制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)常見故障及原因分析

1、制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)常見故障及原因分析前言在制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點(diǎn)來看，壓縮機(jī)是屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機(jī)器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的不正常情況，一經(jīng)排除壓縮機(jī)就能恢復(fù)正常工作，而事故則是指出現(xiàn)了破壞情況。兩者往往是關(guān)聯(lián)的，若碰到故障不及時(shí)排除便會(huì)造成重大事故。以下就壓縮機(jī)常見故障及其發(fā)生原因進(jìn)行了分析。一、排氣量不足：排氣量不足是與壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)氣量相比而言。主要可從下述幾方面考慮：

2、1進(jìn)氣濾清器的故障：積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長(zhǎng)，管徑太小，致使吸氣阻力增大影響了氣量，要定期清洗濾清器。2壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低： 空氣壓縮機(jī)使用不當(dāng)， 因空氣壓縮機(jī)的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計(jì)的，當(dāng)把它使用在超過上述標(biāo)準(zhǔn)的高原上時(shí)，吸氣壓力降低等，排氣量必然降低。3氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨時(shí)，需及時(shí)更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時(shí)，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無圖紙時(shí)，可取經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時(shí)，間隙值為氣缸直徑的 0.06/1000.09/100;

3、對(duì)于鋁合金活塞， 間隙為氣徑直徑的 0.12/1000.18/100;鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。4填料函不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣使氣量降低。 其原因首先是填料函本身制造時(shí)不合要求； 其次可能是由于在安裝時(shí)，活塞桿與填料函中心對(duì)中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤(rùn)滑油，它起潤(rùn)滑、密封、冷卻作用。5壓縮機(jī)吸、 排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響。 閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級(jí)壓力和溫度的變化；閥座與閥片接觸不嚴(yán)形成漏氣而影響了排氣量，一個(gè)是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等，第二是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。6氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好

4、。 彈力過強(qiáng)則使閥片開啟遲緩， 彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了氣量，而且會(huì)影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時(shí)，也會(huì)影響到氣體壓力和溫度的變化。7壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng)。 壓緊力小， 則要漏氣， 當(dāng)然太緊也不行， 會(huì)使閥罩變形、損壞，一般壓緊力可用下式計(jì)算：p=k 兀/4D2P2,D 為閥腔直徑，P2 為最大氣體壓力，K 為大于 1 的值，一般取 1.52.5,低壓時(shí) K=1.52.0,高壓時(shí) K=1.52.5。這樣取 K,實(shí)踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)壓力也不正常。二、吸氣溫度不正常壓縮機(jī)吸氣溫度是指從壓縮機(jī)吸氣截止閥前面的溫度計(jì)讀出的制冷劑溫度。為了保

5、證壓縮機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，防止產(chǎn)生液擊現(xiàn)象，要求吸氣溫度比蒸發(fā)溫度高一點(diǎn)，即應(yīng)具有一定的過熱度。過熱度的大小可通過調(diào)節(jié)膨脹閥開啟度來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)避免吸氣溫度過高或過低。吸氣溫度過高，即過熱度過大，將導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度升高。吸氣溫度過低，則說明制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)不完全，既降低了蒸發(fā)器換熱效率，濕蒸汽的吸人又會(huì)形成壓縮機(jī)液擊。吸氣溫度正常情況下應(yīng)比蒸發(fā)溫度高510c.2.1 吸氣溫度過高正常情況下壓縮機(jī)缸蓋應(yīng)是半邊涼、半邊熱。若吸氣溫度過高則缸蓋全部發(fā)熱。如果吸氣溫度高于正常值，排氣溫度也會(huì)相應(yīng)升高。吸氣溫度過高的原因主要有：(1)系統(tǒng)中制冷劑充注量不足，即使膨脹閥開到最大，供液量也不會(huì)有什么變化，這樣制

6、冷劑蒸汽在蒸發(fā)器中過熱使吸氣溫度升高。(2)膨脹閥開啟度過小，造成系統(tǒng)制冷劑的循環(huán)量不足，進(jìn)人蒸發(fā)器的制冷劑量少，過熱度大，從而吸氣溫度高。(3)膨脹閥口濾網(wǎng)堵塞，蒸發(fā)器內(nèi)的供液量不足，制冷劑液體量減少，蒸發(fā)器內(nèi)有一部分被過熱蒸汽所占據(jù)，因此吸氣溫度升高。(4)其他原因引起吸氣溫度過高，如回氣管道隔熱不好或管道過長(zhǎng)，都可引起吸氣溫度過高。2. 2 吸氣溫度過低理論上壓縮機(jī)吸人蒸汽為飽和狀態(tài)時(shí)其運(yùn)行效果最好。 為了保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行，防止?jié)裥谐?，必須有一定的過熱度。若壓縮機(jī)吸氣溫度過低，易產(chǎn)生濕行程且使?jié)櫥瑮l件惡化.所以應(yīng)盡量避免這一現(xiàn)象。 壓縮機(jī)吸氣溫度過低的原因有： (1)制冷劑充注量太多，

