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專家解析:關(guān)于壓縮機(jī)的帶液?jiǎn)?dòng)故障原因和排除

   1、 回液:
 
  【壓縮機(jī)網(wǎng)】當(dāng)回到壓縮機(jī)制冷劑不是純的氣體狀態(tài),而是包含液體,液體制冷劑對(duì)壓縮機(jī)的影響是負(fù)面的,如果液體過(guò)多,甚至可能導(dǎo)致液擊,即使沒(méi)有液擊,也會(huì)發(fā)生濕壓縮導(dǎo)致跑油。
 
  還有一種影響,是對(duì)潤(rùn)滑方面的影響。
 
  有很大的可能性,有部分的制冷劑液體會(huì)跑到壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油油池內(nèi),不同的壓縮機(jī)根據(jù)內(nèi)部冷媒通道的設(shè)計(jì)不同,回到油池的液體制冷劑量也會(huì)不同,所有摩擦力作 用面的材質(zhì)和作用力大小的區(qū)別對(duì)潤(rùn)滑的需求也不盡相同,最終抗回液的能力就不同。
 
  如下圖所示,分別是丹佛斯10Hp的冷凍渦旋壓縮機(jī)和15Hp的冷 凍渦旋壓縮機(jī)的剖視圖,兩類壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有很大不同,抗回液的能力也不同。
專家解析:關(guān)于壓縮機(jī)的帶液?jiǎn)?dòng)故障原因和排除
  圖1-4. 10Hp和15Hp冷凍渦旋壓縮機(jī)剖視圖
 
  10Hp 壓縮機(jī)的吸氣口位于電機(jī)定子線圈的上部,當(dāng)吸入的制冷劑以氣液混合的形態(tài)進(jìn)入壓縮機(jī)以后,部分液體直接隨著氣體進(jìn)入壓縮腔,有很小的可能性,留余很少的部 分液體沒(méi)有來(lái)得及氣化完全,會(huì)形成液壓縮,但是該壓縮機(jī)是柔性設(shè)計(jì),渦旋盤之間可以脫離開(kāi),將液體旁通過(guò)去,形成自我保護(hù),以防止液體壓縮破壞掉渦旋盤壁 面。
 
  另一部分的液體會(huì)和氣體分離,沿著電子轉(zhuǎn)子,定子以及殼體之間的間隙,向下運(yùn)行,過(guò)程中液體會(huì)被電機(jī)的熱量蒸發(fā)為氣體,油會(huì)滴落到油池里面,重新開(kāi)始 新的循環(huán)。
 
  15Hp 壓縮機(jī)吸氣口位置高度不同,但是冷媒吸入壓縮機(jī)之后,不能被直接吸入壓縮腔,無(wú)論吸入制冷劑的相態(tài)是什么樣,都會(huì)向下運(yùn)行,經(jīng)過(guò)油池表面,從電機(jī)定子和轉(zhuǎn) 子之間的間隙向上,最后經(jīng)過(guò)軸承支架進(jìn)入壓縮腔;在這一過(guò)程中,制冷劑中的氣體,液體,油會(huì)有分離的作用,液體會(huì)被蒸發(fā),油會(huì)滴落到油池內(nèi),重新開(kāi)始循 環(huán)。僅有氣體會(huì)向上進(jìn)入壓縮腔。
 
  無(wú) 論10Hp還是15Hp冷凍渦旋壓縮機(jī),無(wú)論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何合理,都會(huì)有一個(gè)可能性,吸入的制冷劑當(dāng)中的液體,進(jìn)入油池中,和潤(rùn)滑油溶解到一起,稀釋潤(rùn)滑 油,最終導(dǎo)致潤(rùn)滑油的動(dòng)態(tài)粘度下降,潤(rùn)滑效果受到很大的影響,這樣會(huì)引起壓縮機(jī)的主軸承由于潤(rùn)滑效果下降導(dǎo)致磨損,最終可能引起抱軸,甚至電機(jī)燒毀。
 
  丹佛斯的壓縮機(jī)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上面,已經(jīng)最大可能避免了這一點(diǎn),制冷劑到達(dá)油池的路徑經(jīng)過(guò)專門的設(shè)計(jì),可以將液體分離和蒸發(fā),同時(shí),最關(guān)鍵的是軸承材質(zhì)進(jìn)行了更 新,全系列的冷凍渦旋壓縮機(jī)采用無(wú)鉛特氟龍軸承或者碳軸承,可以耐受邊界潤(rùn)滑條件甚至干潤(rùn)滑。
 
  在冷庫(kù)行業(yè),對(duì)于回液來(lái)說(shuō),防止的措施主要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,可以有以下幾個(gè)方面:
 
