雖然這些問(wèn)題是對(duì)法國(guó)泰康壓縮機(jī)講的,但在絕大多數(shù)情況下,這些問(wèn)題在無(wú)論怎樣的工藝,無(wú)論怎樣的用途和無(wú)論在何處使用下都會(huì)發(fā)生。一般地講,這些問(wèn)題可隨著冷凍工業(yè)發(fā)展而解決,而不是僅用某一項(xiàng)復(fù)雜工藝就可解決。
故障種類
用戶服務(wù)部所做出的壓縮機(jī)故障分析結(jié)果如下:
― 聲稱有故障壓縮機(jī)中有20%實(shí)際上是好的,工作正常
― 從整機(jī)返回的壓縮機(jī)故障與從銷售網(wǎng)絡(luò)返回的壓縮機(jī)故障相比較,是有很大不同的
― 從銷售網(wǎng)絡(luò)返回的壓縮機(jī)故障比從整機(jī)返回壓縮機(jī)的故障多3-5倍
― 電氣故障總和占全部故障的20%
― 壓縮機(jī)缺油(即油位在標(biāo)準(zhǔn)高度50%以下時(shí))故障占全部故障的6%
― 壓縮機(jī)卡死(機(jī)械故障)約為全部故障20%
― 內(nèi)部泄漏(閥片或墊片損壞,內(nèi)排氣管破裂等)約為全部故障的8%
― 壓縮機(jī)吸入空氣(即吸氣管泄漏)約占全部故障的5%
剩下的即是其他故障,如噪聲過(guò)大,運(yùn)輸或裝卸損壞等等。
小結(jié)一下,故障可區(qū)分如下
― 20% 無(wú)故障
― 29% 電器故障
― 6% 缺油
― 20% 卡死
― 5% 吸入空氣
― 8% 內(nèi)部泄漏
― 12% 其他故障
上面這些數(shù)字代表一個(gè)平均數(shù),對(duì)不同的壓縮機(jī)系列和型號(hào),對(duì)不同的用途的壓縮機(jī)這些數(shù)字是不同的。本分析的目的是對(duì)上述故障提出一些原因和說(shuō)明,并對(duì)如何使用壓縮機(jī)使之工作可靠提出解決辦法和建議。
I 電器故障
(1) 內(nèi)部線路起弧
該故障約占電器故障的20%,即占全部故障的6%,該種故障是 馬達(dá)在真空狀態(tài)下供電或是真空狀態(tài)下電充擊的典型結(jié)果。
在此種情況下,接線柱之間或接線柱與壓縮機(jī)外殼之間發(fā)生火 花,也可能在線圈內(nèi)部發(fā)生火花,這稱為電暈效應(yīng)(CORONA EFFECT)
因此要大聲勸告用戶,只能在真空破壞后才能供電。
對(duì)于電沖擊試驗(yàn)也是如此。
為了工藝安全,建議充注冷媒(系統(tǒng)抽空后)并用壓力表檢查壓 力,應(yīng)高于大氣壓力。事實(shí)上,從排氣側(cè)(往復(fù)壓縮機(jī)的“高壓” 側(cè))或從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的吸氣側(cè)或其他地方(殼體內(nèi)高壓)充注 冷媒,冷媒氣體不可能有足夠的時(shí)間使馬達(dá)區(qū)域增壓。
絕對(duì)不要在真空狀態(tài)下向壓縮機(jī)供電
絕對(duì)不要在真空破壞以前施加電沖擊
(2) 副繞組燒毀
該類故障占電器故障(單相馬達(dá))的80%,即全部故障的22%。
在大多數(shù)情況下,它是由于副繞組通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)超出設(shè)計(jì)要求 (PSC或CSR馬達(dá))或是電流過(guò)大而引起過(guò)熱的結(jié)果。很困難 找到這種故障的根源所在,但是,進(jìn)行了一些研究計(jì)劃以找出故 障解釋。
下列原因可以作為可能的原因:
2-a 接線錯(cuò)誤
在大多數(shù)情況下,故障發(fā)生在裝有電壓繼電器(即CSR馬達(dá))的 情況下,當(dāng)然其他類型的馬達(dá)也有發(fā)生。但PTC馬達(dá)不會(huì)發(fā)生, 因?yàn)?span>PTC馬達(dá)其副繞組是保護(hù)的。
作為直接后果,起動(dòng)電容器也損壞。這二種故障(副繞組與起動(dòng) 電容器故障)可能是同時(shí)發(fā)生的。某種接線錯(cuò)誤可能使副繞組在 數(shù)秒內(nèi)燒毀,這也包括PSC馬達(dá)類型(但只有運(yùn)轉(zhuǎn)電容器)。
但是,這種接線錯(cuò)誤是可以避免的,只要注意在壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)間 噪聲大小。因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤會(huì)產(chǎn)生搖擺的噪聲。
2-b 繼電器安裝位置
這種故障僅在壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)繼電器斷不開(kāi)而發(fā)生。電流繼電器特 別是僅在垂直安裝位置時(shí)才能安全工作。在任何情況下,允許最 大安裝偏差±15°。如果此偏差超出此限度,繼電器打不開(kāi),副繞 組和起動(dòng)電容保持通電,那就要燒毀。
