丹佛斯壓縮機帶液啟動故障類型與原因分析
首先我們來定義一下什么叫做帶液啟動。當制冷機組在停機的狀態下,壓縮機殼體當中存有制冷劑液體,在下一次壓縮機啟動時,制冷劑液體會對壓縮機的潤滑產生破壞,帶有制冷劑液體情況下啟動壓縮機就叫做帶液啟動。
然后我們來看一下帶液啟動破壞壓縮機的過程。當壓縮機殼體內出現制冷劑液體時,液體往往會滯留在壓縮機的底部,和潤滑油混合在一起,潤滑油和制冷劑一般是互相溶解的,溶解度和溫度,添加劑等很多條件相關,潤滑油和制冷劑混合以后,潤滑油的本身特性會發生變化,最明顯的是動態粘度會降低,這就會直接影響潤滑效果,當壓縮機再一次啟動的一瞬間,渦旋壓縮機的電機一般是直接依靠三相電源直接驅動,大多數情況下不會安裝軟啟動器,這樣,壓縮機殼體內的壓力在一瞬間急劇降低,低至制冷劑在當前溫度下的飽和壓力以下,這樣會導致潤滑油內的制冷劑液體急劇蒸發,發生沸騰現象,產生大量的泡沫。
壓縮機內部一般有4個部位需要油潤滑,下軸承,主軸承,上軸承和渦旋盤。三個軸承都是和旋轉的曲軸進行配合,確保同軸度的同時,發生相對位移,產生摩擦,需要油的潤滑作用。
下軸承的距離油池很近,甚至有的壓縮機的下軸承設計為浸泡在油池里面(如丹佛斯的百福馬H和M系列壓縮機),所以一般情況下,下軸承是最容易得到油的部位,不需要擔心潤滑的問題;
主軸承和上軸承的油是依靠曲軸內部的偏心孔在曲軸運轉的時候產生的離心力甩上去的,如果有大量泡沫產生的話,泡沫會堵塞潤滑油上升的偏心孔,同時將原有作用面的油膜清洗掉,摩擦面在沒有足夠潤滑條件的情況下摩擦,會導致磨損,嚴重的會導致卡缸抱軸,帶液啟動影響最大的是軸的最上部,動軸承,因為這個部分位置最高,最難以得到潤滑油,所以會最先被磨損最后導致壓縮機壞掉。
我們再來分析一下帶液啟動發生的原因。正常運轉的系統,壓縮機當中不應該存在有制冷劑液體,但是在停機之后的一瞬間,壓縮機殼體內是整個系統的最低壓力點,高壓側依然是高壓,系統壓力需要平衡,大量的制冷劑液體在壓差的作用下,會繼續流動,在系統的蒸發器也停止工作之后,沒有熱量輸入進來,制冷劑會以液體的形態遷移到壓縮機的殼體內。另一方面,停機之后,機組內的制冷劑一定是氣液混合的狀態,液體會向位置較低的地方遷移,在密閉環境中,液體也容易往溫度低的地方聚集,壓縮機低壓側所在的位置往往溫度不會高,位置也較低,也增大了液體冷媒聚集的可能性。
我們再來看一下防止冷媒遷移導致帶液啟動的措施, 丹佛斯有以下3個建議:
1、安裝液管電磁閥, 在機組停機后,同時關閉電磁閥,將大部分的制冷劑液體截留在高壓側,很大程度上減少了帶液啟動的可能性。
2、安裝壓縮機電加熱帶, 在壓縮機停機后,電加熱帶上電,對油池進行加熱,保持熱量的輸入,維持油池的高溫,將油池內的制冷劑液體蒸發掉,避免下一次啟動的液體泡沫的影響。
3、回氣管路設計倒U型彎, 防止停機后,由于蒸發器和壓縮機之間的高低落差,由于自重的作用,蒸發器內的液體遷移到壓縮機,在下一次啟動時,蒸發器提前運轉,將液體蒸發成為氣體,即可確保安全。
4、安裝氣液分離器。
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