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涡旋压缩机运行故障与维保要点
来源: | 作者:haoyanglengdong | 发布时间: 94天前 | 149 次浏览 | 分享到:

工作原理:涡旋定子和涡旋转子的涡旋形状基本相同,相位差为180°,并且具有一定的偏心距。在2个涡旋之间形成4个压缩腔,每个压缩腔都呈月牙形。在压缩过程中,涡旋定子(静盘)保持固定,而涡旋转子(动盘)则每隔90°顺时针圆周运动,气腔内的气体即被压缩成高压气体,并经涡旋中间的排气口排出。

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优点:

1、结构简单、体积小、重量轻。

2、无吸排气阀,减少了易损件,降低吸排气阻力损失,降低噪音与振动,易于实现变转速。

3、无余隙容积。容积效率提高。

4、不直接接触,采用油膜密封。摩擦损失小,机械效率高。

5、多压缩室同时工作,工作连续,压缩力矩变化平稳。

缺点:

1、精度要求高,形位公差都在微米级;

2、无排气阀,变工况性能欠佳;

3、工作腔不易实施外部冷却,压缩过程的热量难排出,因此只能够压缩绝热指数小的气体或者内冷却;

4、大排量涡旋压缩机难实现。受齿高限制,排量大直径大,不平衡旋转质量增大,机器不紧凑且重量增加。

一、压缩机电机损坏的主要原因:

  • 异常负荷和堵转;

  • 金属屑引起的绕组短路;

  • 接触器问题;

  • 电源缺相和电压异常;

  • 冷却不足;

  • 用压缩机抽真空。


导致异常负荷或者堵转的主要原因:


压比过大,或压差过大,会使压缩过程更为困难;而润滑失效引起的摩擦阻力增加,以及极端情况下的电机堵转,将大大增加电机负荷。如果负荷增大到热保护动作,而保护又是自动复位时,则会进入“堵转-热保护-堵转”的死循环,频繁启动和异常负荷,使绕组经受高温考验,会降低漆包线的绝缘性能。绕组绝缘性能变差后,如果有其它因素(如金属屑构成导电回路,酸性润滑油等)配合,很容易引起短路而损坏。


金属屑引起的绕组短路:

金属屑的来源包括施工时留下的铜管屑、焊渣、压缩机内部磨损和零部件损坏时掉下的金属屑等。在工作时,在气流的带动下,这些金属屑或碎粒会落在绕组上。压缩机运转时的正常振动,以及每次启动时绕组受电磁力作用而扭动,都会促使夹杂于绕组间的金属屑与绕组漆包线之间的相对运动和摩擦。棱角锐利的金属屑会划伤漆包线绝缘层,引起短路,导致电机烧毁。


接触器问题:

为了安全可靠,压缩机接触器要同时断开三相电路。接触器必须能满足苛刻的条件,如快速循环,持续超载和低电压。它们必须有足够大的面积以散发负载电流所产生的热量,触点材料的选择必须在启动或堵转等大电流情况下能防止焊合。否则接触器触点焊合后,依赖接触器断开压缩机电源回路的所有控制(比如高低压控制,温度控制,融霜控制等)将全部失效,压缩机处于无保护状态。因此,当电机烧毁后,检查接触器是必不可少的工序。


电源缺相和电压异常:

电源电压变化范围不能超过额定电压的±10%。三相间的电压不平衡不能超过2%。如果发生缺相时压缩机正在运转,它将继续运行但会有大的负载电流。电机绕组会很快过热,正常情况下压缩机会被热保护。当电机绕组冷却至设定温度,接触器会闭合,但压缩机启动不起来,出现堵转,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环。如果缺相发生压缩机启动时,压缩机将启动不起来,出现堵转,进入“堵转-热保护-堵转”死循环。


电压不平衡百分数计算方法为,相电压与三相电压平均值的最大偏差值与三相电压平均值比值. 作为电压不平衡的结果,在正常运行时负载电流的不平衡是电压不平衡百分点数的4-10倍。


压缩机电机冷却不足:

制冷剂大量泄漏或者蒸发压力低时会造成系统质量流减小, 使得电机无法得到良好的冷却,电机过热后会出现频繁保护。


用压缩机抽真空导致压缩机电机损坏:

空气起着绝缘介质的作用。密闭容器内抽真空后,里面的电极之间的放电现象就很容易发生(真空放电)。因此,随着压缩机壳体内的真空度的加深,壳内裸露的接线柱之间或绝缘层有微小破损的绕组之间失去了绝缘介质,一旦通电,电机可能在瞬间内短路烧毁。如果壳体漏电,还可能造成人员触电。因此,禁止用压缩机抽真空,并且在系统和压缩机处于真空状态时(抽完真空还没有加制冷剂时),严禁给压缩机通电。


压缩机液击损坏的主要原因:

压缩机大量回液时,压缩过程中液滴会对涡盘产生极大冲力,可能打碎涡盘;含有大量液态冷媒的润滑油粘度低,在摩擦表面不能形成足够的油膜,导致压缩机内部运动件的快速磨损;另外,润滑油中的冷媒在输送过程中遇热会沸腾,影响润滑油的正常输送。


液击后的涡旋盘碎片掉在线圈上,破坏线圈绝缘层,可能出现电流保护或压缩机内置保护。


压缩机能运转,但无排气、无高压,电流小,声音异常。压缩机运转声音异常或压缩机转轴卡死,一开机即出现电流保护或空开跳闸。

回液导致压缩机损坏的主要原因:

回液,就很容易引发液击事故。即使没有引起液击,高压腔结构的回液将稀释或冲刷掉滑动面的润滑油,加剧磨损。低压腔结构的回液会稀释油池内的润滑油。含有大量液态制冷剂的润滑油粘度低,在摩擦面不能形成足够的油膜,导致运动件的快速磨损。另外,润滑油中的制冷剂在输送过程中遇热会沸腾,影响润滑油的正常输送。如果电机端的轴承发生严重的磨损,曲轴可能向一侧沉降,容易导致定子扫膛及电机烧毁。 


对于回液较难避免的制冷系统,安装气液分离器和采用抽空停机控制可以有效阻止或降低回液的危害。


带液启动导致压缩机损坏的主要原因:


在油视镜上可以清晰地观察到带液启动时有起泡现象。带液启动的根本原因是润滑油中溶解的以及沉在润滑油下面了大量的制冷剂,在压力突然降低时突然沸腾,并引起润滑油的起泡现象。带液启动的制冷剂是以“制冷剂迁移”的方式进入曲轴箱的。


由于润滑油中的制冷剂蒸汽分压低,就会吸收油面上的制冷剂蒸气,造成油池中气压低于蒸发器气压的现象。油温愈低,蒸汽压力越低,对制冷剂蒸汽的的吸收力就愈大。系统中的蒸汽就会慢慢向压缩机“迁移,停机时间越长,迁移到润滑油中的制冷剂就会越多,制冷剂迁移会稀释润滑油,对低压腔还容易引起液击。


液态冷媒或者油与冷媒的混合物都 不是良好的润滑剂,会造成磨损甚至卡死。此时由于电机浸在液体中,电机上的过载保护器不会动作。安装曲轴箱加热器、气液分离器和采用抽空停机控制可以有效阻止或降低制冷剂迁移。


润滑油太多导致压缩机液击损坏:

对低压腔压缩机,高速旋转的部件如转子,会频繁撞击油面,如果油面过高,引起润滑油大量飞溅。飞溅的润滑油一旦窜入进气道,带入气缸,就可能引起液击。


压缩机高温损坏的主要原因:

由于超范围使用、电源不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝压力太高等问题引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热现象。


压缩机表面温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一。如果表面温度超过125℃,一般认为压缩机已经处于严重过热状态;而如果表面温度低于100℃,压缩机温度正常。

电机高温的主要原因:


电机发热量大:供电不正常会引起电机发热量增大,如:电压不稳电压太低或太高、电压不平衡、缺相等都属于电源电不正常。


压缩机频繁启动、连杆抱轴、活塞咬缸、润滑不足或缺油等问题均会大大增加发热量。超范围使用压缩机很容易引起电机过热和损坏。


电机冷却不足:蒸发温度低,制冷剂质量流量小导致电机冷却不足。制冷剂泄漏量比较大时,也会制冷剂质量流量小导致电机冷却不足。

压缩机电机损坏


电机的损坏主要表现为定子绕组绝缘层破坏(短路)和断路等,绕组烧毁后,掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因,使得事后分析和原因调查比较困难。


故障表现:接触器频繁吸合或烧毁、过电流保护或压缩机内置保护、电源开关跳闸、压缩机腔体温度过高等。