影响制冷机组制冷量的因素及措施

　　1 概述

　　制冷机组 C911 是聚丙烯装置的一台大型关键机组，压缩机型号为: VRXTE120 - ED9Dds，它由电机、双螺杆压缩机、油气分离器、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和润滑油系统等组成。它以氟里昂 R22 为制冷剂，以 40%的乙二醇溶液为冷载体，为聚合工段和催化剂工段提供冷冻盐水。

　　近年来，通过对聚合装置进行的一系列扩能改造，使装置的生产能力由原设计的 5. 6 万 t/a 逐步提高到了目前的 9 万 t/a。随着生产负荷的不断提高，聚合工段的制冷量需求也大幅提高，导致 C911的工作负荷也相应的不断提升，曾多次出现制冷量不能满足生产需求的情况，严重影响了催化剂工段的预聚合及催化剂的贮存和聚合工段深冷丙烯的供给，成为制约装置高负荷平稳运行的瓶颈。

　　2 制冷机组的工作原理

　　氟利昂气体经压缩机压缩后，通过油气分离器将其中的油分离出来，较纯的氟利昂气进入冷凝器中冷凝成液体，该液体氟利昂通过膨胀阀 TCV912、TCV913 以等焓膨胀，压力由 > 1 000 kPa 降为≤335kPa，膨胀后的饱和蒸气( 约 - 4. 5 ℃ ) 进入蒸发器中和冷冻乙二醇溶液进行热量交换，氟利昂蒸气再次汽化为过热蒸气( 此时压力降至 200 kPa 左右) ，乙二醇溶液由于被取走热量而降温到 0 ℃以下，过热氟利昂蒸气进入压缩机中进行下一轮循环。其制冷循环示意图如图 1 所示。

　　3 影响制冷机组制冷量的原因分析

　　3. 1 制冷机组本身的影响

　　制冷机组中冷凝器和蒸发器内油垢、水垢或污垢结的太多将大大降低其热交换能力，它一方面导致冷凝温度过高，在压—焓图上，可以看到降低冷凝温度对提高单位质量制冷量是很明显的，同时它降低了排气压力，减小了轴功率; 另一方面冷载体不能在蒸发器内吸收相应的制冷量，从而导致制冷量的损失。此外，如果冷凝器或蒸发器的束管出现内漏不但会影响制冷机组的正常运行，严重时还会导致设备的损坏。

　　R22 系统过滤器如果出现堵塞将导致压缩机的实际吸气量降低，R22 实际循环量减少，从而导致制冷量的降低。2008 年 8 月份，在装置正常生产过程中发现冷载体温度一直偏高( -1 ℃左右，正常温度为 -3 ℃) ，同时压缩机一直显示满负荷运行，但是电流显示并不高，表明实际压缩量并不是很大，通过对相关参数的确认和分析，判断为压缩机入口过滤器堵塞，后打开检查发现堵塞的确很严重，过滤网已被抽变形，经过清理入口管路、更换过滤器后，制冷机组的工况出现了明显的好转。

　　3. 2 冷载体温度的影响

　　C911 的负荷与冷载体乙二醇溶液温度、后路用户用量有很大关系，同时环境温度对这两个因素有着直接的影响。当冷载体温度较高时，为了获得较大的制冷量，C911 的负荷就会自动地不断提高，长时间的满负荷或超负荷运行势必造成压缩机的振动、联轴器的扭矩等增大，从而造成设备的磨损加快和轴承使用寿命缩短; 若后路用户用量波动较大时，会造成冷载体温度波动较大，从而引起压缩机的负荷大幅波动，导致负荷调节机构频繁动作而出现故障。