螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)原理與PLC控制

1、螺桿壓縮機(jī)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(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)單機(jī)雙級(jí)螺桿式制冷壓縮機(jī)809制冷壓縮機(jī)內(nèi) 容 一、雙螺桿壓縮機(jī)特點(diǎn) 二、雙螺桿壓縮機(jī)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?jí)嚎s機(jī)電機(jī)控制原理（高壓柜控制） 五、乙二醇?jí)嚎s機(jī)PLC控制原理及二次接線(xiàn) 六、乙二醇?jí)嚎s機(jī)故障保護(hù) 七、乙二醇?jí)嚎s機(jī)操作屏操作及說(shuō)明壓縮分類(lèi) 壓縮機(jī)的種類(lèi)：1、容積式壓縮機(jī)：（重點(diǎn)） 靠容積的變化來(lái)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(lái)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(jī)，靠溴化鋰濃度的變化，吸收蒸發(fā)的水蒸氣。機(jī)組組成部件壓縮機(jī)、油分離器、油冷卻器、油泵、油壓調(diào)節(jié)閥、吸氣過(guò)濾器、油過(guò)濾器、吸氣止回閥、排氣止回閥、經(jīng)濟(jì)器、補(bǔ)氣過(guò)濾器（帶經(jīng)濟(jì)器機(jī)組）、電控、電機(jī)、聯(lián)軸器壓縮機(jī)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(lái)將制冷機(jī)房所產(chǎn)生的冷量傳送給被冷卻對(duì)象的中間物質(zhì)。常用的載冷劑有空氣、水、鹽水、有機(jī)化合物及其水溶液。 空氣作為載冷劑有較多優(yōu)點(diǎn)，特別是價(jià)格低廉且容易獲得，但空氣比熱小（約1KJ/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(diǎn)是比熱容大，價(jià)格低易得。由于其凝固點(diǎn)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(jī)特點(diǎn)雙螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)：1、體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于機(jī)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(qiáng)制排氣，排氣量不隨排氣壓力變化，無(wú)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(qiáng) 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(yáng)轉(zhuǎn)子齒面，接觸線(xiàn)，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(guò)程吸氣過(guò)程壓縮原理2 - 最大吸氣

