空气源热泵机组压缩机故障分析

空气源热泵机组压缩机故障分析

空气源热泵机组压缩机故障分析
　1 前言
　　空气源热泵机组因其自带冷热源，安装方便等特点，近几年受到广泛应用;但由于受空调负荷及外界环境的影响，工作范围波动较大，机组在非标准工况下运行时间较长，在一些较恶劣的工况下，机组出现了一些压缩机的故障问题。本文就空气源热泵机组在实际运行中出现的一些压缩机故障问题进行了详细分析，并提出了相应的改进措施。
　　2 故障现象
　　 空气源热泵机组采用的压缩机型式种类较多，以全封闭活塞式压缩机为常见，而全封闭活塞压缩机的故障问题，大都发生在冬季进行制热运行时。通过对一些故障压缩机解剖的故障情况观察，压缩机的故障大致分为三类:
　　 (1)压缩机吸排气阀片破裂
　　 现象:压缩机油位正常，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好，吸排气阀片破裂。
　　 (2)压缩机堵转(此类故障较多)
　　 现象:压缩机冷冻油为黑色、上下轴承套脱落或磨损、连杆断裂、曲轴与轴承的摩擦面及曲轴与连杆的摩擦面有拉毛痕迹、电机转子上有磨损痕迹，吸排气阀片完好。
　　 (3)压缩机电机烧毁
　　现象:压缩机对地绝缘为0，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好。
　　3 原因分析
　　下面就以上三类故障进行详细分析:
　　(1)压缩机吸排气阀破裂
　　从故障现象可以看出，造成压缩机吸排气阀破裂的主要原因是机组水侧系统破裂，水进人压缩机，形成液击而导致阀片打坏。
　　水侧系统破裂主要有两种情况:
　　①机组在制冷运行时，水系统发生断流现象，由于有些用户私自将流量开关短接，机组不能进行保护动作，水侧热交换器(特别是满液式热交换器)内部水结冰而导致换热铜管冻裂，以致水氟互混，水进入压缩机形成液击造成损坏。
(2)压缩机堵转
　　从此类故障压缩机的解剖现象看，压缩机内部并不缺油，抱轴堵转是由于瞬时润滑不良引起的，而导致润滑不良的主要原因是润滑油油质发生了变化:油被稀释或油位被制冷剂液体抬高。
　　出现机组回液的原因有:
　　①在制冷循环中的制冷剂，通常积存在温度 低的部分，进行冷凝。当机组长时间停机时，由于压缩机的热容量比冷凝器、蒸发器、储液器的热容量大，压缩机成为制冷循环中温度 低的部分，使制冷剂进入。由于润滑油能将制冷剂很好的溶解，所以积聚在压缩机内的制冷剂就溶解在润滑油中，这种现象称为“溶人”现象。制冷剂的“溶入”量视制冷剂充入量、制冷循环的结构和停机时间的长短而各异，在饱和时，大致为充入润滑油量的30-。稀释的油会导致润滑不良，造成抱轴。
　　再者，如果机组长时间停抓，则润滑油将视压缩机封闭壳的温度、制冷剂和润滑油种类的不同，发生液相分离，分成下部为制冷剂液体(制冷剂多，制冷剂和润滑油的混合液少)，上部为润滑油(润滑油多，润滑油和制冷剂的混合液少)这种情况。若在这样的状态下使压缩机启动，则供往轴承和其他运动部件的油是几乎只有制冷剂液的“润滑剂”，因此，在启动后的短时间内，轴承部分、连杆等部位将产生卡死和磨损。
　　压缩机在启动前没有进行预热或者预热时间不够、曲轴箱电加热器功率不够时，将无法避免以上情况的发生，从而造成压缩机损坏。
　　②机组在制热运行时，特别是在湿度较大的环境下运行时，翅片容易接霜，如果除霜方式不是太完善，不能及时除霜或者除霜不彻底，都将导致低压偏低，压缩机大量回液，引起压缩机故障。
　　(3)电机烧毁
　　如上所述，回液是造成抱轴的主要因素，因抱轴而引起轴承偏心，造成电机定子磨损，导致电机短路烧毁的现象是存在的。但对于纯粹的电机烧毁，回液是否有影响?笔者认为，全封闭活塞压缩机的筒状结构，决定了它对液击并不敏感，即使有部分液体制冷剂进人压缩机，一般不会直接导致阀片打坏，也不会直接造成电机烧毁。
　　同时，因为全封闭压缩机的润滑大都采用离心飞溅式，没有压力差的控制，所以压缩机在缺油润滑的情况下也能运行。此时，压缩机电流不断上升，直至空气开关(过电流保护器)跳掉，此过程系压缩机过载运行，电流较大，电机线圈的温升也很快，直至内埋PTC动作。因为压缩机的PTC温升速率在满负荷或过载的条件下是十分灵敏的，而且空气开关都在PTC之前动作，所以，缺油直接造成电机烧毁也缺乏依据。
　　笔者认为，压缩机纯粹电机烧毁之因有两个:
　　①电机温升过高。
　　因为全封闭压缩机的电机是通过回气来冷却的，冬季热泵机制热时，工况比较恶劣，特别是环境温度很低时，换热量很小，制冷剂循环量也小，回气压力低，再加上电控上除霜不及时和不彻底，均会导致电机冷却不够，线圈发热。这样持续的发热会形成高温，而PTC对低负荷时的小电流反应不敏感，所以压缩机经数次启动后，在未达到较高温度时就会因过热造成绝缘破坏，电机短路烧毁。
　　②制冷系统内部不清洁，含有杂质，杂质腐蚀和磨损电机线圈，造成短路烧毁。

