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    不同制冷壓縮機液擊的主要原因及解決辦法

    液擊,簡單說就是制冷劑液體(或潤滑油)被壓縮機吸入,造成壓縮機的液擊事故。是指制冷劑因未能或未充分吸熱蒸發,制冷劑液體或濕蒸汽被壓縮機吸入到壓縮機內的情況,叫液擊。

    渦旋壓縮機:

    液擊對渦盤產生極大沖力,可能打碎渦盤,含有大量液態冷媒的潤滑油粘度低,在摩擦表面不能形成足夠的油膜,導致壓縮機內部運動件的快速磨損;另外,潤滑油中的冷媒在輸送過程中遇熱會沸騰,影響潤滑油的正常輸送。

    導致壓縮機液擊損壞的主要原因:

    1)回液,即從蒸發器中流回壓縮機的液態制冷劑或潤滑油;

    2)帶液啟動;

    3)壓縮機內的潤滑油太多。

    回液導致壓縮機損壞的主要原因:

    回液,就很容易引發液擊事故。即使沒有引起液擊,高壓腔結構的回液將稀釋或沖刷掉滑動面的潤滑油,加劇磨損。低壓腔結構的回液會稀釋油池內的潤滑油。含有大量液態制冷劑的潤滑油粘度低,在摩擦面不能形成足夠的油膜,導致運動件的快速磨損。另外,潤滑油中的制冷劑在輸送過程中遇熱會沸騰,影響潤滑油的正常輸送。而距離油泵越遠,問題就越明顯越嚴重。如果電機端的軸承發生嚴重的磨損,曲軸可能向一側沉降,容易導致定子掃膛及電機燒毀。

    對于回液較難避免的制冷系統,安裝氣液分離器和采用抽空停機控制可以有效阻止或降低回液的危害。

    帶液啟動導致壓縮機損壞的主要原因:

    在油視鏡上清楚地可以觀察到帶液啟動時有起泡現象。帶液啟動的根本原因是潤滑油中溶解的以及沉在潤滑油下面了大量的制冷劑,在壓力突然降低時突然沸騰,并引起潤滑油的起泡現象。帶液啟動的制冷劑是以“制冷劑遷移”的方式進入曲軸箱的。(暖通)由于潤滑油中的制冷劑蒸汽分壓低,就會吸收油面上的制冷劑蒸氣,造成油池中氣壓低于蒸發器氣壓的現象。油溫愈低,蒸汽壓力越低,對制冷劑蒸汽的的吸收力就愈大。系統中的蒸汽就會慢慢向壓縮機“遷移”。停機時間越長,遷移到潤滑油中的制冷劑就會越多。制冷劑遷移會稀釋潤滑油。對低壓腔還容易引起液擊。

    液態冷媒或者油與冷媒的混合物都 不是良好的潤滑劑,會造成磨損甚至卡死。此時由于電機浸在液體中,電機上的過載保護器不會動作。

    安裝曲軸箱加熱器、氣液分離器和采用抽空停機控制可以有效阻止或降低制冷劑遷移 。

    油池中的潤滑油劇烈起泡的現象叫帶液啟動。停機前讓壓縮機抽干蒸發器中液態制冷劑,稱為抽空停機。制冷劑遷移是指壓縮機停止運行時,制冷劑以氣體形式,進入壓縮機并被潤滑油吸收,或在壓縮機內冷凝后與潤滑油混合的過程或現象。

    潤滑油太多導致壓縮機液擊損壞

    對低壓腔壓縮機,高速旋轉的部件如轉子,會頻繁撞擊油面,如果油面過高,引起潤滑油大量飛濺。飛濺的潤滑油一旦竄入進氣道,帶入氣缸,就可能引起液擊。

    往復式壓縮機

    液擊

    液態制冷劑或潤滑油隨氣體吸入壓縮機氣缸時損壞吸氣閥片的現象,以及進入氣缸后沒有在排氣過程迅速排出,在活塞接近上止點時被壓縮而產生的瞬間高液壓的現象通常被稱為液擊。液擊可以在很短時間內造成壓縮受力件(如閥片、活塞、連桿、曲軸、活塞銷等)的損壞,是往復式壓縮機的致命殺手。減少或避免液體進入氣缸就可以防止液擊的發生,因此液擊是完全可以避免的。

