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壓縮機(jī)常見故障 (3)
——缺油與潤滑不足 1.引言 壓縮機(jī)是高速運轉(zhuǎn)的復(fù)雜機(jī)器，保證壓縮機(jī)曲軸、軸承、連桿、活塞等運動件的充分潤滑是維持機(jī)器正常運轉(zhuǎn)的基本要求。為此，壓縮機(jī)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(hù)方面的疏忽，壓縮機(jī)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(yán)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(jī)故障之一，壓縮機(jī)缺油時曲軸箱中油量很少甚至沒有潤滑油。 壓縮機(jī)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(jī)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(jī)排氣中大約有2-3％的潤滑油，而渦旋壓縮機(jī)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(jī)，3％的奔油意味著大約0.3-0.8升／分鐘的奔油量，或壓縮機(jī)無回油運轉(zhuǎn)時間為十幾分鐘。 排出壓縮機(jī)的潤滑油不回來，壓縮機(jī)就會缺油。壓縮機(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)油壓過低而停機(jī)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(jī)無回油運轉(zhuǎn)時間，使壓縮機(jī)安全度過開機(jī)后無回油的危機(jī)階段。 未被分離出來的潤滑油將進(jìn)入系統(tǒng)，隨制冷劑在管內(nèi)流動，形成油循環(huán)。潤滑油進(jìn)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?xì)管和膨脹閥，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(dāng)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(jìn)入系統(tǒng)管路的油量，有效延長開機(jī)后回氣管無回油時間。 當(dāng)壓縮機(jī)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。回油彎之間的間距要合適，回油彎的數(shù)量比較多時，應(yīng)該補(bǔ)充一些潤滑油。 變負(fù)荷系統(tǒng)的回油管路也必須小心。當(dāng)負(fù)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(fù)荷下的回油，垂直的吸氣管可以采用雙立管。 壓縮機(jī)頻繁啟動不利于回油。由于連續(xù)運轉(zhuǎn)時間很短壓縮機(jī)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)。回油少于奔油，壓縮機(jī)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(jī)（包括渦旋壓縮機(jī)和轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)）和部分半封閉壓縮機(jī)），頻繁啟動引起的損壞是比較多的。 壓縮機(jī)維護(hù)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(jī)。因此，除霜循環(huán)的頻率以及每次持續(xù)的時間也需仔細(xì)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(jī)。 潤滑油回到壓縮機(jī)殼體內(nèi)并不等于回到曲軸箱。采用曲軸腔負(fù)壓回油原理的壓縮機(jī)，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(jī)腔中，無法進(jìn)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(jī)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(jī)油位不斷下降，直至油壓安全裝置動作。壓縮機(jī)停機(jī)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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