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熱泵熱水器壓縮機(jī)故障原因解析

來(lái)源:   2013年10月17日 17:28   2901
  Foodjx導(dǎo)讀:熱泵熱水器機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)空氣能熱泵機(jī)組因其自帶冷熱源,安裝方便等特點(diǎn),近幾年受到廣泛應(yīng)用;但由于受空調(diào)負(fù)荷及外界環(huán)境的影響,工作范圍波動(dòng)較大,機(jī)組在非標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),在一些較惡劣的工況下,機(jī)組出現(xiàn)了一些壓縮機(jī)的故障問(wèn)題??砂残艑?duì)熱泵熱水器機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些壓縮機(jī)故障問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析,并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。
  
  熱泵熱水器機(jī)組采用的壓縮機(jī)型式種類較多,以全封閉活塞式壓縮機(jī)為常見(jiàn),而全封閉活塞壓縮機(jī)的故障問(wèn)題,大都發(fā)生在冬季進(jìn)行制熱運(yùn)行時(shí)。通過(guò)對(duì)一些故障壓縮機(jī)解剖的故障情況觀察,壓縮機(jī)的故障大致分為三類:
  
  (1)壓縮機(jī)吸排氣閥片破裂
  
  現(xiàn)象:壓縮機(jī)油位正常,壓縮機(jī)的軸承、曲軸、連桿完好,吸排氣閥片破裂。
  
 ?。?)壓縮機(jī)堵轉(zhuǎn)(此類故障較多)
  
  現(xiàn)象:壓縮機(jī)冷凍油為黑色、上下軸承套脫落或磨損、連桿斷裂、曲軸與軸承的摩擦面及曲軸與連桿的摩擦面有拉毛痕跡、電機(jī)轉(zhuǎn)子上有磨損痕跡,吸排氣閥片完好。
  
 ?。?)壓縮機(jī)電機(jī)燒毀
  
  現(xiàn)象:壓縮機(jī)對(duì)地絕緣為0,壓縮機(jī)的軸承、曲軸、連桿完好。
  
  原因分析
  
 ?。?)壓縮機(jī)吸排氣閥破裂
  
  從故障現(xiàn)象可以看出,造成壓縮機(jī)吸排氣閥破裂的主要原因是機(jī)組水側(cè)系統(tǒng)破裂,水進(jìn)人壓縮機(jī),形成液擊而導(dǎo)致閥片打壞。
  
  水側(cè)系統(tǒng)破裂主要有兩種情況:
  
  ①機(jī)組在制冷運(yùn)行時(shí),水系統(tǒng)發(fā)生斷流現(xiàn)象,由于有些用戶私自將流量開(kāi)關(guān)短接,機(jī)組不能進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作,水側(cè)熱交換器(特別是滿液式熱交換器)內(nèi)部水結(jié)冰而導(dǎo)致?lián)Q熱銅管凍裂,以致水氟互混,水進(jìn)入壓縮機(jī)形成液擊造成損壞。
  
 ?、诙荆脩舨皇褂脵C(jī)組時(shí),沒(méi)有按照規(guī)范操作,將水側(cè)換熱器內(nèi)部的冷凍水放掉或者沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的防凍措施,水側(cè)熱交換器內(nèi)部水結(jié)冰而導(dǎo)致?lián)Q熱銅管凍裂,以致水氟互混,等機(jī)組再次開(kāi)機(jī)時(shí),水進(jìn)人壓縮機(jī)造成塤壞。
  
 ?。?)壓縮機(jī)堵轉(zhuǎn)
  
  從此類故障壓縮機(jī)的解剖現(xiàn)象看,壓縮機(jī)內(nèi)部并不缺油,抱軸堵轉(zhuǎn)是由于瞬時(shí)潤(rùn)滑不良引起的,而導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的主要原因是潤(rùn)滑油油質(zhì)發(fā)生了變化:油被稀釋或油位被制冷劑液體抬高。
  
  出現(xiàn)機(jī)組回液的原因有:
  
 ?、僭谥评溲h(huán)中的制冷劑,通常積存在溫度zui低的部分,進(jìn)行冷凝。當(dāng)機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí),由于壓縮機(jī)的熱容量比冷凝器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器的熱容量大,壓縮機(jī)成為制冷循環(huán)中溫度zui低的部分,使制冷劑進(jìn)入。由于潤(rùn)滑油能將制冷劑很好的溶解,所以積聚在壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑就溶解在潤(rùn)滑油中,這種現(xiàn)象稱為“溶人”現(xiàn)象。制冷劑的“溶入”量視制冷劑充入量、制冷循環(huán)的結(jié)構(gòu)和停機(jī)時(shí)間的長(zhǎng)短而各異,在飽和時(shí),大致為充入潤(rùn)滑油量的30-100%。稀釋的油會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑不良,造成抱軸。
  
  再者,如果機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停抓,則潤(rùn)滑油將視壓縮機(jī)封閉殼的溫度、制冷劑和潤(rùn)滑油種類的不同,發(fā)生液相分離,分成下部為制冷劑液體(制冷劑多,制冷劑和潤(rùn)滑油的混合液少),上部為潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑油多,潤(rùn)滑油和制冷劑的混合液少)這種情況。若在這樣的狀態(tài)下使壓縮機(jī)啟動(dòng),則供往軸承和其他運(yùn)動(dòng)部件的油是幾乎只有制冷劑液的“潤(rùn)滑劑”,因此,在啟動(dòng)后的短時(shí)間內(nèi),軸承部分、連桿等部位將產(chǎn)生卡死和磨損。
  