4 改进措施
　　针对以上分析的原因，做出相应的改进措施:
　　(1)控制上应有防冻控制功能(即在停机状态，当环境温度低于一定值时，水泵或电加热应投人运行，以防水系统产生冻结)，同时，水系统上应设有排水装置，当机组长时间不用时，应排空水交换器内的水，防止冻坏。
　　(2)为了保障机组的正常运行，流量开关及各种保护开关不能私自进行短接;机组在运行时，要经常进行观察，发现机组进出水温差过大时，要及时对水系统进检查:水泵是否正常，水流量情况及清洗水过滤器。
　　(3)在电控程序中增加开机前　保证压缩曲轴箱加热器加热时间的条件，确保压缩机能充分预热，防止损坏。
　　(4)改进除霜方式，确保及时除霜和除霜彻底，提高电控的可靠性，防止误动作或不动作。
　　(5)完善系统设计，特别是在低温制热工况下，应合理进行膨胀阀及气液分离器的匹配，或采取增加高低压旁通等措施，来防止机组的回液问题。
　　(6)改进工艺，加强管理和增强质量意识，确保制冷系统内部干净清洁，无水分，制造加工质量是影响机组质量的重要因素，很多问题必须防患于未然，避免造成重大故障。
　　(7)加强用户的使用、操作及维护保养培训。

发布于：2007-12-1 已被阅读： 次  中山市,固原市,银川市,玉树,海东,陇南市,酒泉市,张掖市,天水市,金昌市,兰州市,榆林市,延安市,渭南市,铜川市,阿里,山南,拉萨市,怒江,文山州,楚雄州,普洱市,昭通市,玉溪市,昆明市,毕节,铜仁,遵义市,贵阳市,甘孜州,资阳市,达州市,宜宾市,南充市,遂宁市,绵阳市,泸州市,自贡市,三亚市,崇左市,河池市,玉林市,钦州市,梧州市,柳州市,梅州市,肇庆市,湛江市,佛山市,珠海市,韶关市,湘西州,怀化市,郴州市,张家界市,邵阳市,株洲市,仙桃市,随州市,荆州市,荆门市,襄樊市,黄石市,驻马店市,信阳市,南阳市,漯河市,中卫市,石嘴山市,海西,海南藏州,黄南州,海北,甘南,庆阳市,平凉市,武威市,白银市,嘉峪关市,安康市,汉中市,咸阳市,宝鸡市,林芝,日喀则,昌都,迪庆,德宏,大理,西双版纳,红河州,临沧市,丽江市,保山市,曲靖市,黔东州,黔西州,安顺市,六盘水市,凉山州,阿坝州,雅安市,广安市,眉山市,内江市,广元市,德阳市,攀枝花市,成都市,海口市,来宾市,百色市,贵港市,北海市,桂林市,南宁市,云浮市,揭阳市,潮州市,清远市,阳江市,汕尾市,惠州市,茂名市,江门市,汕头市,深圳市,广州市,娄底市,永州市,益阳市,岳阳市,湘潭市,长沙市,恩施州,黄冈市,孝感市,鄂州市,十堰市,武汉市,周口市,商丘市,三门峡市,许昌市,焦作市,安阳市,鹤壁市,平顶山市,开封市,郑州市,聊城市,滨州市,德州市,莱芜市,日照市,泰安市,烟台市,潍坊市,东营市,淄博市,上饶市,济南市,抚州市,宜春市,赣州市,新余市,九江市,景德镇市,宁德市,南平市,泉州市,莆田市,厦门市,宣城市,亳州市,六安市,宿州市,黄山市,滁州市,安庆市,淮北市,马鞍山市,蚌埠市,芜湖市,合肥市,丽水市,舟山市,衢州市,金华市,湖州市,嘉兴市,宁波市,宿迁市,镇江市,盐城市,连云港市,苏州市,徐州市,南京市,绥化市,牡丹江市,佳木斯市,大庆市,鹤岗市,哈尔滨市,白城市,白山市,辽源市,吉林市,葫芦岛市,铁岭市,盘锦市,阜新市,锦州市,本溪市,鞍山市,沈阳市,锡林郭勒盟,通辽市,乌海市,吕梁市,忻州市,晋中市,晋城市,阳泉市,太原市,廊坊市,承德市,保定市,邯郸市,唐山市,宁夏,甘肃省,西藏,贵州省,重庆市,广西,湖南省,河南省,江西省,安徽省,江苏省,黑龙江省,辽宁省,山西省,天津市,四平市,内蒙古,吴忠市,果洛,西宁市,定西市,商洛市,西安市,那曲,黔南州,巴中市,乐山市,贺州市,防城港市,东莞市,河源市,常德市,衡阳市,咸宁市,宜昌市,濮阳市,新乡市,洛阳市,菏泽市,临沂市,威海市,济宁市,枣庄市,青岛市,吉安市,鹰潭市,萍乡市,南昌市,龙岩市,漳州市,三明市,福州市,池州市,巢湖市,阜阳市,铜陵市,淮南市,台州市,绍兴市,温州市,杭州市,泰州市,扬州市,淮安市,南通市,常州市,无锡市,大兴安岭,黑河市,七台河市,伊春市,双鸭山市,鸡西市,齐齐哈尔市,延边,松原市,通化市,长春市,朝阳市,辽阳市,营口市,丹东市,抚顺市,大连市,阿拉善盟,兴安盟,乌兰察布市,巴彦淖尔市,呼伦贝尔市,鄂尔多斯市,赤峰市,包头市,呼和浩特市,临汾市,运城市,朔州市,长治市,大同市,衡水市,沧州市,张家口市,邢台市,秦皇岛市,石家庄市,青海省,陕西省,云南省,四川省,海南省,广东省,湖北省,山东省,福建省,浙江省,上海市,吉林省,河北省,北京市