7、占據(jù)了冷凝器內(nèi)部分容積而使冷凝壓力增高，進(jìn)入蒸發(fā)器的液體隨之增多。蒸發(fā)器中液體不能完全氣化，使壓縮機(jī)吸人的氣體中帶有液體微滴。這樣，回氣管道的溫度下降，但蒸發(fā)溫度因壓力未下降而未變化，過熱度減小。即使關(guān)小膨脹閥也無顯著改善。(2)膨脹閥開啟度過大。由于感溫元件綁扎過松、與回氣管接觸面積小，或者感溫元件未用絕熱材料包扎及其包扎位置錯(cuò)誤等，致使感溫元件所測(cè)溫度不準(zhǔn)確，接近環(huán)境溫度，使膨脹閥動(dòng)作的開啟度增大，導(dǎo)致供液量過多。三、排氣溫度不正常壓縮機(jī)排氣溫度可以從排氣管路上的溫度計(jì)讀出。它與制冷劑的絕熱指數(shù)、壓縮比(冷凝壓力/蒸發(fā)壓力)及吸氣溫度有關(guān)。吸氣溫度越高，壓縮比越大，排氣溫度就越高，反之亦然

8、。吸氣壓力不變，排氣壓力升高時(shí)，排氣溫度上升；如果排氣壓力不變，吸氣壓力下降時(shí)，排氣溫度也要升高。這兩種情況都是因?yàn)閴嚎s比增大引起的。冷凝溫度和排氣溫度過高對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行都是不利的，應(yīng)該防止。排氣溫度過高會(huì)使?jié)櫥妥兿∩踔撂炕Y(jié)焦，從而使壓縮機(jī)潤(rùn)滑條件惡化。排氣溫度的高低與壓縮比(冷凝壓力/蒸發(fā)壓力)以及吸氣溫度成正比。 如果吸氣的過熱溫度高、壓縮比大，則排氣溫度也就高。如果吸氣壓力和溫度不變，當(dāng)排氣壓力升高時(shí)，排氣溫度也升高。造成排氣溫度升高的主要原因有：(i)吸氣溫度較高，制冷劑蒸汽經(jīng)壓縮后排氣溫度也就較高。(Z)冷凝溫度升高，冷凝壓力也就高，造成排氣溫度升高。(3)排氣閥片被擊碎，高壓蒸

9、汽反復(fù)被壓縮而溫度上升，氣缸與氣缸蓋燙手，排氣管上的溫度計(jì)指示值也升高。影響吸氣溫度升高的實(shí)際因素有：中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢過多影響換熱，則后面級(jí)的吸氣溫度必然偏高，排氣溫度也會(huì)升高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會(huì)使級(jí)間壓力變化，只要壓縮比高于正常值就會(huì)使排氣溫度升高。止匕外，水冷式機(jī)器，缺水或水量不足均會(huì)使排氣溫度升高。冷凝壓力不正常以及排氣壓力降低。四、排氣壓力不正常4.1 排氣壓力較高排氣壓力一般是與冷凝溫度的高低相對(duì)應(yīng)的。正常情況下，壓縮機(jī)的排氣壓力與冷凝壓力很接近。冷凝壓力升高時(shí)，壓縮機(jī)排氣溫度也升高。壓縮機(jī)的壓縮比增大，輸氣系數(shù)減小，從而使壓縮機(jī)的

10、制冷量降低。耗電量增加。如果排氣溫度過高，則增加了壓縮機(jī)潤(rùn)滑油的消耗，使油變稀，影響潤(rùn)滑；當(dāng)排氣溫度與壓縮機(jī)油閃點(diǎn)接近時(shí)，還會(huì)使部分潤(rùn)滑油炭化并積聚在吸、排氣閥口，影響閥門的密封性。降低冷卻介質(zhì)的溫度可使得冷凝溫度下降，冷凝壓力也隨之下降，但這要受到環(huán)境條件的限制，難以人為選擇。增加冷卻介質(zhì)流量可降低一點(diǎn)冷凝溫度(多采用這種方法)。但不能片面地提高冷卻水或空氣的流量，因?yàn)檫@將增大冷卻水泵或風(fēng)扇及電機(jī)的功率，應(yīng)全面綜合考慮。排氣壓力偏高會(huì)使壓縮功加大，輸氣系數(shù)降低，從而使制冷效率下降。產(chǎn)生這種故障的主要原因：(1)冷卻水(或空氣)流量小，溫度高；(?)系統(tǒng)內(nèi)有空氣，使冷凝壓力升高；(3)制冷劑充