  壓縮機(jī)在啟動(dòng)前沒(méi)有進(jìn)行預(yù)熱或者預(yù)熱時(shí)間不夠、曲軸箱電加熱器功率不夠時(shí),將無(wú)法避免以上情況的發(fā)生,從而造成壓縮機(jī)損壞。
  
 ?、跈C(jī)組在制熱運(yùn)行時(shí),特別是在濕度較大的環(huán)境下運(yùn)行時(shí),翅片容易接霜,如果除霜方式不是太完善,不能及時(shí)除霜或者除霜不*,都將導(dǎo)致低壓偏低,壓縮機(jī)大量回液,引起壓縮機(jī)故障。
  
 ?。?)電機(jī)燒毀
  
  如上所述,回液是造成抱軸的主要因素,因抱軸而引起軸承偏心,造成電機(jī)定子磨損,導(dǎo)致電機(jī)短路燒毀的現(xiàn)象是存在的。但對(duì)于純粹的電機(jī)燒毀,回液是否有影響?筆者認(rèn)為,全封閉活塞壓縮機(jī)的筒狀結(jié)構(gòu),決定了它對(duì)液擊并不敏感,即使有部分液體制冷劑進(jìn)人壓縮機(jī),一般不會(huì)直接導(dǎo)致閥片打壞,也不會(huì)直接造成電機(jī)燒毀。
  
  同時(shí),因?yàn)槿忾]壓縮機(jī)的潤(rùn)滑大都采用離心飛濺式,沒(méi)有壓力差的控制,所以壓縮機(jī)在缺油潤(rùn)滑的情況下也能運(yùn)行。此時(shí),壓縮機(jī)電流不斷上升,直至空氣開(kāi)關(guān)(過(guò)電流保護(hù)器)跳掉,此過(guò)程系壓縮機(jī)過(guò)載運(yùn)行,電流較大,電機(jī)線圈的溫升也很快,直至內(nèi)埋PTC動(dòng)作。因?yàn)閴嚎s機(jī)的PTC溫升速率在滿負(fù)荷或過(guò)載的條件下是十分靈敏的,而且空氣開(kāi)關(guān)都在PTC之前動(dòng)作,所以,缺油直接造成電機(jī)燒毀也缺乏依據(jù)。
  
  壓縮機(jī)純粹電機(jī)燒毀之因有兩個(gè):
  
 ?、匐姍C(jī)溫升過(guò)高。
  
  因?yàn)槿忾]壓縮機(jī)的電機(jī)是通過(guò)回氣來(lái)冷卻的,冬季熱泵機(jī)制熱時(shí),工況比較惡劣,特別是環(huán)境溫度很低時(shí),換熱量很小,制冷劑循環(huán)量也小,回氣壓力低,再加上電控上除霜不及時(shí)和不*,均會(huì)導(dǎo)致電機(jī)冷卻不夠,線圈發(fā)熱。這樣持續(xù)的發(fā)熱會(huì)形成高溫,而PTC對(duì)低負(fù)荷時(shí)的小電流反應(yīng)不敏感,所以壓縮機(jī)經(jīng)數(shù)次啟動(dòng)后,在未達(dá)到較高溫度時(shí)就會(huì)因過(guò)熱造成絕緣破壞,電機(jī)短路燒毀。
  
 ?、谥评湎到y(tǒng)內(nèi)部不清潔,含有雜質(zhì),雜質(zhì)腐蝕和磨損電機(jī)線圈,造成短路燒毀。
  
  改進(jìn)措施
  
 ?。?)控制上應(yīng)有防凍控制功能(即在停機(jī)狀態(tài),當(dāng)環(huán)境溫度低于一定值時(shí),水泵或電加熱應(yīng)投人運(yùn)行,以防水系統(tǒng)產(chǎn)生凍結(jié)),同時(shí),水系統(tǒng)上應(yīng)設(shè)有排水裝置,當(dāng)機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),應(yīng)排空水交換器內(nèi)的水,防止凍壞。
  
  (2)為了保障機(jī)組的正常運(yùn)行,流量開(kāi)關(guān)及各種保護(hù)開(kāi)關(guān)不能私自進(jìn)行短接;機(jī)組在運(yùn)行時(shí),要經(jīng)常進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)機(jī)組進(jìn)出水溫差過(guò)大時(shí),要及時(shí)對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)檢查:水泵是否正常,水流量情況及清洗水過(guò)濾器。
  
  (3)在電控程序中增加開(kāi)機(jī)前保證壓縮曲軸箱加熱器加熱時(shí)間的條件,確保壓縮機(jī)能充分預(yù)熱,防止損壞。
  
  (4)改進(jìn)除霜方式,確保及時(shí)除霜和除霜*,提高電控的可靠性,防止誤動(dòng)作或不動(dòng)作。
  
 ?。?)完善系統(tǒng)設(shè)計(jì),特別是在低溫制熱工況下,應(yīng)合理進(jìn)行膨脹閥及氣液分離器的匹配,或采取增加高低壓旁通等措施,來(lái)防止機(jī)組的回液?jiǎn)栴}。
  
  (6)改進(jìn)工藝,加強(qiáng)管理和增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),確保制冷系統(tǒng)內(nèi)部干凈清潔,無(wú)水分,制造加工質(zhì)量是影響機(jī)組質(zhì)量的重要因素,很多問(wèn)題必須防患于未然,避免造成重大故障。
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