4、最大吸氣壓縮原理3 壓縮過(guò)程壓縮過(guò)程壓縮原理 4 繼續(xù)壓縮繼續(xù)壓縮壓縮原理5 排氣開(kāi)始排氣開(kāi)始?jí)嚎s原理6 排氣結(jié)束排氣結(jié)束壓縮原理轉(zhuǎn)子型線(xiàn)端面投影York于1980獲得SRM型線(xiàn)許可證實(shí)物轉(zhuǎn)子 滑閥的移動(dòng)改變螺桿的有效工作長(zhǎng)度滑閥的移動(dòng)改變螺桿的有效工作長(zhǎng)度滑閥負(fù)載調(diào)整范圍滑閥原理原理：原理：通過(guò)滑伐的移動(dòng)使壓縮機(jī)陰、陽(yáng)螺桿齒間工作容積，在齒面接觸線(xiàn)從吸氣端向排氣端移動(dòng)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(zhǎng)度，來(lái)達(dá)到能量調(diào)節(jié)的目的。增載增載減載減載進(jìn)油吸氣過(guò)濾器差壓排氣截止閥回油來(lái)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(dǎo)桿、螺旋導(dǎo)管、噴油導(dǎo)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(guò)程三個(gè)主要因素轉(zhuǎn)子。型線(xiàn)，扭角，導(dǎo)程，轉(zhuǎn)速間隙。轉(zhuǎn)子間，轉(zhuǎn)子與機(jī)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(guò)程中，獲得低溫的方法是用高壓常溫的液體進(jìn)行絕熱膨脹來(lái)實(shí)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(jī)制冷流程制冷劑流程： 噴液進(jìn)氣 吸氣過(guò)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(jī)吸氣 制冷系統(tǒng)工作原理壓縮機(jī)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(chǎng)換熱設(shè)備過(guò)濾器氣液分離器冷凝器壓縮機(jī)油路結(jié)構(gòu)潤(rùn)滑油流程: 轉(zhuǎn)子腔油過(guò)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(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑 經(jīng)過(guò)電磁閥，控制滑閥位置，對(duì)壓縮機(jī)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)壓縮機(jī)外形壓縮機(jī)油進(jìn)部位：吸氣端潤(rùn)滑油進(jìn)口、油噴射進(jìn)口、出氣端潤(rùn)滑油進(jìn)口增載增載減載減載進(jìn)油過(guò)濾器差壓排氣截止閥回油來(lái)自油分離器總管油壓回油滑閥負(fù)載調(diào)節(jié)HP0P10P2過(guò)濾器差壓排氣壓力控制過(guò)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(shí)它起油泵的安全閥的作用。噴油作用噴油的作用冷卻潤(rùn)滑密封降噪油分離器油分離器視鏡油分離器油過(guò)濾器油過(guò)濾器 作用：消除潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)，保證油泵及壓縮機(jī)的運(yùn)行。 油過(guò)濾器為不銹鋼絲濾網(wǎng)膽。過(guò)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(dòng)，冷凍水干式蒸發(fā)器：制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，冷凍水 在殼程流動(dòng)在殼程流動(dòng)缺點(diǎn)缺點(diǎn)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(diǎn)優(yōu)點(diǎn)保證將潤(rùn)滑油帶回壓縮機(jī)保證將潤(rùn)滑油帶回壓縮機(jī)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(shí)也不致附近時(shí)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(jiǎn)單、可靠球閥簡(jiǎn)單、可靠氣液分離器冷凝器蒸發(fā)器經(jīng)濟(jì)器原理 經(jīng)濟(jì)器實(shí)質(zhì)上是液體過(guò)冷器，來(lái)自冷凝器高壓液體中一小部分，經(jīng)輔助節(jié)流閥進(jìn)入經(jīng)濟(jì)器中，在吸收其余的高壓液體的熱能后蒸發(fā)，并經(jīng)補(bǔ)氣口進(jìn)入壓縮機(jī)中，大部分的高壓液體在經(jīng)濟(jì)氣中過(guò)冷后，經(jīng)主節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器，經(jīng)濟(jì) 器中大約有5度的溫差，帶經(jīng)濟(jì)器螺桿流程示意圖經(jīng)濟(jì)器經(jīng)濟(jì)器中間補(bǔ)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(dòng)及管子的破動(dòng)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?xì)饬饔行Ь細(xì)饬饔行Ю脗鳠崦娣e利用傳熱面積吸氣過(guò)濾器 防止系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)被吸入壓縮機(jī)，由焊接殼體和不銹鋼絲過(guò)濾網(wǎng)膽組成。要注意清洗。 冷卻水系統(tǒng)進(jìn)水管出水管乙二醇出口油冷器乙二醇?jí)嚎s機(jī)外形圖乙二醇?jí)嚎s機(jī)高壓電機(jī)高壓電機(jī)控制柜高壓柜內(nèi)繼電器及開(kāi)關(guān)1QFKA2QF3QF4QFZKKKA1KA2KA3KT2KT11QF控制母線(xiàn)KM2QF合閘母線(xiàn)HM3QF保護(hù)母線(xiàn)BM4QF交流電源ZKK電壓小母線(xiàn)KA保護(hù)動(dòng)作KA1遠(yuǎn)程起動(dòng)KA2中間繼電器KA3跳閘KT1起動(dòng)延時(shí)KT2停機(jī)延時(shí)電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置電動(dòng)機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置接線(xiàn)X1X2X4X3A631L630B631

10、C631電流輸入電壓輸入通訊開(kāi)關(guān)接點(diǎn)輸入裝置電源分合閘及保護(hù)控制上位機(jī)接口X1端子：1、電流輸入A631B631C631L630N6002、電壓輸入U(xiǎn)421V421C421N421N111N111U411W411U412W412X2端子：1、上位機(jī)接口 485A485B屏蔽層2、光纖通訊口電機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置背面端子圖功能名稱(chēng)功能名稱(chēng)編號(hào)編號(hào)端子號(hào)端子號(hào)功能名稱(chēng)功能名稱(chēng)編號(hào)編號(hào)端子號(hào)端子號(hào)功能名稱(chēng)功能名稱(chēng)編號(hào)編號(hào)端子號(hào)端子號(hào)遙控電源遙控電源33401遙信公共端遙信公共端701421工作位置工作位置 S9905309KM+31402裝置閉鎖裝置閉鎖703422地刀地刀 合合 位位DG907310保護(hù)

