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压缩机毛病分析-过热    转载) ~; u1 R( d$ W& Q, l' K3 \
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艾默生电气谷能司
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【择要】排气温度过高和机电高温注解压缩机存在过热题目。机电高温源于冷却缺乏、负载过大和电源题目;而排气温度过高的缘由在于制冷剂的性子、回气温度、冷却体式格局、冷凝压力、压缩比等,另外COP对排汽温度有显着影响。过热对压缩机具有很大风险,它不只会收缩机电寿命、低落润滑油的光滑机能、减速润滑油变质,借会增添能耗,终究会破坏压缩机。
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压缩机过热、排气温度 - k8 c. s, m2 y1 _. O
1.
弁言
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压缩机一般运转时的发热量不应当引发过热。一般的机电发烧、紧缩热和摩擦热正在设想紧缩机时均做过卖力的思索,并有响应的冷却步伐。但是正在现实运用中,因为超局限运用、电源不正常、机电过载、制冷剂走漏、冷凝压力太高档题目引发的机电高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热征象对照常见,并已成为压缩机常见故障之一。
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气缸排气温度是判定压缩机是不是过热的重要指标之一。因为丈量上的难题,现实运用中是经由过程丈量排气管外面的温度(即排气管温度)去判定是不是过热。因为润滑油到150°C时会变得很稀疏,正在175°C阁下将最先剖析变质,因而气缸排气温度应当掌握正在150°C之内,而排气管温度一般比排气温度低10~40°C。因而,若是排气管温度凌驾135°C,一样平常以为压缩机曾经处于严峻过热状况;而若是排气温度低于120°C,压缩机温度一般。空调压缩机和冰箱压缩机的排气温度一般还要低一些。
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风险
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高温对压缩机机电和润滑油具有很大的风险。长时间过热,不只会低落机电绝缘性能和可*性,收缩机电寿命,并且借会低落润滑油的光滑才能,以至引发润滑油碳化和酸解。  \+ L0 V0 S# D) ~; k$ z1 S
润滑油碳化后光滑才能大大低落,将引发曲轴、连杆、活塞、活塞环等严峻磨损,以至会泛起抱轴、卡缸等堵转征象和由堵转而引发的连杆折断变乱。碳化油还会正在阀片和阀板上结碳,引发阀片走漏和阀片断裂。润滑油中的酸性物资会侵蚀绕组漆包线、低落绕组的绝缘性能。酸化润滑油借会引发镀铜征象。
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现实中,润滑油碳化老是伴随着酸解,因此磨损和侵蚀老是止影相随。磨损发生的微小金属屑混合于润滑油中,一方面减弱了润滑油的光滑感化;另一方面,微小的金属屑因为磁性而聚集于机电绕组中,组成导电回路。漆包线绝缘层被侵蚀后便能够泛起一些细小的裸**,很容易引发部分放电。若是金属粒构成导电回路,立刻会短路或击穿,销毁机电。
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活塞环和活塞磨损后借轻易引发回油难题和油压珍爱器行动。很多半关闭压缩机是*负压回油的,即曲轴箱压力低于机电腔压力时回油单向阀会翻开,润滑油便能回到曲轴箱。活塞和活塞环磨损后,下压气体味走漏到曲轴箱,曲轴箱负压状况遭到破环,形成回油难题。那一题目常显示为:紧缩机油位络续低落,最初油压珍爱器行动,压缩机停机,停机后油位会逐步规复。再次启动压缩机后,一切正常,但一段时间后上述征象再次泛起。0 x! p2 \- `0 ]) v9 e
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另外,润滑油中混同着微小的铁屑借会因为抽吸感化而聚集正在油泵吸油管的油网里面,形成油网脏堵。& _& T0 F  E8 [0 t
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3.
机电过热6 X8 a4 O! I0 N" U0 L) k2 `9 U- Z
