机组设计的蒸发器的冷冻水的出水温度保持在9摄氏度，进水温度保持在15摄氏度，整体机组的制冷量为1230kW.但是，在2013年，该机组多次在使用的过程中出现油分离器低油位故障，从而被迫停机。多数用户操作人员却不能够对引发故障的原因进行确认，从而因为多次停机二使得机组冷冻水的出水温度逐步升高。现场操作人员在将机组调整到部分负荷状态时，才能够使得机组长时间不停机。

在机组第一时间出现故障之后，单位和供货商联合对产生故障的原因进行检查，但是却没有能够找到产生故障的原因，也就不能够有效地排除机组出现的故障。最终可以将机组的制冷量调节到80%以下[1]。当机组的制冷量超过85%时则出现了油分离器低油位的故障，从而出现保护停机。在实际使用的过程中，机组的制冷量根本不能够达到设计值和设计标准，从而影响用户正常运行。之后才会让相关人员参与到排查工作中来。

2.螺旋压缩机卧式油分离器的结构和工作原理

2.1螺旋压缩机卧式油分离器的结构

螺旋压缩机卧式油分离器主要是由粗分离部分和细分离部分组成。粗分离的部分会率先进入气管、折流板、罐体和其他部件内部。而精分离的部分则主要是由油气分离芯和回油管共同组成。其中，油气分离芯主要为双层结构。其中，第一层结构不仅有着非常微小的部分，而且是由融入硼硅酸盐的玻璃纤维纸所组成的。这种非常普通的纤维纸可以让不同类型润滑油变得更加稳定，并有效地在高温条件下进行工作。第二层结构主要是由聚酯合成纤维组成。可以得知，这种复合型的过滤材料不仅有着很高的抗压强度，而且还能够有很好的过滤效果。图1有效地显示了螺旋压缩机卧式油分离器的主要结构。

图1油气分离器的结构

2.2螺旋压缩机卧式油分离器的工作原理

目前，螺杆制冷压缩机会在工作过程中喷入大量的冷冻油，之后再合并制冷剂一起排出机器外部。所以，一定要在压缩机和冷凝器之间设置一个高效的油分离器，这样也就能够有效地分离掉压缩机排气过程中产生的冷冻油，从而降低排气过程中的含油量。这些冷冻油在被循环使用之后就会直接进入到冷凝器内部。蒸发器内部的制冷剂会一直保持在最低设计值中，并避免让更多地冷冻油进入到蒸发器内部[2]。蒸发器换热管的外部会直接形成一种油膜，从而使得热阻大幅度增加，蒸发器内部制冷剂的蒸发率也有所减少。图2有效地显示了油分离器的原理。

3.造成油分离器油位低故障的原因

从实际执行过程来看，造成油分离器油位低的原因主要包括如下几个原因：

3.1油分离器和螺杆机组不匹配

目前，油分离器和螺杆机组不匹配就会造成油分离器油位低故障。但是，本次故障是在机组调试结束正常运行三个月才发生的，所以几乎不存在油分离器配置过小的问题，可以排除这种可能。

3.2冷冻油积聚故障

内部的机组长期在低负荷的状态下运行，压缩机内部的吸气量和流速也一直被控制在20%以下，整体流速过低。聚合在蒸发器内部的冷冻油不能够跟随着制冷剂气体回到压缩机和油分离器内部。随着低负荷运行的时间有所增加。所出现的冷冻油就会聚集在蒸发器的制冷剂上部，最终形成一层冷冻油层。于是，油分离器的油位也就会逐步降低，最终出现停机故障。

图2油分离器原理图

3.3注入过量的制冷剂

每台机组在设计的过程中都会存在一个最佳注入的范围，在注入的过程中超过了注入量的30%。在满负荷运行时，器压缩机会吸入少量没有蒸发的液体。这些气体在经过压缩之后，其排出的气体热度过低，有时其温度会下降10摄氏度左右，所以油分离器的分离效果也就变得更差。有一部分的冷冻油一直存储于油分离器中，并没有被及时带入冷凝器内部。如果保持运行20分钟左右的时间，也就会出现低油为故障，进而造成停机。

4.检查验证和更换油分离器

在油分离器出现故障之后，全厂进行了停产检修和检查。经过检查，油分离器内部一级分离90度弯头焊接处出现了脱落和断裂。所以在之后采用更换油分离器的措施。表1显示了更换油分离器后机组运行的参数

在更换油分离器之后，机组在很长时间内都在运行，目前已经正常运行超过18个月，在之后也没有出现低油位的现象[3]。所有机组都已经运行正常。

5.结束语

综上所述，本文先分析螺旋压缩机卧式油分离器的结构和工作原理。之后再分析造成油分离器油位低故障的原因主要包括“油分离器和螺杆机组不匹配”、“冷冻油积聚故障”和“注入过量的制冷剂”等原因，之后再采用更换油分离器的方式来让机组能够保持正常运行。

参考文献：

[1]陈文卿，马元，彭学院.制冷压缩机基础理论研究与关键技术开发[J].制冷学报，2017（3）：139-143

[2]刘宪英，陈建萍.对螺杆式冷水机组相关问题的讨论[J].暖通空调，2016（5）：29-33

[3]胡爽.螺杆压缩机式制冷机组性能综合评价的基本原则[J].建筑节能，2017（5）：69-75