某制冷系统泄漏的实例分析与处理措施

　　某低温盐水双螺杆制冷机组制冷量为930kW,制冷剂采用R22,充注量为1 050kg左右,压缩机润滑油选用Frick#2A,充注量大约为900kg,至今已投入使用4年多。此机组根据公司生产工艺要求,长期处于满负荷运行状态。2010年5月由于生产需要此机组作为辅机调节冷量,开停机较为频繁。在一次机组开机后,压缩机显示吸气压力低,报警停机,再次开启,相同状况报警停机。

　　1 故障分析

　　机组停机后,根据故障报警停机瞬时记录,吸气压力为90kPa,排气压力为1 250kPa,润滑油温度为50e。除吸气压力外,其余参数基本正常,外部通过视镜观察,油分离器油位低于正常值,冷凝器中液位明显高于正常液位,初步分析为供液系统故障引起,原因如下:

　　1)供液电磁阀故障,造成不过液;

　　2)供液过滤器堵,造成不过液,使制冷剂留在冷凝器中;

　　3)膨胀阀故障,造成不过液。

　　对上述原因逐一排查:

　　1)对供液电磁阀进行检查,测量电压等数值,无异常;

　　2)对供液过滤器进行检查,打开供液过滤器端盖,滤网无脏堵,发现有少量水滴流出。

　　根据供液过滤器有水滴流出现象,判断应是系统内进水,造成膨胀阀/冰堵0,引起吸气压力低,跳车。由于蒸发器的工作压力为0.12MPa(绝压),蒸发器温度大约在-38e,当混有水分的制冷剂通过膨胀阀时,会迅速结冰,堵塞制冷剂通路。

　　此机组采用4台外平衡式膨胀阀并联向蒸发器供液,如图1所示。

　　如果机组故障停机是由膨胀阀/冰堵0引起的,那说明在机组制冷系统中存在大量水分。于是笔者考虑由于机组换热器腐蚀渗漏使水分进入系统的可能性较大,制冷系统与外界相关的换热器有3个,分别是蒸发器、冷凝器和油冷却器。具体工况如图2所示。

　　油冷却器两侧换热温差大,且根据以往观察油冷却器腐蚀较严重,渗漏的可能性相对较大。

　　因此,对油冷却器进行拆检,关闭冷却水,拆开水侧封头,发现有换热管泄漏现象。至此,故障原因查明,油冷却器换热管长期腐蚀导致泄漏,开机时,由于排气压力高于冷却水压力,润滑油和制冷剂的混合物串入循环水系统跑掉,不易被发现。在该机组停机阶段,由于系统均压,冷却水系统压力(0.45MPa)高于润滑油系统压力(0.3MPa),大量水分进入润滑油内,水分随油进入油分离器,在机组运行过程中,油分离器中的油水混合气体随制冷剂高压气体一起进入冷凝器,被冷凝成液态水,水以液滴状混于制冷剂液体中,带有水分的制冷剂在膨胀阀部位急剧降温产生/冰堵0,阻碍制冷剂进入蒸发器,导致压缩机启动后短时间内因吸气压力低而停机。