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机电过热是相对机电的一般工作温度而言的。机电一般工作温度不能超过其绝缘品级所对应的最高许可温度(见下表)。1 L2 j! |1 ?# C$ C9 i( $ l: _
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制冷压缩机自己并没有耐热绝缘品级划定,而机电是有耐热绝缘品级的(见下表)。但是这个绝缘品级关于压缩机机电只能是个参考,由于压缩机机电的运用工况取一般机电的工况有很大差别。
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绝缘的热老化是电气设备不可避免的征象。绝缘寿命取温度之间的履历干系即“10划定规矩以为,温度每降低10°C绝缘寿命减半(见下表)。
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明显,机电高温黑白常有害的。压缩机正在设计时曾经考虑到机电冷却,一般事情时不应当泛起高温征象,更不应当泛起热珍爱停机。热珍爱停机的两个必要条件是温度凌驾设定平安限和高温持续时间超过热珍爱系统的相应工夫(一样平常正在5分钟之内)。
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机电温度降低的缘由不外乎发烧太多、冷却缺乏或两者兼有。
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1)机电发热量大
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供电不正常会引发机电发热量增大。电压不稳、电压太低或太下、电压不平衡、缺相都属于电源供电不正常。
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启动电流和堵转电流是一般电流的48倍,因而压缩机频仍启动、连杆抱轴、活塞咬缸、光滑缺乏或缺油等题目均会大大增添发热量。8 n! f: X( E5 }
另外,超局限运用压缩机很容易引发机电过热和破坏,那正在冷冻行业时有发生。蒸发温度每进步10°C,机电负载可增加30%以至更高,形成小马推大车的征象。因而,高温压缩机用于中高温系统、冷库降温历程持续时间过长,压缩机便长时间处于超负荷状况,对机电的毁伤很大,大大低落了机电的可*性,使机电今后碰到电压颠簸、电涌等突发状况时很容易销毁。- b1 H" Z* W7 k9 E% D
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2)机电冷却缺乏
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蒸发温度越低,制冷剂质量流量越小,现实需求的机电功率也就越小。因而将空调压缩机和中高温冷冻压缩机用于高温时,只管机电的现实功耗比名义功率减小了许多,但相对高温时的现实功率需求和冷却状况照样太大,机电冷却很容易泛起题目。' w4 A5 g) w& p4 i! b
另外,制冷剂走漏量比较大时,回气冷却型机电的冷却也得不到包管。而空热压缩机正在高温情况或冷却电扇毛病时的冷却也是个题目。若是压缩机配有附加冷却(如喷液冷却系统等),应当保持附加冷却的一般运转。
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为防备机电高温破坏,压缩机机电都有热珍爱器。差别机电的热珍爱跳开温度不尽雷同,一样平常为100~135°C。明显,热珍爱是机电平安的最初防地,泛起热珍爱停机注解机电严峻过热。
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排气温度过高" C5 r8 ~2 Y, ~  |: v1 u; u" t$ I
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排气温度过热的缘由重要有以下几种:回气温度下、机电加热量大、紧缩比高、冷凝压力下、制冷剂挑选欠妥。# b+ {$ U' C# W
1)回气温度下$ O6 s, p; ]8 U; u, k$ v$ u
回气温度上下是相对蒸发温度为而言的。为了防备回液,一样平常回气管路皆要求20°C的回气过热度。若是回气管路保温欠好,过热度便远远凌驾20°C8 N+ `% w( u0 K
回气温度越下,气缸吸气温度和排气温度就越下。回气温度每降低1°C,排气温度将降低11.3°C% h- }+ f1 H$ J; @) e5 f