大多數(shù)情況下,繼電器放在電器盒內(nèi),為此在壓縮機(jī)起動(dòng)前要檢 查安裝位置。電壓繼電器對(duì)正確安裝位置不太敏感,但是其特性 (即釋放/吸合)要變化,因此也會(huì)發(fā)生同樣的故障。
2-c 每小時(shí)起動(dòng)次數(shù)
壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí),副繞組通過(guò)大電流。通電如太長(zhǎng)副繞組會(huì)損壞,雖然設(shè)計(jì)上不允許這樣。
為此,副繞組不允許保持通電(PSC馬達(dá)除外),并且在二次起動(dòng)之間要有足夠長(zhǎng)的時(shí)間以使副繞組冷卻下來(lái)。
作為基本規(guī)則,也根據(jù)技術(shù)的發(fā)展,每小時(shí)最多的起動(dòng)次數(shù)應(yīng)小于10次,特殊情況下可允許12次。但是大多數(shù)情況下為每小時(shí) 7-8次。
裝置的開(kāi)停比即運(yùn)行時(shí)間與停機(jī)時(shí)間的比應(yīng)不超過(guò)0.75,以使副繞組有足夠時(shí)間冷卻。顯然,連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)小時(shí)(每天開(kāi)動(dòng)一次) 是最理想的,這樣可保證與經(jīng)常開(kāi)停相比有高的壓縮機(jī)可靠性。
有些裝置有低壓壓力表作為監(jiān)視。在這種情況下,應(yīng)該切斷后重新起用該壓力表時(shí)應(yīng)有一段時(shí)間延遲。雖然該表不是用作安全裝 置,特別在冷媒充注量不夠時(shí)(吸氣側(cè)泄漏)要延長(zhǎng)時(shí)間延遲。 壓縮機(jī)起動(dòng)延遲時(shí)間繼電器可以避免這種故障。
2-d 繼電器用錯(cuò)
某種繼電器僅適用于一種壓縮機(jī)。因此,它的特性是專用的(吸合/釋放)以保證安全起動(dòng)。每一種馬達(dá)也專為適合某種繼電器特性而設(shè)計(jì),以使能夠在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)的任何電壓都能起動(dòng)壓縮機(jī)。大多數(shù)繼電器看起來(lái)是一樣的,而且都裝在任何壓縮機(jī)上工作而不會(huì)立即發(fā)生問(wèn)題。因此,重要的是要檢查壓縮機(jī)供電電壓。
繼電器的吸合和釋放電壓和通過(guò)繼電器電流成正比,因此也與馬達(dá)的供電電壓成正比。人們都不太注意電壓波動(dòng)會(huì)影響繼電器工 況的事實(shí)以及這種波動(dòng)的后果。
電壓太高會(huì)形成副繞組長(zhǎng)久通電(繼電器不斷開(kāi))。反之,電壓太低會(huì)使起動(dòng)失敗,或形成開(kāi)/停狀態(tài)。
只有制造廠認(rèn)可的繼電器有準(zhǔn)許使用。
注:“通用繼電器”
修配市場(chǎng)出售的繼電器也可能會(huì)成功地工作,但隨后,它會(huì)在使用現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障。除了馬達(dá)的起動(dòng)扭矩被限定,形成壓縮機(jī)起動(dòng) 困難外,PTC型 通用繼電器有一個(gè)再起動(dòng)的時(shí)間延遲(冷卻問(wèn) 題),因此形成壓縮機(jī)處于永久性的非起動(dòng)狀態(tài)。
2-e 繼電器故障
任何繼電器可能在初始階段發(fā)生或在工作一段時(shí)間后發(fā)生故障。在大多數(shù)情況下,故障是與繼電器本身的或是放電起弧的機(jī)械故 障有關(guān)的。
故障的根源來(lái)自副繞組燒毀或起動(dòng)電容器損壞。此類故障是難于查明的。但大多數(shù)情況,有的是此類故障的后果??梢蕴岢龅淖?span> 好忠告是“在任何情況下不要使用先前損壞過(guò)的繼電器”
備注:對(duì)繼電器進(jìn)行試驗(yàn)性機(jī)械運(yùn)行(翻倒方法)是不足證明能夠使用的。任何損壞了的繼電器必須更換新的繼電器。
2-f 電壓不對(duì)
例:“A”型額定電壓為100/115V的繼電器通以220伏,壓縮機(jī)起動(dòng)以后,如繼電器不釋放,這樣副繞組和起動(dòng)電容器在過(guò)載 保護(hù)器切斷前即通過(guò)大電流。
(3) 主繞組燒毀
這類故障約為單相壓縮機(jī)電器故障的3.5%(按歐洲市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)率)。這類故障大多數(shù)來(lái)源于使用問(wèn)題,即不在正常工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。