    通常,液擊現象可分為兩個部分或過程。首先,當較多液態制冷劑、潤滑油或者兩者的混合物隨吸氣以較高速度進入壓縮機氣缸時,由于液體的沖擊和不可壓縮,會引起吸氣閥片過度彎曲或斷裂;其次,氣缸中未及時蒸發和排出的液體受到活塞壓縮時,瞬間內出現的巨大壓力并造成受力件的變形和損壞。這些受力件包括吸排氣閥片、閥板、閥板墊、活塞(頂部)、活塞銷、連桿、曲軸、軸瓦等。

    過程與現象

    (1)吸氣閥片斷裂

    壓縮機是壓縮氣體的機器。通常,活塞每分鐘壓縮氣體1450次(半封壓縮機)或2900次(全封壓縮機),(南社)即完成一次吸氣或排氣過程的時間為0.02秒甚至更短。閥板上的吸排氣孔徑的大小以及吸排氣閥片的彈性與強度均是按照氣體流動而設計的。從閥片受力角度講,氣體流動時產生的沖擊力是比較均勻的。

    液體的密度是氣體的數十甚至數百倍,因而液體流動時的動量比氣體大得多的,產生的沖擊力也大得多。吸氣中夾雜較多液滴進入氣缸時的流動屬于兩相流。兩相流在吸氣閥片上產生的沖擊不僅強度大而且頻率高,就好像臺風夾雜著鵝卵石敲打在玻璃窗上,其破壞性是不言而喻的。吸氣閥片斷裂是液擊的典型特征和過程之一。

    (2)連桿斷裂

    壓縮行程的時間約0.02秒,而排氣過程會更短暫。氣缸中的液滴或液體必須在如此短的時間內從排氣孔排出,速度和動量是很大的。排氣閥片的情況與吸氣閥片相同,不同之處在于排氣閥片有限位板和彈簧片支撐,不容易折斷。沖擊嚴重時,限位板也會變形翹起。暖通南社整理。

    如果液體沒有及時蒸發和排出氣缸,活塞接近上止點時會壓縮液體,由于時間很短,這一壓縮液體的過程好像是撞擊,缸蓋中也會傳出金屬敲擊聲。壓縮液體是液擊現象的另一部分或過程。

    液擊瞬間產生的高壓具有很大的破環性,初人們熟悉的連桿彎曲甚至斷裂外,其他壓縮受力件(閥板、閥板墊、曲軸、活塞、活塞銷等)也會有變形或損壞,但往往被忽視,或者與排汽壓力過高混為一談。檢修壓縮機時,人們會很容易發現彎曲或斷裂的連桿,并給予替換,而忘記檢查其他零件是否有變形或損壞,從而為以后的故障埋下禍根。

    液擊造成的連桿斷裂不同于抱軸和活塞咬缸,是可以分辨出來的。首先,液擊造成連桿彎曲或斷裂是在短時間內發生的,連桿兩端的活塞和曲軸運動自如,一般不會有嚴重磨損引起的抱軸或咬缸。盡管吸氣閥片折斷后,閥片碎屑偶爾也會引起活塞和氣缸面嚴重劃傷,但表面劃傷與潤滑失效引起磨損很不同。其次,液擊引起的連桿斷裂是由壓力造成的,連桿和斷茬有擠壓特征。盡管活塞咬缸后的連桿斷裂也有擠壓可能,但前提是活塞必須卡死在氣缸。抱軸后的連桿折斷就更不同了,連桿大頭和曲軸有嚴重磨損,造成折斷的力屬于剪切力,斷茬也不一樣。最后,抱軸和咬缸前,電機會超負荷運轉,電機發熱嚴重,熱保護器會動作。


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