11、動(dòng)作保護(hù)動(dòng)作 TWJ KJJ+SYM404運(yùn)行報(bào)警運(yùn)行報(bào)警705423BY1909311-SYM405保護(hù)跳閘信號(hào)保護(hù)跳閘信號(hào)707424BY2911312跳閘入口跳閘入口41409控制回路斷線(xiàn)控制回路斷線(xiàn)711426BY3913313手動(dòng)合閘手動(dòng)合閘17410跳閘接點(diǎn)擴(kuò)展跳閘接點(diǎn)擴(kuò)展1427閉鎖閉鎖QBS915321手動(dòng)跳閘手動(dòng)跳閘3941143428FDL1917322412禁止再啟動(dòng)禁止再啟動(dòng)BCX11429FDL2919323413BCX12430FDL3921324保護(hù)跳閘保護(hù)跳閘41414FDL4923325跳閘線(xiàn)圈跳閘線(xiàn)圈37416端子排端子排X3FDL5925326HWJ234

12、17接地301FDL4927327合閘線(xiàn)圈合閘線(xiàn)圈7418裝置電源裝置電源+BM901303FDL5929328TWJ21419裝置電源裝置電源-BM902304LP6931329KM-2420試驗(yàn)位置試驗(yàn)位置 S8903308FA2933330多功能表多功能表接線(xiàn)電流輸入電壓輸入RS+RS-A0+A0-LN帶電顯示器油路控制遠(yuǎn)方就地分合0開(kāi)關(guān)柜智能操作裝置NYD-SSD-IIICG3-20023X4X2X1X加熱電源AC220電源AC220電壓ABCDLKDCNJDDCOMDLB GW1SW1JR1JR2W1S1W2S2GND+5V儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)照明開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方就地試合開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)控制箱結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)控制箱結(jié)構(gòu)

13、CPU100 電源L406 電源N133 濾油器差壓大131 電源故障來(lái)至高壓 125 KA 主機(jī)運(yùn)行反饋 123 WL 外部聯(lián)鎖121 MZ 強(qiáng)制滿(mǎn)載DCS119 SQ2 滿(mǎn)載位117 SQ1 零載位115 FR2 1#油泵過(guò)載113 FR1 主機(jī)過(guò)載111 FR3 2#油泵過(guò)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(yuǎn)程開(kāi)DCS406 N 電源N406 電源N KA1 207 主機(jī)啟動(dòng)YV9 205 蒸氣旁通閥QM1 203 2#油泵QM1 201 1#油泵FU1 301 交流220VKA2 217 故障停機(jī)輸出DCS

14、HA 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(jì)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(jī)A相W4電機(jī)B相W5電機(jī)C相W6主端軸承W7負(fù)端軸承盤(pán)內(nèi)控制接觸器KA1為主機(jī)啟動(dòng)KA2為故障繼電器KA3為零載位繼電器KA4為滿(mǎn)載位繼電器KA1KA2KA3 KA4KM4KM5KM6KM4為1#油泵（開(kāi)了主機(jī)KA1才能動(dòng)作）KM5為2#油泵

15、KM6為油加熱器FR2FR3電源控制開(kāi)關(guān)QM2為電源模塊供電QM3為油加熱電源QM4為主機(jī)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(yè)首頁(yè)操作頁(yè)面模式選擇參數(shù)設(shè)定參數(shù)設(shè)定密碼手動(dòng)操作運(yùn)行監(jiān)控報(bào)警設(shè)定開(kāi)關(guān)量輸入1開(kāi)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(kāi)關(guān)量輸出1開(kāi)關(guān)量輸出2報(bào)警畫(huà)面幫助說(shuō)明吸壓圖表螺桿式制冷壓縮機(jī)的調(diào)試、操作螺桿式制冷壓縮機(jī)的調(diào)試、操作壓力傳感器電位計(jì)液位計(jì)螺桿機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)：螺桿機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)： 排氣壓力、吸氣壓力、 中間壓力、油泵壓力

