陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司 陕西延安 727406
摘要：本文研究了冷冻机制冷量无法满足装置正常生产需求的问题。冷冻机制冷效果不好，将无法满足装置生产需求，对装置平稳生产十分不利。为了保证夏季高温天气冷冻机的高效制冷性能，我们对冷冻机运行条件进行了一定调整，保障了冷冻机的制冷效果，在炎热夏季也能满足装置对冷冻水的需求，使冷冻机获得了良好的运行性能，为装置生产和安全运行提供有力保障。
关键词：冷冻机，制冷剂，润滑油
1 冷冻机简介
冷冻机系指压缩制冷方式所采用的压缩机，因其使用条件和压缩工作介质的不同，它有不同于一般的空气压缩机。按冷冻机结构和冷冻机工作原理上的差别，它与空气压缩机类似，也可分为活塞式、螺杆式、离心式等几种不同形式。冷冻机是压缩制冷设备中最重要的组成部分之一。冷冻机有水冷式、风冷式两种，水冷式制冷效果较好，但需要冷却水，风冷式灵活方便，无需冷却水，适合缺水地区或需移动场合使用。冷冻机的工作介质即为制冷系统中担负着传递热量任务的制冷剂，常用的制冷剂有：氟里昂、氨、溴化锂、氯甲烷等，其中氟里昂按其气化温度及化学分子式的不同有氟11（R-11）、氟12（R-12）、氟13（R-13）、氟21（R-21）、氟22（R-22）、氟113（R-113）、氟114（R-114）、氟142（R-142）等多种。上述制冷剂可分别用于低压（冷凝压力小于0.3-0.3MPa）高温（蒸发温度大于0℃）、中压（冷凝压力1-2MPa）中温（蒸发温度0—-50℃）及高压（冷凝压力大于2MPa）低温（蒸发温度小于-50℃）的制冷系统里。
冷冻机工作原理是将空气冷却至露点温度以下，空气中的水气即凝结成水。将凝结水排除再加热即可获得低湿度的空气。空气的冷却来源可使用冷冻机的冷媒、冰水或卤水，现代冷冻除湿机通常采用冷冻除湿机专用压缩机制冷。高标冷冻除湿机原理湿度概念。
2 项目背景
12万吨/年乙苯/苯乙烯装置正常生产需要冷水为各化工单元装置提供冷介质，冷冻水经过冷冻机（M-1501），降温散热后送至各用户以及苯乙烯中间罐区，吸热后返回冷冻机。冷冻机采用电机驱动螺杆压缩机压缩氟利昂膨胀制冷，冷冻水和过冷氟利昂换热，产出满足工艺要求的冷水。
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3 冷冻机的主要性能指标
通过查询制冷方面资料，我们根据影响冷冻机制冷效率的因素，列举出以下公式：
3.1制冷量
=G，式中表示制冷量，是制冷剂的单位质量制冷量，G是制冷剂的循环量。
3.2压缩机功率
=G，式中是单位里论功。
3.3制冷系数ε
ε是冷冻机的经济性指标，ε=/=/，在冷水机组实际循环过程中，我们可以理解为参与循环的制冷量越大，压缩机所消耗的功率越小（当然，功率小也有可能是制冷剂循环量小，制冷机组主电机的负荷当然也小）；或者制冷剂的单位质量制冷量越大，压缩机的单位理论功越小，制冷系数就会越高，从而制冷效果越好。
4 制冷剂对冷水机组性能的影响
在实际生产中，我们可能会遇到制冷剂不足的现象，这样参与循环的制冷剂单位质量肯定不足。制冷剂不足主要由于泄漏引起，而冷冻机组各静密封的点蚀是泄漏的主要因素，当然，机组机械密封泄漏也会伴随着润滑油的泄漏而泄漏部分制冷剂。
为了辨别制冷效果不好是否和制冷剂循环量偏少有关，下面列举了部分机组泄漏的现象：1）蒸发压力明显降低，冷凝压力也有所下降；2）泄漏点周围有油迹；3）只有部分蒸发器结霜；4）压缩机回气管道温度偏高；5）压缩机电流略有下降。
5 冷冻机油对冷水机组性能的影响
为了实现参与循环的制冷剂流量最大化，我们必须保证制冷剂的纯净。而冷冻机油在制冷剂中具有溶解性是不可避免的。冷冻机油的溶解度随温度的变化而变化，在压缩机的排气端，制冷剂的温度越高，溶油越充分。另外，随着压缩机排出的高温高压的氟利昂气流，润滑油也会夹带在其中，被带入冷却环节。在冷凝器内，由于油的密度大于氟利昂的密度，润滑油储存在氟利昂储罐的底部，随着储罐的插底管被压送至节流阀直至蒸发器中。在蒸发器中，由于温度急剧下降，油的溶解度也降低，析出的冷冻机油在蒸发器管壁上产生油膜。如果油膜过厚则出现积油；如果回油器回油不利则导致压缩机油量不足。油膜是不可避免的，正常生产过程中，应最大限度的降低油膜的负面影响。在机组日常维护保养中应考虑机组回收润滑油的问题。正常操作中，回油器处于连续收油的状态，待回油器液位高之后，应切断回油操作，启动加热器并切至自动状态给润滑油中的氟利昂加热，使之变为气相，直至加热器灯熄灭后，我们可以认为回油器中的氟利昂全部变为气相排走。
6 换热条件对制冷机性能的影响
与油膜类似，换热器表面的污垢、霜层、氧化膜也影响着冷冻机的性能。新设备的制冷效率之所以高，是因为换热器表面还没有形成油膜、氧化膜和灰尘；冷冻机使用时间越长，其油膜、氧化膜和灰尘厚度越大，形成的热阻也就越大，制冷量就相应地降低。
若冷冻机蒸发器的换热条件差，它的现象是：1）制冷系统运转虽然没有明显异常现象，但是制冷量较低；2）蒸发压力越低，冷冻水温度越低。
若冷冻机冷凝器的换热条件差，它的现象是：1）制冷系统运转不正常，制冷效果明显变差：2）冷凝压力、蒸发压力明显偏高，蒸发器结霜不明显或者不结霜。
7 结束语
综合以上论点，我们在实际操作中，应保证制冷量最大化，制冷系数最大化，经常性检查制冷剂有无流失并及时补充，回油器回收润滑油的速率，蒸发器和冷凝器的换热效果是否良好，这样，才能够保证冷冻机组处于良好的状态运行。
参考文献
[1]延安炼油厂编制：《12万吨/年乙苯-苯乙烯装置操作规程》延安炼油厂标准化委员会，2011
[2]江森自控：《制冷设备安装、运行、维护手册》，约克（无锡）空调冷冻设备有限公司，2011
[3]解国珍编制：《制冷技术》，2009
论文作者:马强,方喜,曹振斌,刘硕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：冷冻机论文; 制冷剂论文; 氟利昂论文; 油膜论文; 压缩机论文; 温度论文; 润滑油论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;