  1、安裝氣液分離器,合理設(shè)計(jì)回油孔
  2、有效及時(shí)的化霜。
  3、合理匹配蒸發(fā)器換熱能力,尤其針對(duì)冷庫(kù)中冷風(fēng)機(jī)和排管能力大小。
  4、合理選型熱力膨脹,尤其負(fù)荷變化波動(dòng)較大的應(yīng)用情況。
 
  2、帶液?jiǎn)?dòng):
 
  1、首先我們來(lái)定義一下什么叫做帶液?jiǎn)?dòng)。
 
  當(dāng)制冷機(jī)組在停機(jī)的狀態(tài)下,壓縮機(jī)殼體當(dāng)中存有制冷劑液體,在下一次壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí),制冷劑液體會(huì)對(duì)壓縮機(jī)的潤(rùn)滑產(chǎn)生破壞,帶有制冷劑液體情況下啟動(dòng)壓縮機(jī)就叫做帶液?jiǎn)?dòng)。
 
  2、然后我們來(lái)看一下帶液?jiǎn)?dòng)破壞壓縮機(jī)的過(guò)程:
 
  當(dāng)壓縮機(jī)殼體內(nèi)出現(xiàn)制冷劑液體時(shí),液體往往會(huì)滯留在壓縮機(jī)的底部,和潤(rùn)滑油混合在一起,潤(rùn)滑油和制冷劑一般是互 相溶解的,溶解度和溫度,添加劑等很多條件相關(guān),潤(rùn)滑油和制冷劑混合以后,潤(rùn)滑油的本身特性會(huì)發(fā)生變化,最明顯的是動(dòng)態(tài)粘度會(huì)降低,這就會(huì)直接影響潤(rùn)滑效 果,當(dāng)壓縮機(jī)再一次啟動(dòng)的一瞬間,渦旋壓縮機(jī)的電機(jī)一般是直接依靠三相電源直接驅(qū)動(dòng),大多數(shù)情況下不會(huì)安裝軟啟動(dòng)器。
 
  這樣,壓縮機(jī)殼體內(nèi)的壓力在一瞬間急 劇降低,低至制冷劑在當(dāng)前溫度下的飽和壓力以下,這樣會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油內(nèi)的制冷劑液體急劇蒸發(fā),發(fā)生沸騰現(xiàn)象,產(chǎn)生大量的泡沫,從壓縮機(jī)的視油鏡看的話,如下 圖所示。
專家解析:關(guān)于壓縮機(jī)的帶液?jiǎn)?dòng)故障原因和排除
  圖1-5機(jī)組帶液?jiǎn)?dòng)時(shí)壓縮機(jī)油池視鏡
 
  壓縮機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油的運(yùn)行通道如下圖所示,壓縮機(jī)內(nèi)部一般有4個(gè)部位需要油潤(rùn)滑,下軸承,主軸承,上軸承和渦旋盤。三個(gè)軸承都是和旋轉(zhuǎn)的曲軸進(jìn)行配合,確保同軸度的同時(shí),發(fā)生相對(duì)位移,產(chǎn)生摩擦,需要油的潤(rùn)滑作用。
 
  下軸承的距離油池很近,甚至有的壓縮機(jī)的下軸承設(shè)計(jì)為浸泡在油池里面(如丹佛斯的百福馬H和M系列壓縮機(jī)),所以一般情況下,下軸承是最容易得到油的部位,不需要擔(dān)心潤(rùn)滑的問(wèn)題;
 
  主 軸承和上軸承的油是依靠曲軸內(nèi)部的偏心孔在曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候產(chǎn)生的離心力甩上去的,如果有大量泡沫產(chǎn)生的話,泡沫會(huì)堵塞潤(rùn)滑油上升的偏心孔,同時(shí)將原有作用 面的油膜清洗掉,摩擦面在沒(méi)有足夠潤(rùn)滑條件的情況下摩擦,會(huì)導(dǎo)致磨損,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致卡缸抱軸,帶液?jiǎn)?dòng)影響最大的是軸的最上部,動(dòng)軸承,因?yàn)檫@個(gè)部分位置 最高,最難以得到潤(rùn)滑油,所以會(huì)最先被磨損最后導(dǎo)致壓縮機(jī)壞掉。
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  圖2.空調(diào)渦旋壓縮機(jī)剖視圖
 
