压缩机常见故障原因分析与排除――液击

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压缩机常见故障原因分析与排除――液击

2024-03-28 09:36| 来源: 网络整理| 查看: 265

1液击

 

1.引言 

 

液态制冷剂和/或润滑油随气体吸入压缩机气缸时损坏吸气阀片的现象, 以及进入气缸后没有在排气过程迅速排出,在活塞接近上止点时被压缩而产生的瞬间高液压的现象通常被称为液击。

液击可以在很短时间内造成压缩受力件(如阀片、 活塞、连杆、曲轴、活塞销等)的损坏,是往复式压缩机的致命杀手。减少或避免液体进入气缸就可以防止液击的发生,因此液击是完全可以避免的。

 

2.过程与现象

 

(1)吸气阀片断裂

压缩机是压缩气体的机器。通常,活塞每分钟压缩气体 1450 次(半封压缩 机)或 2900 次(全封压缩机),即完成一次吸气或排气过程的时间为 0.02 秒甚至更短。阀板上的吸排气孔径的大小以及吸排气阀片的弹性与强度均是按照气 体流动而设计的。从阀片受力角度讲,气体流动时产生的冲击力是比较均匀的。

 

(2)连杆断裂

压缩行程的时间约 0.02 秒,而排气过程会更短暂。气缸中的液滴或液体必须在如此短的时间内从排气孔排出,速度和动量是很大的。排气阀片的情况与吸气阀片相同,不同之处在于排气阀片有限位板和弹簧片支撑,不容易折断。冲击 严重时,限位板也会变形翘起。

如果液体没有及时蒸发和排出气缸,活塞接近上止点时会压缩液体,由于时间很短,这一压缩液体的过程好像是撞击,缸盖中也会传出金属敲击声。压缩液体是液击现象的另一部分或过程。

 

3.原因分析

显然,能引起压缩机液击的液体不外乎如下几种来源:

 

1)回液,即从蒸发器中流回压缩机的液态制冷剂或润滑油;

2)带液启动时的泡沫;

3)压缩机内的润滑油太多。

 

(1)回液

通常,回液是指压缩机运行时蒸发器中的液态制冷剂通过吸气管路回到压缩机的现象或过程。

对于使用膨胀阀的制冷系统,回液与膨胀阀选型和使用不当密切相关。膨胀阀选型过大、过热度设定太小、感温包安装方法不正确或绝热包扎破损、膨胀阀失灵都可能造成回液。对于使用毛细管的小制冷系统而言,加液量过大会引起回液。

利用热气融霜的系统容易发生回液。无论采用四通阀进行热泵运行,还是采用热气旁通阀时的制冷运行,热气融霜后会在蒸发器内形成大量液体,这些液体在随后的制冷运行开始时既有可能回到压缩机。

回液不仅会引起液击,还会稀释润滑油造成磨损。磨损时电机的负荷和电流会大大增加,久而久之将引起电机故障。对于回液较难避免的制冷系统,安装气液分离器和采用抽空停机控制可以有效阻止或降低回液的危害。

 

(2)带液启动

与回液不同,引起带液启动的制冷剂是以“制冷剂迁移”的方式进入曲轴箱的。制冷剂迁移是指压缩机停止运行时,蒸发器中的制冷剂以气体形式,通过回气管路进入压缩机并被润滑油吸收,或在压缩机内冷凝后与润滑油混合的过程或现象。

压缩机停机后,温度会降低,而压力会升高。由于润滑油中的制冷剂蒸汽分压低,就会吸收油面上的制冷剂蒸气,造成曲轴箱气压低于蒸发器气压的现象。油温愈低,蒸汽压力越低,对制冷剂蒸汽的的吸收力就愈大。蒸发器中的蒸汽就会慢慢向曲轴箱“迁移”。

此外,如果压缩机在室外,天气寒冷时或在夜晚,其温 度往往比室内的蒸发器低,曲轴箱内的压力也就低,制冷剂迁移到压缩机后也容 易被冷凝而进入润滑油。

由于结构原因,空冷压缩机启动时曲轴箱压力的降低会缓慢得多,起泡现象不很剧烈,泡沫也很难进入气缸,因此空冷压缩机不存在带液启动液击问题。

理论上讲,压缩机安装曲轴箱加热器(电热器)可以有效防止制冷剂迁移。 短时间停机(比如在夜间)后,维持曲轴箱加热器通电,可以使润滑油温度略高于系统其它部位,制冷剂迁移不会发生。

长时间停机不用(比如一个冬天)后,开机前先加热润滑油几个或十几个小时,可以蒸发掉润滑油中的大部分制冷剂,既可以大大减小带液启动时液击的可能性,也可以降低制冷剂冲刷造成的危害。 但实际应用中,停机后维持加热器供电或者开机前十几小时先给加热器供电,是 有难度的。因此,曲轴箱加热器的实际效果会大打折扣。

当然,通过改进压缩机结构,可以阻止制冷剂迁移,并减缓润滑油起泡程度。通过改进回气冷却型压缩机内的回油路径,在电机腔与曲轴箱迁移的通道上增加关卡(回油泵等),停机后即可切断通路,制冷剂无法进入曲轴腔;减小进气道与曲轴箱的通道截面可以减缓开机时曲轴箱压力下降速度,进而控制起泡的程度 和泡沫进入气缸的量。

 

(3)润滑油太多

半封闭压缩机通常都有油视镜,以便观察油位高低。油位高于油视镜范围, 说明油太多了。油位太高,高速旋转的曲轴和连杆大头就可能频繁撞击油面,引起润滑油大量飞溅。 飞溅的润滑油一旦窜入进气道,带入气缸,就可能引起液击。

大型制冷系统安装调试时,往往需要适当补充润滑油。但对于回油不好的系统,要认真寻找影响回油的根源,一味地补充润滑油是危险的。即使暂时油位不高,也要注意润滑油突然大量返回时(比如化霜后)可能造成的危险。润滑油引 起的液击并不罕见。

 



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