缺水地區(qū)工業(yè)冰機制冷工藝研究

（大連歐科膜技術(shù)工程有限公司，遼寧 大連 116035）

1 傳統(tǒng)的螺桿壓縮機為核心的冰機制冷工藝

傳統(tǒng)的螺桿壓縮機為核心的冰機制冷工藝如圖1所示。主要由以下幾個部分構(gòu)成：螺桿壓縮機、電機、油分離器、冷凝器、接收器、油冷卻器、油過濾器、油泵、功率控制電磁閥、膨脹閥、蒸發(fā)器等。潤滑油在此工藝過程中有以下幾個主要作用：一是作為潤滑劑，潤滑壓縮機中的各個機械部件，減少部件磨損。二是可以帶走氣體壓縮過程中產(chǎn)生的部分熱量，使壓縮機出口的介質(zhì)溫度不會過高。制冷劑經(jīng)螺桿壓縮機壓縮后，進(jìn)入氣液分離器，分離出壓縮時帶入的潤滑油，之后氣相進(jìn)入冷卻器，由冷卻水進(jìn)行冷卻，冷卻后，制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)并進(jìn)入接收器，之后經(jīng)過膨脹閥節(jié)流減壓，送入蒸發(fā)器后，冷卻劑迅速汽化進(jìn)行制冷，從蒸發(fā)器出來的氣體冷卻劑又回到壓縮機入口完成了制冷劑的循環(huán)。由氣液分離器分離出的潤滑油由于帶走了氣體壓縮所產(chǎn)生的部分熱量，溫度較高，重新進(jìn)入壓縮機前需進(jìn)行冷卻，由冷卻水冷卻后，通過泵加壓將潤滑油重新注入壓縮機中，完成了潤滑油的循環(huán)。

在上述工藝過程中，制冷劑氣體和潤滑油的冷卻都用到了冷卻水。而在缺水干旱地區(qū)，必須找出合理的工藝來優(yōu)化現(xiàn)有的以水作為冷卻介質(zhì)的工藝流程，以起到降低運行成本的作用。

2 無冷卻水的冰機制冷工藝

優(yōu)化后的工藝流程如圖2所示，在優(yōu)化后的工藝中，采用風(fēng)冷器取代了原有工藝中的管殼式冷卻器，對壓縮后的氣態(tài)制冷劑降溫。采用液態(tài)制冷劑作為潤滑油的冷卻介質(zhì)，通過制冷劑汽化帶走潤滑油中多余的熱量，氣化后的制冷劑被送入風(fēng)冷器降溫冷凝，重新轉(zhuǎn)化為液態(tài)制冷劑。

3 冰機的控制

壓縮機能夠處理0%～100%的系統(tǒng)氣量。開車時壓縮機滑閥全部開啟（0%），并可根據(jù)工藝必要的處理量來控制其加載/卸載。當(dāng)系統(tǒng)停車時，壓縮機滑閥再次全部開啟（0%）?？赏ㄟ^DCS自動或手動控制功率控制電磁閥，以此實現(xiàn)對滑閥（加載/卸載）的控制?，F(xiàn)場控制板對滑閥只能進(jìn)行手動控制。

圖1 傳統(tǒng)的螺桿壓縮機為核心的冰機制冷工藝

圖2 無冷卻水的冰機制冷工藝

圖3 滑閥控制示意圖

通過調(diào)節(jié)壓縮機內(nèi)部帶有液壓活塞的滑閥來控制螺桿壓縮機的功率。通過活塞上下游的油的壓差控制液壓活塞，通過方向控制電磁閥控制液壓方向（油的流動方向）的變化。

如圖所示3，當(dāng)打開SOL.A的電源，功率控制泵將油通過A線壓入缸體使功率降低。缸體另一側(cè)的油被送到壓縮機入口。相反地，當(dāng)打開SOL.B的電源，功率控制泵將油通過B線壓入缸體使功率增加。缸體中另一邊的油被送到壓縮機入口?？赏ㄟ^在電磁閥與缸體之間的閥門來調(diào)節(jié)油的流量，以此調(diào)節(jié)功率控制的速度。

[1]賈洪義.冰機系統(tǒng)存在問題分析及節(jié)能改造方向[J].大氮肥，2010（06）.

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