  3、我們?cè)賮?lái)分析一下帶液?jiǎn)?dòng)發(fā)生的原因
 
  正常運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng),壓縮機(jī)當(dāng)中不應(yīng)該存在有制冷劑液體,但是在停機(jī)之后的一瞬間,壓縮機(jī)殼體內(nèi)是整個(gè)系統(tǒng)的最低壓力點(diǎn), 高壓側(cè)依然是高壓,系統(tǒng)壓力需要平衡,大量的制冷劑液體在壓差的作用下,會(huì)繼續(xù)流動(dòng),在系統(tǒng)的蒸發(fā)器也停止工作之后,沒(méi)有熱量輸入進(jìn)來(lái),制冷劑會(huì)以液體的 形態(tài)遷移到壓縮機(jī)的殼體內(nèi)。
 
  另一方面,停機(jī)之后,機(jī)組內(nèi)的制冷劑一定是氣液混合的狀態(tài),液體會(huì)向位置較低的地方遷移,在密閉環(huán)境中,液體也容易往溫度低的 地方聚集,壓縮機(jī)低壓側(cè)所在的位置往往溫度不會(huì)高,位置也較低,也增大了液體冷媒聚集的可能性。
 
  4、我們?cè)賮?lái)看一下防止冷媒遷移導(dǎo)致帶液?jiǎn)?dòng)的措施, 丹佛斯有以下3個(gè)建議:
 
  1、安裝液管電磁, 在機(jī)組停機(jī)后,同時(shí)關(guān)閉電磁閥,將大部分的制冷劑液體截留在高壓側(cè),很大程度上減少了帶液?jiǎn)?dòng)的可能性。
 
  2、安裝壓縮機(jī)電加熱帶, 在壓縮機(jī)停機(jī)后,電加熱帶上電,對(duì)油池進(jìn)行加熱,保持熱量的輸入,維持油池的高溫,將油池內(nèi)的制冷劑液體蒸發(fā)掉,避免下一次啟動(dòng)的液體泡沫的影響。
 
  3、回氣管路設(shè)計(jì)倒U型彎, 防止停機(jī)后,由于蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的高低落差,由于自重的作用,蒸發(fā)器內(nèi)的液體遷移到壓縮機(jī),在下一次啟動(dòng)時(shí),蒸發(fā)器提前運(yùn)轉(zhuǎn),將液體蒸發(fā)成為氣體,即可確保安全。
 
  4、安裝氣液分離器。
 
  3、液擊:
 
  液擊發(fā)生在壓縮機(jī)內(nèi)部,是指進(jìn)入的制冷劑液體足夠多,發(fā)生液壓縮的情況,導(dǎo)致壓縮部件硬性損傷,比如渦旋盤或者十字劃環(huán)斷裂甚至碎掉。這些機(jī)械部件的碎片進(jìn)入電機(jī),也會(huì)同時(shí)造成電機(jī)的短路燒毀。
 
  發(fā)生液擊的原因有這幾個(gè)方面:
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  機(jī)組安裝的現(xiàn)場(chǎng),由于安裝人員經(jīng)驗(yàn)的欠缺,在抽真空結(jié)束之后,直接在壓縮機(jī)的吸排氣口(一般冷庫(kù)用的機(jī)組此處有角閥)進(jìn)行充注制冷劑,充注之后直接啟動(dòng)導(dǎo)致液擊發(fā)生。
  機(jī)組調(diào)試階段甚至穩(wěn)定運(yùn)行階段,由于末端匹配的問(wèn)題,閥門選型的問(wèn)題,蒸發(fā)側(cè)異常的問(wèn)題等導(dǎo)致機(jī)組短時(shí)間內(nèi)回液量較多,最終造成液擊。
 
  機(jī)組停機(jī)時(shí)候,冷媒遷移過(guò)多,最終將壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮腔也灌入制冷劑液體,在下次啟動(dòng)的時(shí)候發(fā)生液擊。
 
  防止液擊的措施完全根據(jù)原因來(lái)制訂,包括機(jī)組安裝程序的操作指導(dǎo),系統(tǒng)前期的選型和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試匹配,以及防止冷媒遷移的諸項(xiàng)措施。
 
  丹佛斯用于冷庫(kù)的冷凍渦旋壓縮機(jī)2~10Hp,采用柔性密封技術(shù),動(dòng)渦旋盤采用柔性固定,利用離心力和氣體壓差產(chǎn)生的力來(lái)維持密封,當(dāng)發(fā)生液體壓縮時(shí),渦旋盤可以發(fā)生脫離,將液體旁通排出去,不會(huì)導(dǎo)致渦旋盤產(chǎn)生硬性損傷,可以防止一定程度的液擊。

來(lái)源:制冷百家 丹佛斯制冷

標(biāo)簽: 壓縮機(jī)故障原因  

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