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壓縮機常見故障 (3)
——缺油與潤滑不足 1.引言 壓縮機是高速運轉(zhuǎn)的復(fù)雜機器，保證壓縮機曲軸、軸承、連桿、活塞等運動件的充分潤滑是維持機器正常運轉(zhuǎn)的基本要求。為此，壓縮機制造商要求使用指定牌號潤滑油，并要求定期檢查潤滑油油位和顏色。然而,由于制冷系統(tǒng)設(shè)計、施工和維護方面的疏忽，壓縮機缺油、油焦化變質(zhì)、回液稀釋、制冷劑沖刷、使用劣質(zhì)潤滑油等造成運動件潤滑不足的情況比較常見。潤滑不足會引起軸承面磨損或劃傷，嚴重時會造成抱軸、活塞卡在氣缸內(nèi)以及由此而引起的連桿彎曲、斷裂事故。 2.缺油 缺油是很容易辨別的壓縮機故障之一，壓縮機缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。 壓縮機是一個特殊的氣泵，大量制冷劑氣體在被排出的同時也夾帶走一小部分潤滑油（稱為奔油或跑油）。壓縮機奔油是無法避免的，只是奔油速度有所不同。半封活塞式壓縮機排氣中大約有2-3％的潤滑油，而渦旋壓縮機為0.5-1%。對于一臺排量為100m3hr、曲軸箱儲油量為6升的6缸壓縮機，3％的奔油意味著大約0.3-0.8升／分鐘的奔油量，或壓縮機無回油運轉(zhuǎn)時間為十幾分鐘。 排出壓縮機的潤滑油不回來，壓縮機就會缺油。壓縮機回油有兩種方式，一種是油分離器回油，另一種是回氣管回油。油分離器安裝在壓縮機排氣管路上，一般能分離出50-95％的奔油，回油效果好，速度快，大大減少進入系統(tǒng)管路的油量，從而有效延長了無回油運轉(zhuǎn)時間。管路特別長的冷庫制冷系統(tǒng)、滿液式制冰系統(tǒng)以及溫度很低的凍干設(shè)備等，開機后十幾分鐘甚至幾十分鐘不回油或回油量非常少的情況并不稀奇，設(shè)計不好的系統(tǒng)會出現(xiàn)壓縮機油壓過低而停機的問題。這種制冷系統(tǒng)安裝高效油分離器能大大延長壓縮機無回油運轉(zhuǎn)時間，使壓縮機安全度過開機后無回油的危機階段。 未被分離出來的潤滑油將進入系統(tǒng)，隨制冷劑在管內(nèi)流動，形成油循環(huán)。潤滑油進入蒸發(fā)器后，一方面因溫度低溶解度小，一部分潤滑油從制冷劑中分離出來；另一方面，溫度低粘度大，分離出來的潤滑油容易附著在管內(nèi)壁上，流動比較困難。蒸發(fā)溫度越低，回油越困難。這就要求蒸發(fā)管路設(shè)計和回氣管路設(shè)計和施工必須有利于回油，常見的做法是采用下降式管路設(shè)計，并保證較大的氣流速度。對于溫度特別低的制冷系統(tǒng)，如－85°C和－150°C醫(yī)用低溫箱，除選用高效油分離器外，通常還添加特殊溶劑，防止?jié)櫥投旅毠芎团蛎涢y，并幫助回油。 實際應(yīng)用中，由于蒸發(fā)器和回氣管路設(shè)計不當引起的回油問題并不罕見。對于R22和R404A系統(tǒng)來說，滿液式蒸發(fā)器的回油非常困難，系統(tǒng)回油管路設(shè)計必須非常小心。對于這樣的系統(tǒng)，使用高效油分可以大大減小進入系統(tǒng)管路的油量，有效延長開機后回氣管無回油時間。 當壓縮機比蒸發(fā)器的位置高時,垂直回氣管上的回油彎是必需的。回油彎要盡可能緊湊，以減小存油?；赜蛷澲g的間距要合適，回油彎的數(shù)量比較多時，應(yīng)該補充一些潤滑油。 變負荷系統(tǒng)的回油管路也必須小心。當負荷減小時，回氣速度會降低，速度太低不利于回油。為了保證低負荷下的回油，垂直的吸氣管可以采用雙立管。 壓縮機頻繁啟動不利于回油。由于連續(xù)運轉(zhuǎn)時間很短壓縮機就停了，回氣管內(nèi)來不及形成穩(wěn)定的高速氣流，潤滑油就只能留在管路內(nèi)?；赜蜕儆诒加停瑝嚎s機就會缺油。運轉(zhuǎn)時間越短，管線越長，系統(tǒng)越復(fù)雜，回油問題就越突出。對于沒有油壓安全開關(guān)的全封閉壓縮機（包括渦旋壓縮機和轉(zhuǎn)子壓縮機）和部分半封閉壓縮機），頻繁啟動引起的損壞是比較多的。 壓縮機維護同樣重要。除霜時蒸發(fā)器溫度升高，潤滑油粘度減小，易于流動。除霜循環(huán)過后，制冷劑流速大，滯留的潤滑油會集中返回壓縮機。因此，除霜循環(huán)的頻率以及每次持續(xù)的時間也需仔細設(shè)定，避免油位大幅度波動甚至油擊。 制冷劑泄漏較多時回氣速度會降低，速度太低會造成潤滑油滯留在回氣管路，不能快速返回壓縮機。 潤滑油回到壓縮機殼體內(nèi)并不等于回到曲軸箱。采用曲軸腔負壓回油原理的壓縮機，如果活塞因磨損等引起泄漏時，曲軸箱的壓力上升，回油單向閥受壓差作用而自動關(guān)閉，從回氣管返回的潤滑油就滯留在電機腔中，無法進入曲軸箱，這就是內(nèi)回油問題，內(nèi)回油問題同樣會引起缺油。這種事故除發(fā)生于磨損的舊機器中，制冷劑遷移引發(fā)的帶液啟動也會造成內(nèi)回油困難，但通常時間較短，最多十幾分鐘。 出現(xiàn)內(nèi)回油問題時，可以觀察到壓縮機油位不斷下降，直至油壓安全裝置動作。壓縮機停機后，曲軸箱的油位很快恢復(fù)。內(nèi)回油問題的根源在于氣缸泄漏，應(yīng)及時更換磨損活塞組件。
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