11、注量過多，液體占據(jù)了有效冷凝面積；(4) 冷凝器年久失修，傳熱面污垢嚴(yán)重，也能導(dǎo)致冷凝壓力升高。水垢的存在對(duì)冷凝壓力影響也較大。4.2 排氣壓力過低排氣壓力過低，雖然其現(xiàn)象是表現(xiàn)在高壓端，但原因多產(chǎn)生于低壓端。其原因：(1)膨脹閥冰堵或臟堵，以及過濾器堵塞等，必然使吸、排氣壓力都下降；(2)制冷劑充注量不足；(3)膨脹閥孔堵塞，供液量減少甚至停止，此時(shí)吸、排氣壓力均降低。五、排氣量不足排氣量不足主要是與壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)氣量相比而言：(1)進(jìn)氣過濾器積垢堵塞或壓縮機(jī)吸氣管太長(zhǎng)，管徑太小，致使吸氣阻力增大，影響了吸氣量從而使排氣量減少。(2)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低。如果壓縮機(jī)使用環(huán)境不當(dāng)，因壓縮機(jī)

12、的排氣量是按一定的海拔高度(該項(xiàng)主要是空氣壓縮機(jī))、吸氣溫度、濕度以及供電情況設(shè)計(jì)的，當(dāng)把它使用在超過上述標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境時(shí)，如空氣壓縮機(jī)使用在高原環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致吸氣壓力降低等，排氣量也會(huì)受到影響。(3)氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重、超差、使有關(guān)間隙增大，泄漏量增大，影響到了排氣量。屬于正常磨損時(shí)，需及時(shí)更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時(shí)，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無圖紙時(shí)，可取經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時(shí)，間隙值為氣缸直徑的 0.06%0.09%;對(duì)于鋁合金活塞，間隙為氣缸直徑的 0.12%0.18%;鋼活塞可取鋁合金活塞的較小值。(4)填料密封不嚴(yán)產(chǎn)生漏氣

13、使排氣量降低。其原因首先是填料本身制造時(shí)不合要求；其次可能是由于在安裝時(shí)，活塞桿與填料中心結(jié)合不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料處加注潤(rùn)滑油，起到潤(rùn)滑、密封、冷卻作用。(5)壓縮機(jī)吸、排氣閥的故障對(duì)排氣量的影響。閥座與閥片間掉人金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴(yán)，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響壓縮比和排氣溫度的變化；閥座與閥片接觸不嚴(yán)形成漏氣而影響了排氣量，可以是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等，也可是由于閥座與閥片磨損嚴(yán)重而形成漏氣。(6)氣閥彈簧力與氣體力匹配較差。彈力過強(qiáng)則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時(shí)，這些不僅影響了排氣量，而且會(huì)影響到壓縮機(jī)功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧

14、的壽命。同時(shí)，也會(huì)影響排氣壓力和排氣溫度的變化。(7)壓緊氣閥的壓緊力不當(dāng)。壓緊力小，則要漏氣，當(dāng)然過大又會(huì)使閥罩變形、損壞。若氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時(shí)排氣壓力也不正常。六、聲音異常壓縮機(jī)某些部件發(fā)生故障時(shí)會(huì)發(fā)出異常聲響，活塞與缸蓋間隙過小，直接撞擊;活塞桿與活塞連接螺帽松動(dòng)或脫扣， 活塞端面絲堵松動(dòng)， 活塞向上用動(dòng)碰撞氣缸蓋，氣缸中掉人金屬碎片以及氣缸中積聚水份等，均可在氣缸內(nèi)發(fā)出敲擊聲。曲軸箱內(nèi)曲軸瓦螺栓、螺帽、連桿螺栓、十字頭螺栓松動(dòng)、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴(yán)重，間隙增大，十字頭銷與襯套配合間隙過大或磨損嚴(yán)重等均可在曲軸箱內(nèi)發(fā)出撞擊聲。排氣閥片折斷，閥彈簧松軟或損壞，負(fù)荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當(dāng)?shù)染稍陂y腔內(nèi)發(fā)出敲擊聲。應(yīng)循此去尋找故障并分析其原因從而采取措施。七、過熱在曲軸和軸承、十字頭與滑板、填料與活塞桿等摩擦處，溫度超過規(guī)定的數(shù)值稱之為過熱。過熱所帶來的后果：(i)加快了配合間的