渦旋壓縮機的故障原因分析及防治措施

壓縮 壓縮機    時間:2014-03-12 16:54:34
渦旋壓縮機的故障原因分析及防治措施簡介
1筆者對數台故障壓縮機解剖后發現,密封圈發生了局部的融化或是斷裂。其原因是:由於製冷劑泄漏等原因,吸氣壓力降低(但是即使裝了低壓保護裝置,也可能……
渦旋壓縮機的故障原因分析及防治措施正文

1筆者對數台故障壓縮機解剖后發現,密封圈發生了局部的融化或是斷裂。其原因是:由於製冷劑泄漏等原因,吸氣壓力降低(但是即使裝了低壓保護裝置,也可能還沒有達到保護設定值,而低壓保護並沒有切斷),吸氣過熱度增大,致使排氣溫度迅速升高,這時,如果未裝排氣溫度保護器,或是安裝不當,會使系統存在嚴重的過熱現象。避免密封圈發生熱損壞最有效的辦法是正確安裝排氣溫度保護器。排氣溫度保護器的溫度設定一般為125一130℃;排氣溫度保護器的感溫包一般安裝在壓縮機排氣管上,距離排氣口不超過150mm,感溫包與排氣管固定要牢固,並且需要嚴格保溫;排氣溫度保護器的接線可以和壓縮機的其他保護措施(如高壓保護或低壓保護)串聯起來,共同形成對壓縮機的保護。

2渦旋盤損壞一般是由液擊引起,主要有三種情況:一是開機的瞬間有大量的製冷劑液體進人壓縮機;二是蒸發器水流量不夠(蒸發負荷減小),壓縮機有回液現象;三是機組熱泵運行除霜不好,大量液體製冷劑沒有蒸發就進人壓縮機,或是四通閥換向瞬間蒸發器(熱泵運行時為冷凝器)內的液體進人壓縮機。

解決液擊或回液的問題,主要從以下幾方面考慮。

①管路設計上要避免開機時液態製冷劑進人壓縮機,這可能需要對系統做過量回液試驗,尤其是充注量比較大的製冷系統。在壓縮機吸氣口增加氣液分離器是解決這個問題的有效辦法,尤其是在採用逆循環熱氣除霜的熱泵機組中。

②開機前,對壓縮機油池進行足夠長時間預熱可以有效避免大量製冷劑積存於壓縮機潤滑油中。對於防止液擊也有一定作用。

③水系統流量保護不可缺少,這樣當水流量不夠時起到保護壓縮機的作用,以免機組有回液現象或是嚴重時凍壞蒸發器。流量開關損壞時要及時進行修理或更換,切不可短接流量開關。

3電機繞組燒毀與電氣設計的保護有關,或是由機組運行使用不當造成的。

①由於蒸發器凍裂,氟系與水系串通后,壓縮機進水導致壓縮機燒毀。其原因有:a.由於各種原因〔水過濾器臟堵,水泵匹配不合理等),造成水系統流量小,而水流保護又失靈或短接,蒸發器冰凍后凍裂製冷劑銅管;b.冬季機組水系統存水而又沒有採取防凍措施,蒸發器凍裂。

②負荷異常.使壓縮機內置熱保護器頻繁動作,有可能使其觸點發生粘連而使保護器失去作用,從而燒毀電機。潤滑失效、摩擦阻力增大是負荷異常的主要原因。要解決潤滑失效的問題,主要從以下幾方面著手:防止回液、防止潤滑油過熱(排氣溫度高)、解決系統回油或缺油問題。

③如果電氣設計沒有過載保護或過流保護,有可能產生以下危險:如果壓縮機電流較大,電機繞組持續在較高溫度下工作,而這個溫度又不足以使內置熱保護器動作,這種情況下有可能造成線圈絕緣層破壞而使電機短路燒毀。增加外部過載保護是防止電機燒毀的有效手段,如熱繼電器保護。熱繼電器的設定值應能在不超過壓縮機額定電流的140%時斷開。另外機組電源線通過空氣開關也是非常重要的。

④系統內有雜質,雜質腐蝕和磨損壓縮機電機線圈,導致電機燒毀。

⑤電機的頻繁啟停會使質量不好的接觸器觸點容易發生粘連,這樣,依靠接觸器斷開壓縮機電源迴路的所有保護控制(高低壓保護、排氣溫度保護、水流保護等)將全部失效,壓縮機處於無保護狀態,從而導致電機燒毀。因此,應正確選擇接觸器。

⑥冷卻不足也是引起壓縮機電機燒毀的原因之一。全封渦旋壓縮機一般是靠製冷劑冷卻的,製冷劑大量泄漏會造成對壓縮機冷卻的不夠。當然,製冷劑大量泄漏一般會引起低壓保護或熱保護,但是如果低壓保護和熱保護失效,就會導致壓縮機的燒毀。

4電機抱軸,軸承損壞的根本原因是潤滑問題。又分以下幾種情況:

①潤滑油不夠,或者系統回油有問題,在這種情況下,軸承得不到充分潤滑,軸承磨損加劇,最終導致電機抱軸。因此,一般要求冷凍油與製冷劑的質量比大於0.35,否則就要補充冷凍油。另外,壓縮機的現場替換也會造成冷凍油的流失或是變質,這時就需要補充部分冷凍油。

②系統內有雜質進人軸承,軸承磨損或卡死,導致電機抱軸。

根據有關研究人員的分析,雜質的主要成分是銅、鐵、碳化物等,這主要是在生產過程中產生的,如釺焊時焊瘤或焊渣進人銅管;銅管切割時銅屑進人系統;壓縮機運行過程中潤滑不良會加大摩察引起的高溫,而高溫會導致潤滑油或其他有機物的碳化;系統抽空不徹底,有水分存在,或者冷媒中水分控制不夠純,水分就會在系統中導致「鍍銅」現,最終會使系統中產生粉末狀的銅鐵小顆粒;工作場地不清潔,灰塵、雜質進人系統。針對這些問題,應該完善生產工藝,嚴格執行工藝紀律,提高工人的技術水平。

③開機前沒有預熱或預熱時間不夠,致使系統內大量的製冷劑遷移至壓縮機,液態製冷劑在壓縮機內積存較多,而液態製冷劑的密度比冷凍油要大,因此在壓縮機底部積存的製冷劑分兩層,上部是冷凍油(富油相),下部是製冷劑(富製冷劑相)。下部的製冷劑阻止冷凍油進入軸承潤滑處(相當於抬高了冷凍油液面),開機啟動時進人軸承潤滑面的幾乎全是製冷劑,因而導致潤滑不良,並且泡沫狀的冷凍油和液態製冷劑進人壓縮室還會造成液體壓縮。

預防製冷劑遷移和在潤滑油中溶解的一個有效措施是使用有加熱器,通過對油的加熱,使油的溫度比系統其他部位溫度高,潤滑油中的製冷劑蒸發[51,但是油加熱器的功率也不能太高,否則會使油過熱,粘度降低,甚至碳化,也會引起軸承潤滑不當。因此,應正確選擇油加熱器。

另一個問題是,即使機組設計了加熱器,但是在實際應用過程中,有的用戶往往忽略這一點,造成開機前沒有預熱或預熱時間不夠的問題屢屢發生,因此,如果可能的話,建議在電氣控制系統上加以設置,保證足夠的預熱時間。預熱時間一般為12--24h時,使油溫比環境溫度高 10-12℃。

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