在制冷系統(tǒng)中，壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械。從能量的觀點來看，壓縮機是屬于將原動機的動力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的機器。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，壓力能的應(yīng)用日益廣泛，使得壓縮機在國民經(jīng)濟建設(shè)的許多部門中成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中，難免會出現(xiàn)一些故障，甚至事故。故障是指壓縮機在運行中出現(xiàn)的不正常情況，一經(jīng)排除壓縮機就能恢復(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，若碰到故障不及時排除便會造成重大事故。以下就壓縮機常見故障及其發(fā)生原因進行了分析。
一、排氣量不足：
排氣量不足是與壓縮機的設(shè)計氣量相比而言。主要可從下述幾方面考慮：
1 進氣濾清器的故障 ：積垢堵塞，使排氣量減少；吸氣管太長，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 壓縮機轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低：空氣壓縮機使用不當，因空氣壓縮機的排氣量是按一定的海拔高度、吸氣溫度、濕度設(shè)計的，當把它使用在超過上述標準的高原上時，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，需及時更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無圖紙時，可取經(jīng)驗資料，對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時，間隙值為氣缸直徑的0.06／100～0.09／100；對于鋁合金活塞，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 填料函不嚴產(chǎn)生漏氣使氣量降低。其原因首先是填料函本身制造時不合要求；其次可能是由于在安裝時，活塞桿與填料函中心對中不好，產(chǎn)生磨損、拉傷等造成漏氣；一般在填料函處加注潤滑油，它起潤滑、密封、冷卻作用。
5 壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影響。閥座與閥片間掉入金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴，形成漏氣。這不僅影響排氣量，而且還影響間級壓力和溫度的變化 ；閥座與閥片接觸不嚴形成漏氣而影響了排氣量，一個是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等，第二是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣。
6 氣閥彈簧力與氣體力匹配的不好。彈力過強則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時，這些不僅影響了氣量，而且會影響到功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時，也會影響到氣體壓力和溫度的變化。
7 壓緊氣閥的壓緊力不當。壓緊力小，則要漏氣，當然太緊也不行，會使閥罩變形、損壞，一般壓緊力可用下式計算：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K＝1.5～2.0，高壓時K＝1.5～2.5。這樣取K，實踐證明是好的。氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時壓力也不正常。
二、吸氣溫度不正常
壓縮機吸氣溫度是指從壓縮機吸氣截止閥前面的溫度計讀出的制冷劑溫度。為了保證壓縮機的安全運轉(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，即應(yīng)具有一定的過熱度。過熱度的大小可通過調(diào)節(jié)膨脹閥開啟度來實現(xiàn)。
應(yīng)避免吸氣溫度過高或過低。吸氣溫度過高，即過熱度過大，將導(dǎo)致壓縮機排氣溫度升高。吸氣溫度過低，則說明制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)不完全，既降低了蒸發(fā)器換熱效率，濕蒸汽的吸人又會形成壓縮機液擊。吸氣溫度正常情況下應(yīng)比蒸發(fā)溫度高5一10℃.
2. 1吸氣溫度過高
正常情況下壓縮機缸蓋應(yīng)是半邊涼、半邊熱。若吸氣溫度過高則缸蓋全部發(fā)熱。如果吸氣溫度高于正常值，排氣溫度也會相應(yīng)升高。
吸氣溫度過高的原因主要有:
(1)系統(tǒng)中制冷劑充注量不足，即使膨脹閥開到最大，供液量也不會有什么變化，這樣制冷劑蒸汽在蒸發(fā)器中過熱使吸氣溫度升高。
(2)膨脹閥開啟度過小，造成系統(tǒng)制冷劑的循環(huán)量不足，進人蒸發(fā)器的制冷劑量少，過熱度大，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高，如回氣管道隔熱不好或管道過長，都可引起吸氣溫度過高。
2. 2吸氣溫度過低
理論上壓縮機吸人蒸汽為飽和狀態(tài)時其運行效果最好。為了保證壓縮機安全運行，防止?jié)裥谐?，必須有一定的過熱度。若壓縮機吸氣溫度過低，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。壓縮機吸氣溫度過低的原因有:
(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，過熱度減小。即使關(guān)小膨脹閥也無顯著改善。
(2)膨脹閥開啟度過大。由于感溫元件綁扎過松、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誤等，致使感溫元件所測溫度不準確，接近環(huán)境溫度，使膨脹閥動作的開啟度增大，導(dǎo)致供液量過多。
