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      關于壓縮機的回液、帶液啟動和液擊,該怎么預防和解決

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      日 期:2021-12-30 14:00:22 已 閱:2764 次

      一、回液
      大家做制冷的都知道,壓縮機是用作處理氣體壓縮的,當回到壓縮機的制冷劑不是純的氣體狀態,而是包含液體,液體制冷劑對壓縮機的影響是負面的,如果液體過多,甚至可能導致液擊,即使沒有液擊,也會發生濕壓縮導致跑油。

      還有一種影響,是對潤滑方面的影響。

      有很大的可能性,有部分的制冷劑液體會跑到壓縮機的潤滑油油池內,不同的壓縮機根據內部冷媒通道的設計不同,回到油池的液體制冷劑量也會不同,所有摩擦力作 用面的材質和作用力大小的區別對潤滑的需求也不盡相同,最終抗回液的能力就不同。

      吸入的制冷劑當中的液體,進入油池中,和潤滑油溶解到一起,稀釋潤滑 油,最終導致潤滑油的動態粘度下降,潤滑效果受到很大的影響,這樣會引起壓縮機的主軸承由于潤滑效果下降導致磨損,最終可能引起抱軸,甚至電機燒毀。

      丹佛斯的壓縮機從結構設計上面,已經最大可能避免了這一點,制冷劑到達油池的路徑經過專門的設計,可以將液體分離和蒸發,同時,最關鍵的是軸承材質進行了更 新,全系列的冷凍渦旋壓縮機采用無鉛特氟龍軸承或者碳軸承,可以耐受邊界潤滑條件甚至干潤滑。

      二、帶液啟動

      1、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。

      2、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,從壓縮機的視油鏡看的話,如下 圖所示。

      壓縮機內潤滑油的運行通道如下圖所示,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。

      3、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。

      4、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。

      三、液擊

      液擊發生在壓縮機內部,是指進入的制冷劑液體足夠多,發生液壓縮的情況,導致壓縮部件硬性損傷,比如渦旋盤或者十字劃環斷裂甚至碎掉。這些機械部件的碎片進入電機,也會同時造成電機的短路燒毀。

      發生液擊的原因有這幾個方面:


      ·機組安裝的現場,由于安裝人員經驗的欠缺,在抽真空結束之后,直接在壓縮機的吸排氣口(一般冷庫用的機組此處有角閥)進行充注制冷劑,充注之后直接啟動導致液擊發生。

      ·機組調試階段甚至穩定運行階段,由于末端匹配的問題,閥門選型的問題,蒸發側異常的問題等導致機組短時間內回液量較多,最終造成液擊。

      ·機組停機時候,冷媒遷移過多,最終將壓縮機內的壓縮腔也灌入制冷劑液體,在下次啟動的時候發生液擊。

      防止液擊的措施完全根據原因來制訂,包括機組安裝程序的操作指導,系統前期的選型和現場調試匹配,以及防止冷媒遷移的諸項措施。

      四、預防和解決辦法

      壓縮機出現持續回液的狀況時,壓縮機的身體就會亮起紅燈,此時“望、測、查、醫”的診療方式就派上了用場。

      診法步驟一:望—觀察機體,審視癥狀

      判斷壓縮機是否患上了持續回液病癥,要先從外部觀察壓縮機是否出現了壓縮機殼體大面積凝露甚至結霜,或者壓縮機油視鏡泡沫大量積壓的情況。如果出現這兩種癥狀,壓縮機則可能患上了持續回液,需進行進一步檢查。

      ·機組安裝的現場,由于安裝人員經驗的欠缺,在抽真空結束之后,直接在壓縮機的吸排氣口(一般冷庫用的機組此處有角閥)進行充注制冷劑,充注之后直接啟動導致液擊發生。

      ·機組調試階段甚至穩定運行階段,由于末端匹配的問題,閥門選型的問題,蒸發側異常的問題等導致機組短時間內回液量較多,最終造成液擊。

      ·機組停機時候,冷媒遷移過多,最終將壓縮機內的壓縮腔也灌入制冷劑液體,在下次啟動的時候發生液擊。

      防止液擊的措施完全根據原因來制訂,包括機組安裝程序的操作指導,系統前期的選型和現場調試匹配,以及防止冷媒遷移的諸項措施。

      壓縮機油視鏡泡沫大量積壓

      診法步驟二:測—勘察機體,確認病癥

      當壓縮機出現了上述癥狀則需立刻進行測查,確認持續回液病癥:

      一測壓縮機吸氣過熱度:

      測量點置于距離吸氣閥152mm 處。低溫應用系統中的壓縮機吸氣過熱度* 最小值為11K ;中高溫應用系統中的壓縮機吸氣過熱度* 最小值為3~6K。

      二測壓縮機油槽與吸氣管的溫差:

      測量油槽溫度方法:理論上建議在壓縮機底部中心處 (非邊緣位置)布置一根熱電偶,并且保溫,但實際操作中底部中心的測量往往會有困難,測量位置可用回氣口對面殼體底部替代。推薦壓縮機穩定運行時的溫差最小值為27℃。

      如果測得兩值同時過低,那么判定壓縮機患上持續回液病癥的概率在90%以上。若想確診,可再測量排氣溫度,如果排氣溫度過低(排氣過熱度* 低于25K通常認為排氣溫度低),則壓縮機可以確診患上了持續回液。

      注釋:

      *吸氣過熱度 = 吸氣溫度 - 吸氣壓力對應飽和溫度

      *排氣過熱度 = 排氣溫度 - 排氣壓力對應飽和溫度

      診法步驟三:查—排查關鍵點,確認病源

      對癥才可下藥,首先要查清導致制冷系統中的壓縮機持續回液的病因,主要有以下幾點(常見病因已用★標識):


      ★膨脹閥的選型或使用不當:

      膨脹閥選型過大或調試開度過大,進入蒸發器的制冷劑大于蒸發器能夠蒸發的數量

      膨脹閥感溫包未保溫或保溫不好,安裝位置不對甚至沒有安裝,造成檢測到的過熱度大于實際過熱度,膨脹閥開度過大

      蒸發器配置或使用不當:

      ★不除霜或除霜間隔時間過長,特別是排管系統(鋼排或鋁排)結霜過多導致換熱差

      蒸發面積偏小

      制冷劑充注量過多

      氣液分離器的容積過小或氣分回油孔直徑過大:

      氣分容積小儲存不了過多制冷劑,液位高過氣分內部銅管造成大量回液

      回油孔過大,造成大量制冷劑進入壓縮機

      診法步驟四:醫—對癥下藥,藥到病除

      如同冷熱感冒需要不同的藥物來醫治,不同的原因引發的持續回液也需要用對方法。



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