在制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)是用來(lái)提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械。從能量的觀點(diǎn)來(lái)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(mén)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(guò)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(jiàn)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：
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(guò)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(wú)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0.06／100～0.09／100；對(duì)于鋁合金活塞，間隙為氣徑直徑的0.12／100～0.18／100；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(wèn)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。彈力過(guò)強(qiáng)則使閥片開(kāi)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=kπ/4 D2P2，D為閥腔直徑，P2為最大氣體壓力，K為大于1的值，一般取1.5～2.5，低壓時(shí)K＝1.5～2.0，高壓時(shí)K＝1.5～2.5。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(guò)熱度。過(guò)熱度的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)膨脹閥開(kāi)啟度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)避免吸氣溫度過(guò)高或過(guò)低。吸氣溫度過(guò)高，即過(guò)熱度過(guò)大，將導(dǎo)致壓縮機(jī)排氣溫度升高。吸氣溫度過(guò)低，則說(shuō)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5一10℃.
2. 1吸氣溫度過(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)到最大，供液量也不會(huì)有什么變化，這樣制冷劑蒸汽在蒸發(fā)器中過(guò)熱使吸氣溫度升高。
(2)膨脹閥開(kāi)啟度過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)高，如回氣管道隔熱不好或管道過(guò)長(zhǎng)，都可引起吸氣溫度過(guò)高。
2. 2吸氣溫度過(guò)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)裥谐蹋仨氂幸欢ǖ倪^(guò)熱度。若壓縮機(jī)吸氣溫度過(guò)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(guò)低的原因有:
(1)制冷劑充注量太多，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(guò)熱度減小。即使關(guān)小膨脹閥也無(wú)顯著改善。
(2)膨脹閥開(kāi)啟度過(guò)大。由于感溫元件綁扎過(guò)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(kāi)啟度增大，導(dǎo)致供液量過(guò)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。
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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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。此外，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)的制冷量降低。耗電量增加。如果排氣溫度過(guò)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(mén)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)制冷劑充注量過(guò)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(guò)低
排氣壓力過(guò)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:
(I)膨脹閥冰堵或臟堵，以及過(guò)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(guò)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)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(guò)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(wú)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%一0. 09%;對(duì)于鋁合金活塞，間隙為氣缸直徑的0. 12%一0. 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(wèn)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(guò)強(qiáng)則使閥片開(kāi)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(guò)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(guò)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)，活塞向上串動(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(xiāo)與襯套配合間隙過(guò)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(guò)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(guò)規(guī)定的數(shù)值稱(chēng)之為過(guò)熱。過(guò)熱所帶來(lái)的后果:
(i)加快了配合間的磨損;
(2〕過(guò)熱量的熱不斷積聚，導(dǎo)致燒毀磨擦面以及產(chǎn)生壓縮機(jī)抱軸而造成重大的設(shè)備事故。
造成軸承過(guò)熱的原因主要有:軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過(guò)小;軸承偏斜，曲軸彎曲、扭擰變形;潤(rùn)滑抽粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等;安裝時(shí)沒(méi)有找平，沒(méi)有找好間隙，主軸與電機(jī)軸沒(méi)有找正，兩軸有傾斜等。
八、結(jié)語(yǔ)
以上從制冷系統(tǒng)運(yùn)行原理及壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)方面分析了壓縮機(jī)常見(jiàn)的故障及產(chǎn)生的原因。壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)中的重要機(jī)械設(shè)備，對(duì)其故障一定要及時(shí)排除，以免造成系統(tǒng)破壞。
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