16、壓縮機(jī)載位 供油溫度 冷卻水進(jìn)口溫度 電機(jī)電流 油位 二、螺桿壓縮機(jī)閥門(mén)狀態(tài)二、螺桿壓縮機(jī)閥門(mén)狀態(tài) 工作狀態(tài)工作狀態(tài) 閥門(mén)名稱(chēng)閥門(mén)名稱(chēng) 機(jī)組操作狀態(tài)機(jī)組操作狀態(tài) 備注備注 停機(jī) 運(yùn)行 暫時(shí)停機(jī) 長(zhǎng)期停機(jī) 調(diào)試階段 工作階段 壓縮機(jī)吸氣閥 關(guān) 關(guān) 慢開(kāi) 開(kāi) 自動(dòng)型暫時(shí)停機(jī)時(shí)開(kāi) 壓縮機(jī)排氣閥 關(guān) 關(guān) 開(kāi)開(kāi)油分與油冷間截止閥 開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)部件檢修時(shí)關(guān) 油泵與油冷間截止閥 開(kāi)開(kāi)開(kāi)開(kāi)油泵與油分配器間截止閥 開(kāi) 開(kāi) 開(kāi) 開(kāi) 加油截止閥 關(guān) 關(guān) 關(guān) 關(guān) 加油時(shí)開(kāi) 均壓截止閥 開(kāi)開(kāi) 開(kāi)開(kāi) 維修電磁閥時(shí)關(guān) 均壓電磁閥 開(kāi)開(kāi) 開(kāi)開(kāi) 中間冷卻器 為臥式殼管式結(jié)構(gòu)。高壓液體進(jìn)入殼程后一部分經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)入管程。兩側(cè)管箱分別

17、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(lái)后經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器，吸附掉氟里昂液體中的水分后進(jìn)入中間冷卻器經(jīng)過(guò)截止閥、電磁閥進(jìn)中間冷卻器分兩路：一路從殼程經(jīng)過(guò)截止閥、過(guò)濾器、電磁閥、熱力膨脹閥進(jìn)入管程蒸發(fā)，再經(jīng)截止閥、補(bǔ)氣過(guò)濾器、截止止回閥、進(jìn)入低壓級(jí)排氣管，冷卻低壓級(jí)排氣。另一路經(jīng)殼程過(guò)冷后進(jìn)入桶泵機(jī)組的自動(dòng)回油器，經(jīng)過(guò)截止閥、干燥過(guò)濾器、視液鏡后，一路為自動(dòng)供液經(jīng)PMFL-SV4，進(jìn)入桶泵機(jī)組，另一路為手動(dòng)，經(jīng)電磁閥、節(jié)流閥，進(jìn)入桶泵機(jī)組，手動(dòng)節(jié)流閥是液位控制的一個(gè)有益補(bǔ)充。制冷工作原理 當(dāng)出現(xiàn)供液不足時(shí)，打開(kāi)手動(dòng)液路電磁閥和手動(dòng)節(jié)流閥，或開(kāi)大

18、手動(dòng)節(jié)流閥（液位超低報(bào)警將自動(dòng)打開(kāi)手動(dòng)液路電磁閥），使總供液能力大于壓縮機(jī)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(jī)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(guò)氣液分離，分離后的氣體被壓縮機(jī)吸入，完成一個(gè)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(tái)QSF3225LSZ630kw，2臺(tái)ZWB-18桶泵機(jī)組； -35 系統(tǒng)2臺(tái)20CB200kw，ZWB-5桶泵機(jī)組、二次油分、冷凝器、貯液器。系統(tǒng)流程：螺桿制冷壓縮機(jī)從桶泵的吸氣口將飽和的F22氣體吸入， 經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的吸氣過(guò)濾器后進(jìn)入低壓級(jí)壓縮機(jī)的吸氣口，與噴入的潤(rùn)滑油混合，壓縮后的氣體進(jìn)入低壓級(jí)與高壓級(jí)之間的連接管道，再與進(jìn)入該管道的補(bǔ)充氣體（從中間冷卻器來(lái)