主要原因有三:
― 壓縮機(jī)選型錯(cuò)誤
― 冷凝器太小或堵塞(或馬達(dá)風(fēng)扇故障)
― 冷卻壓縮機(jī)的空氣流不夠或形成熱空氣循環(huán)
3-a 壓縮機(jī)選型錯(cuò)誤
電動(dòng)機(jī)是設(shè)計(jì)在規(guī)定的蒸發(fā)溫度區(qū)域,為一定的冷媒和規(guī)定的電壓范圍內(nèi)在最佳效率下工作的。其中任一因素的偏差可能會(huì)是決 定性的,并形成過(guò)熱而過(guò)載保護(hù)器未跳開(kāi):即或是在非設(shè)計(jì)的運(yùn) 轉(zhuǎn)工況下功率不夠,或是在周圍環(huán)境下的熱交換不夠。
壓縮機(jī)過(guò)大,配上一個(gè)不能匹配同樣冷量的冷凝器也會(huì)有問(wèn)題。因?yàn)闊峤粨Q量增大。最重要的是壓縮機(jī)冷量必須與冷凝器規(guī)格、 冷量相匹配。選型錯(cuò)誤使系統(tǒng)平衡溫度增高4-5K(冷凝溫度), 因此系統(tǒng)性能的增加只是期望值的60%,如果壓縮機(jī)設(shè)計(jì)能有油冷器或用風(fēng)扇冷卻,這種冷卻方法必須要使用。
3-b 冷凝器太小或冷凝器堵塞
這二種情況都會(huì)使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)范圍以外工作,其后果如同上節(jié)所述。
冷凝器堵塞或風(fēng)扇馬達(dá)損壞會(huì)使冷凝溫度大大增高(也使排氣壓力大為增高)。但風(fēng)扇冷卻的壓縮機(jī)冷卻或冷卻氣流卻不夠,或空氣氣流溫度太高。雖然此時(shí)形成異常過(guò)熱,但過(guò)載保護(hù)器跳閘卻不發(fā)生。
3-c 氣流不充分或熱空氣循環(huán)
此故障大多數(shù)情況是由于設(shè)計(jì)者疏忽而造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)不佳。壓縮機(jī)和冷凝器的冷卻必須有最佳的氣流(在氣流組織和氣流溫度方 面)以保證最佳效率。
冷凝機(jī)組裝在一個(gè)很小的空間內(nèi)應(yīng)保證有充足的流入空氣口和同樣大小的流入口。
在某些情況下,裝置本身看起來(lái)不錯(cuò),但對(duì)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)并一定是好,對(duì)冷凝器可靠運(yùn)行來(lái)說(shuō)不一定是好。很多情況下冷凝機(jī)組的安裝方向并不與空氣流入口和流出口方向很好地對(duì)準(zhǔn),因此有可能使流入冷凝器的冷空氣被同一地方的熱空氣所加熱,這就是空氣循環(huán)。
在裝置現(xiàn)場(chǎng)使用中,檢查冷凝器流入空氣溫度,發(fā)現(xiàn)某些情況流入空氣溫度比大氣溫度高10K以上,例如大氣溫度32°C,我們發(fā)現(xiàn)吸入冷凝器的空氣是44°C(在冷凝器前面10公分處)。
在高的環(huán)境溫度下會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)工況,這種工況與裝置的受限制的狀態(tài)有關(guān),發(fā)生過(guò)載保護(hù)器跳開(kāi)。在這種情況下,維修人員常常作這樣的解釋:“冷凝器太小”。但他卻從來(lái)不想到這是“熱空氣循環(huán)”。
對(duì)上述所有的原因,主繞組燒毀不是主要的后果,閥片上油結(jié)炭或過(guò)載保護(hù)器跳開(kāi)都總是要降低壓縮機(jī)的壽命的。
II 缺油
為進(jìn)一步研究,只分解了具有50%原油量的壓縮機(jī)。這類故障占全部故障的6%,但可能在大型壓縮機(jī)內(nèi)發(fā)生即AG和AN系列(約占全部故障20%)。
缺油的后果是壓縮機(jī)卡死或發(fā)生早期磨損。壓縮機(jī)缺油可以有以下二個(gè)原因來(lái)解釋:
― 壓縮機(jī)回油不好
― 壓縮機(jī)停機(jī)期間起泡
(1) 壓縮機(jī)回油不好
一小部分油與冷媒氣混合,并在系統(tǒng)中循環(huán)。為避免系統(tǒng)內(nèi)積存油和保證管道內(nèi)最大的冷媒循環(huán)流速。一般認(rèn)為,冷媒氣質(zhì)量流 量1%以下油氣混合物在系統(tǒng)中循環(huán)是允許的。例如,1.5HP的壓 縮機(jī)可能有每小時(shí)1公斤油的循環(huán),這意味著有1.2倍的油加注量在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。
壓縮機(jī)制造廠為獲得冷媒與油的良好的互溶性,選定和認(rèn)證一定的冷凍油。但是在機(jī)械設(shè)計(jì)上必須以最小的冷媒氣體流速提供壓縮機(jī)的良好回油,也就是管路尺寸特別是吸氣管路尺寸必須謹(jǐn)慎選擇。也就是管路直徑大小須在壓降和良好回油之間取得平衡。