三、排氣溫度不正常
壓縮機排氣溫度可以從排氣管路上的溫度計讀出。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，排氣溫度上升;如果排氣壓力不變，吸氣壓力下降時，排氣溫度也要升高。這兩種情況都是因為壓縮比增大引起的。冷凝溫度和排氣溫度過高對壓縮機的運行都是不利的，應(yīng)該防止。排氣溫度過高會使?jié)櫥妥兿∩踔撂炕Y(jié)焦，從而使壓縮機潤滑條件惡化。
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，當排氣壓力升高時，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，排氣管上的溫度計指示值也升高。
影響吸氣溫度升高的實際因素有:中間冷卻效率低，或者中冷器內(nèi)水垢過多影響換熱，則后面級的吸氣溫度必然偏高，排氣溫度也會升高。氣閥漏氣，活塞環(huán)漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力變化，只要壓縮比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。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應(yīng)的。正常情況下，壓縮機的排氣壓力與冷凝壓力很接近。
冷凝壓力升高時，壓縮機排氣溫度也升高。壓縮機的壓縮比增大，輸氣系數(shù)減小，從而使壓縮機的制冷量降低。耗電量增加。如果排氣溫度過高，則增加了壓縮機潤滑油的消耗，使油變稀，影響潤滑;當排氣溫度與壓縮機油閃點接近時，還會使部分潤滑油炭化并積聚在吸、排氣閥口，影響閥門的密封性。
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，因為這將增大冷卻水泵或風(fēng)扇及電機的功率，應(yīng)全面綜合考慮。
排氣壓力偏高會使壓縮功加大，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，傳熱面污垢嚴重，也能導(dǎo)致冷凝壓力升高。水垢的存在對冷凝壓力影響也較大。
4. 2排氣壓力過低
排氣壓力過低，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的設(shè)計氣量相比而言:
(1)進氣過濾器積垢堵塞或壓縮機吸氣管太長，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)壓縮機轉(zhuǎn)速降低使排氣量降低。如果壓縮機使用環(huán)境不當，因壓縮機的排氣量是按一定的海拔高度(該項主要是空氣壓縮機)、吸氣溫度、濕度以及供電情況設(shè)計的，當把它使用在超過上述標準的環(huán)境時，如空氣壓縮機使用在高原環(huán)境中會導(dǎo)致吸氣壓力降低等，排氣量也會受到影響。
(3)氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴重、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，需及時更換易損件，如活塞環(huán)等。屬于安裝不正確，間隙留得不合適時，應(yīng)按圖紙給予糾正，如無圖紙時，可取經(jīng)驗資料，對于活塞與氣缸之間沿圓周的間隙，如為鑄鐵活塞時，間隙值為氣缸直徑的0.06%一0. 09%;對于鋁合金活塞，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)填料密封不嚴產(chǎn)生漏氣使排氣量降低。其原因首先是填料本身制造時不合要求;其次可能是由于在安裝時，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滑油，起到潤滑、密封、冷卻作用。
(5)壓縮機吸、排氣閥的故障對排氣量的影
響。閥座與閥片間掉人金屬碎片或其它雜物，關(guān)閉不嚴，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形成漏氣而影響了排氣量，可以是制造質(zhì)量問題，如閥片翹曲等，也可是由于閥座與閥片磨損嚴重而形成漏氣。
(6)氣閥彈簧力與氣體力匹配較差。彈力過強則使閥片開啟遲緩，彈力太弱則閥片關(guān)閉不及時，這些不僅影響了排氣量，而且會影響到壓縮機功率的增加，以及氣閥閥片、彈簧的壽命。同時，也會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。壓緊力小，則要漏氣，當然過大又會使閥罩變形、損壞。若氣閥有了故障，閥蓋必然發(fā)熱，同時排氣壓力也不正常。
六、聲音異常
壓縮機某些部件發(fā)生故障時會發(fā)出異常聲響，活塞與缸蓋間隙過小，直接撞擊;活塞桿與活塞連接螺帽松動或脫扣，活塞端面絲堵松動，活塞向上串動碰撞氣缸蓋，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、脫扣、折斷等，軸徑磨損嚴重，間隙增大，十字頭銷與襯套配合間隙過大或磨損嚴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，負荷調(diào)節(jié)器調(diào)得不當?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，溫度超過規(guī)定的數(shù)值稱之為過熱。過熱所帶來的后果:
(i)加快了配合間的磨損;
(2〕過熱量的熱不斷積聚，導(dǎo)致燒毀磨擦面以及產(chǎn)生壓縮機抱軸而造成重大的設(shè)備事故。
造成軸承過熱的原因主要有:軸承與軸頸貼合不均勻或接觸面積過小;軸承偏斜，曲軸彎曲、扭擰變形;潤滑抽粘度太小，油路堵塞，油泵有故障造成斷油等;安裝時沒有找平，沒有找好間隙，主軸與電機軸沒有找正，兩軸有傾斜等。
八、結(jié)語
以上從制冷系統(tǒng)運行原理及壓縮機結(jié)構(gòu)方面分析了壓縮機常見的故障及產(chǎn)生的原因。壓縮機是制冷系統(tǒng)中的重要機械設(shè)備，對其故障一定要及時排除，以免造成系統(tǒng)破壞。
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