美国YORK公司生的复叠式深冷机组,在制药生产中应用较多。机组包括高温车及低温车和低温车,设计工况,载冷剂供温-75℃,蒸发温度-80℃,冷凝温度-20℃,制冷量为251.2KJ(6万卡)。高温车制冷剂为R22,低温车制冷剂为R13,载冷剂为R11,低温车蒸发器,为两流程壳管式满液蒸发器。
一、 油气分离器油位下降过快
1.故障现象
开启深冷机组试车,R22高温车和R13低温车各项技术数据均正常,系统降温效果良好。但停机后,通过油视镜观察,油气分离器油位下降了约10mm。再次开机,运行一段时间后停车,油位又下降约10mm。
2.原因分析
油可能外漏。对油气分离器、油冷却器、精油过滤器及其管路进行检查,没有发现漏油痕迹,说明系统没有外漏。
油可能内漏。油冷却器是壳管式换热器,循环水走管程,深冷油走壳程。列管及胀接口处有可能泄漏,检查油冷却器列管。首先,打开封头处循环水排污阀,把循环水放到干净的盆里,没有发现循环水中有油迹。初步判定油冷却器不漏。
关闭油冷却器循环水进、出口阀门,拆卸油冷却器两端封头,油冷却器油压力表压力为0.8Mpa,此即R13系统的压力。对油冷却器进行检漏,一端列管用橡胶寒塞住,另一端逐个列管用肥皂水检查,没有发现列管漏油现象。因油冷却器正常工作时,压力可达1.5Mpa,为此,用氮气逐步将油冷却器加压至 1.5Mpa。经检查,没有泄漏。
油可能进入R13系统,稍微打开满液式蒸发器排污阀,发现里面确实有油排出。可能原因有:机组增载过快,造成机组跑油;油气分离器分油效果不好;热负荷过低因而造成蒸发温度过低;吸气膨胀阀开启过大;冷却水开启过大,冷凝温度过低。
重新开启机组,缓慢增加负载,使机组正常运行。仔细观察油气分离器视镜的油位,发现机组运行中,油位没有下降,说明上术原因不可能造成跑油。但停车后,油位还是下降约10mm,并且发现压缩机倒转。说明吸气止回阀关闭不严或者是电磁阀失灵。经检查,电磁阀完好。
吸气止回阀与排气管路靠一个电磁阀控制。正常工作时,电磁阀关闭,吸气止回阀靠吸气压力打开,正常供气。停车时,电磁阀打开,排气压力与吸气止回阀串通,靠高压排气。关闭吸气止回阀,防止压缩机倒转。
压缩机有倒转,说明吸气止回阀关闭不严,油及R13气体从油气分离器高压部分,向吸气管路及蒸发器低压部分倒流,造成油气分离器油位下降,跑油。
3.解决措施
正常运行时,调节到自动运行状态即可。停车时,首先把低温车负载减载到5%,然后手动关闭吸气阀,最后按停车键,设备即可停止运行。用此方法停机,油位不再下降,即润滑油没有进入R13系统。
二、 制冷量大幅下降
1. 故障现象
R22高温车技术数据:吸气压力0.21Mpa,吸气温度-25℃,排气压力1.39Mpa,排气温度71℃,油压1.37Mpa,油温47℃,压缩比3.5,负荷100%,百分比电流100%,油过滤器压差为0,油位正常。
R13低温车技术数据:吸气压力0.13 Mpa,吸气温度-47℃,排气压力1.37 Mpa,排气温度72℃,油压1.35 Mpa,油温55℃,压缩比3.4负荷100%,百分比电流100%,油过滤器压差62Pa,油位正常。
机组按上述参数运行,各项参数均属正常,但机组制冷缓慢,每小时降温7~8℃。
2. 原因分析
仔细观察低温车监测仪表,发现载冷剂R11的出口温度仅为-31℃,与低温车吸气温度-47℃相差很大,而R11出口温度实际应为-57℃,说明蒸发器换热不好。且蒸发器的载冷剂压力表显示进口压力为0.33Mpa,出口压力为0.3Mpa。而正常进、出口压差应为0.05Mpa,实际压差仅为 0.03Mpa,压差小了。更换了进、出口压力表,压差依旧,此时才怀疑发器封头垫可能损坏。
由于载冷剂侧进、出口管端封头垫损坏,造成载冷剂部分R11短路,流通阻力减少,造成流速下降,载冷剂R11流速变慢,而载冷剂R11的流速与蒸发器的传热系数密切相关。对同一蒸发器和载冷剂,只有流速改变,传热系数才发生改变。如果封头垫损坏,会造成两个流程不能完全经过,机组制冷量下降,降温缓慢。
3. 措施
关闭蒸发器载冷剂进、出口阀门,打开封头载冷剂R11的排污阀,把载冷剂R11从蒸发器放到R11桶内。放完后,拆除两端封头,发现确有一端封头垫损坏。用氮气吹除管道内的垫碎片。用2mm厚的石棉板制作密封垫,上好封头,打压试漏,封头处无外漏现象。
蒸发器载冷剂侧抽真空,清除管内水分,打开载冷剂进、出口阀门,开机运行,机组降温正常,每小时降温约15~20℃。
顺便说一句,对于干式蒸发器,如果封头位置密封垫损坏,会造成液击、压缩机结霜。
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