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          全封渦旋壓縮機故障分析及預防措施

          責任編輯:精密空調廠家  發布時間:2014-04-10
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          渦旋壓縮機是一種容積式壓縮機,利用渦旋轉子與渦旋定子的嚙合形成了多個壓縮室。隨著渦旋轉子的平移轉動,各壓縮室內容積不斷發生變化,實現對氣體的吸人與壓縮。渦旋壓縮機結構簡單,運動部件少,容積效率高,運行噪聲低,近年來在空調熱泵機組上的應用越來越廣泛,大有替代活塞壓縮機之勢。但是渦旋壓縮機在國內的應用時間還不是很長,對其使用過程中故障的分析還不多。本文就渦旋壓縮機實際運行過程中出現的一些故障進行詳細的分析,并提出相應的改進措施。

          1渦旋壓縮機主要故障

          本站對近幾年來處理過的壓縮機故障問題進行歸類,主要有以下四種:

          ①浮動密封圈損壞,高低壓串氣。由渦旋壓縮機的結構特點可知,為了在渦旋定子上部提供適當的氣體壓力,在渦旋定子上的適當的中間壓縮處開了一個中間壓力通道,以提供中間壓力。在中間壓力腔上部設有浮動密封裝置,因此渦旋頂部受排氣壓力與中間壓力作用。除了平衡渦旋內部壓縮氣體壓力以外,還提供了頂端和底槽間的密封力,該密封力靠浮動密封圈來實現。該密封圈由一種類似于橡膠或塑料的非金屬材料制成。故障現象一般表現為壓縮機電機完好,并且能夠通電運行,但機組的排氣壓力不升高,吸氣壓力也不降低,吸氣與排氣幾乎沒有壓差,排氣管不熱,吸氣管也不涼。壓縮機電流與額定值差別很大,事實上壓縮機在空轉。

          ②渦旋盤損壞。渦旋盤損壞除有上述浮動密封圈損壞的特征外,還能聽到壓縮機內部明顯的金屬撞擊聲,這是渦旋盤被擊碎后的金屬碎片相互撞擊或與壓縮機殼體撞擊的聲音。

          ③電機燒毀。當接通電源時,熔斷器熔斷或短路器跳斷,壓縮機無法啟動。

          ④電機抱軸,軸承損壞。壓縮機電源接通時,聽到機殼內電動機有嗡嗡的聲音,但不運轉,并且電流上升很快,幾秒鐘后,壓縮機內部過載保護或外部熱繼電器保護動作,切斷電源。有時保護器來不及動作,很快達到堵轉電流,可能直接導致電機燒毀。

          2故障原因分析及防治措施

          2.1對數臺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:由于制冷劑泄漏等原因,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,而低壓保護并沒有切斷),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,并且需要嚴格保溫;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。

          2.2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制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,大量液體制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制冷劑進人壓縮機,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制冷系統。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,尤其是在采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制冷劑積存于壓縮機潤滑油中。對于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。

          2.3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由于蒸發器凍裂,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.由于各種原因〔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,蒸發器冰凍后凍裂制冷劑銅管;b.冬季機組水系統存水而又沒有采取防凍措施,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回路的所有保護控制(高低壓保護、排氣溫度保護、水流保護等)將全部失效,壓縮機處于無保護狀態,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制冷劑冷卻的,制冷劑大量泄漏會造成對壓縮機冷卻的不夠。當然,制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。

          2.4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,一般要求冷凍油與制冷劑的質量比大于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,如釬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,致使系統內大量的制冷劑遷移至壓縮機,液態制冷劑在壓縮機內積存較多,而液態制冷劑的密度比冷凍油要大,因此在壓縮機底部積存的制冷劑分兩層,上部是冷凍油(富油相),下部是制冷劑(富制冷劑相)。下部的制冷劑阻止冷凍油進入軸承潤滑處(相當于抬高了冷凍油液面),開機啟動時進人軸承潤滑面的幾乎全是制冷劑,因而導致潤滑不良,并且泡沫狀的冷凍油和液態制冷劑進人壓縮室還會造成液體壓縮。

          預防制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,潤滑油中的制冷劑蒸發[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℃。

          3結束語

          全封渦旋壓縮機一旦發生損壞,幾乎是無法修復的,只能更換壓縮機,由此造成的損失是比較大的,因此,如何針對全封渦旋壓縮機的常見故障在設計上采取相應的預防措施是非常重要的。

          南昌機房精密空調 http://www.oyho.icu/show-56-108.html

           

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