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2)机电加热( ~( k  z- |) ~; s4 y, o. d% {) r

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关于回气冷却型压缩机,制冷剂蒸气正在流经机电腔时被机电加热,气缸吸气温度再一次被进步。
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机电发热量受功率和效力影响,而斲丧功率取排量、容积效力、工况、摩擦阻力等亲切相干。为了使机电热引发的温降更加清楚明了,本文推导出以下关系式:) F( F5 e( b7 A" {. h8 W! [1 C  @
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Cp COP
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这里,DT1Cp离别代表流经机电腔的制冷剂蒸气的温降和比热;h为机电效力, C1代表被回气吸取的机电热比例。环境温度越下,空气冷却越差,C1越靠近100%。焓差Dh代表每公斤制冷剂制冷量;COP为制冷系数。 7 i1 H9 v5 b: y+ O' G

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式(1)清晰天显现了温降取COP之间的干系:COP越小,气体温升越大。# G: N" ~# ^; C  x) i. e7 ]
关于R22压缩机,当蒸发温度从-5°C低落到-40°C时,一样平常COP会低落4倍,而其他参数转变不大,气体正在机电腔的温升会增添三四倍。因为气缸吸气温度每降低1°C,排气温度可降低11.3°C。因而,蒸发温度从-5°C低落到-40°C,排汽温度会上升约30~40°C
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回气冷却型半封压缩机,制冷剂正在机电腔的温降局限大抵正在15~45°C之间。空气冷却(风冷)型压缩机中制冷造不经由绕组,因此不存在机电加热题目。
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3)压缩比过高0 @4 E2 w# N) h8 q. F
排气温度受压缩比影响很大,压缩比越大,排气温度就越下。低落压缩比能够显着低落排气温度,详细要领包孕进步吸气压力和低落排气压力。! S/ o- n4 [. e1 t) Z) ]; T* B
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吸气压力由蒸发压力和吸气管路阻力决意。进步蒸发温度,能够有用进步吸气压力,敏捷低落压缩比,从而低落排气温度。
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一些用户偏偏里天以为,蒸发温度越低冷度速度越快,这类设法主意其实有许多题目。低落蒸发温度固然能够增添冷冻温差,但压缩机的制冷量却减小了,因而冷冻速度不一定快。况且蒸发温度越低,制冷系数就越低,而负荷却有增添,运转工夫延伸,耗电量会增大。
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低落回气管路阻力也能够进步回气压力,详细要领包孕实时改换净堵的回气过滤器、尽量缩小蒸发管和回气管路的长度等。& J  k- d: F; d/ r! h) e
另外,制冷剂缺乏也是吸气压力低的一个身分。制冷剂漏失后要实时增补。7 J" Q' Z3 ~' U: g  l
理论注解,经由过程进步吸气压力去低落排气温度,比其他要领更简朴有用。6 {- [; M7 `" W, C
排气压力过高的主要原因是冷凝压力太下。冷凝器散热面积缺乏、积垢、冷却风量或水量缺乏、冷却水或氛围温度太高档都可致使冷凝压力过高。挑选适宜的冷凝面积、保持足够的冷却介质流量是非常重要的。
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下温文空调压缩机设想的运转紧缩对照低,用于冷冻后压缩比成倍进步,排气温度很下,而冷却跟不上,形成过热。果该制止超局限运用压缩机,并使压缩机事情正在能够的最小压比下。正在一些高温系统中,过热是压缩机毛病的主要缘由。2 i  Z/ y8 D. }( l4 ?
4)反收缩取气体混淆5 l5 o) T  s" J% W) L& c" D' [% m
吸气路程最先后,滞留正在气缸余隙内的下压气体味有一个反收缩历程。反收缩后气体压力规复到吸气压力,用于紧缩那局部气体而斲丧的能量正在反收缩中便丧失失落了。余隙越小,一方面反收缩引发的功耗越小,另一方面吸气量越大,压缩机能效比因而大大增添。' _+ p' W+ p. ?" @. U
反收缩历程中,气体取阀板、活塞顶部和气缸顶部的高温里打仗吸热,因此反收缩完毕时气体温度不会低落到吸气温度。8 X  i' y7 X2 T* K0 x% ^% F
反收缩完毕后,正实的吸气历程才最先。气体进入气缸后一方面取反收缩气体混淆,温度降低;另一方面,混合气体从壁面上吸热升温。因而紧缩历程最先时的气体温度比吸气温度下。但因为反收缩历程和吸气历程异常长久,现实的温升很异常有限,一样平常缺乏5°C( C: A+ n. ?, G& K- `4 a# g5 j
反收缩是由气缸余隙引发的,是传统活塞式压缩机没法躲避的瑕玷。阀板排气孔中的气体排不出,就会有反收缩。
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**司的专利碟型阀板的排气阀片异常特别,能够祛除排气孔余隙和气体滞留,从根本上掌握了反收缩。从发现至今,碟阀压缩机一向连结着效力最高的纪录。% Q! ^0 M; x; B0 z* J& j. J: I" j

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5)紧缩温降取制冷剂品种
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差别的制冷剂的热物理性质差别,阅历一样的紧缩历程后排气温度降低量差别。因而关于差别的制冷温度,应当选用差别的制冷剂。冷凝温度为50°C、回气过热度20°C时差别制冷剂的绝热紧缩引发的温度降低值。
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紧缩温降取蒸发温度的干系
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R502的绝热紧缩温降比R22R410A低约莫2040°C。可见,当蒸发温度低于-30°C后,R22R410A的紧缩温升会凌驾130°C,考虑到20°C 的回气过热度和30°C的机电加热,实际排气温度将凌驾150°C,需求附加冷却。关于蒸发温度正在0°C以上(好比空调)来讲,排气温度不应当凌驾110°C,不存在过热题目。0 d2 y  N8 x& D! d

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结论取发起5 P. G0 v$ H' m6 s

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压缩机正在运用范围内一般运转不应当有机电下温文排汽温度过高档过热征象。压缩机过热是一个主要的毛病旌旗灯号,注解制冷系统存在较严峻的题目,大概压缩机的运用和保护欠妥。
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若是压缩机过热的泉源在于制冷系统,只能从革新制冷系统设想和保护方面动手解决问题。换一台新压缩机上去不克不及从根本上消弭过热题目。( j5 d+ T" a% |; a9 ]- A

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