往復壓縮機常見故障分析及對策(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2016屆機械制造與自動化專業(yè) 畢業(yè)生畢業(yè)作業(yè) 課題名稱：往復壓縮機常見故障分析及對策學生姓名：張燕鳴 指導教師： 江南大學網(wǎng)絡教育學院2016年7月江南大學網(wǎng)絡教育學院畢 業(yè) 論 文 (設(shè) 計) 姓 名校外學習中心崇安職校學 號證 件 號批 次層 次業(yè)余高起專專 業(yè)機械制造與自動化指導教師課題名稱往復壓縮機常見故障分析及對策（終稿）指導教師評 語 終 稿 成 績 ：指導教師簽名：年 月 日目 錄論文摘要 （4）關(guān)鍵詞 （4）一.概述 （4）二.液擊過程分析 （4）三.液擊的判斷方法 （5）1.通過聲音判斷 （5）2.通過觀察進行判斷 （5）四.液擊故障的現(xiàn)象 （5）

2、1.吸氣閥片斷裂 （5）2.連桿斷裂 （6）3.電機燒毀 （6）五.液擊的原因分析 （6）1. 回液 （6）2.帶液啟動 （7）3.冷凍機油太多 （7） 4. 設(shè)計時參數(shù)選擇不當或使用不當（7） 5.制冷劑充注方式方法不確 （7）六.預防與處理對策 （7）1.改善壓縮機冷凍機油的回油途徑 （8）2.增加設(shè)備，使制冷劑氣體和液體分離 （8）3.設(shè)計合理的過度 （8）4.安裝曲軸箱加熱器 （8）5.抽空停機 （8）七.結(jié)束語 （8）感謝詞 （9）參考文獻 （9）往復壓縮機常見故障分析及對策摘 要：往復式壓縮機在制冷設(shè)備中比較常見，作為制冷系統(tǒng)中核心動力組成，因其所做機械運動是往復運動，在往復運動中

3、壓縮機運動部件會因摩擦時間長了而損壞；此外外部因素導致的壓縮機發(fā)生故障和出現(xiàn)事故也屢見不鮮，主要針對往復式壓縮機中的活塞式制冷壓縮機最容易發(fā)生的故障之一液擊進行詳細的分析，液擊現(xiàn)象出現(xiàn)后應該咋樣判斷，對液擊形成的原因進行了說明，液擊發(fā)生后應該咋樣處理，防范和減少往復式壓縮機出現(xiàn)的故障，對往復式壓縮機長期的穩(wěn)定的運行有所借鑒。 關(guān)鍵詞：壓縮機；制冷；液擊；故障原因分析；排除措施一.概述往復式壓縮機是把一定量的氣體壓縮后吸入和排出的一種容積式壓縮機。它主要由機體、傳動機構(gòu)、壓縮機構(gòu)、潤滑機構(gòu)、冷卻系統(tǒng)以及操作控制系統(tǒng)等構(gòu)成。機體是往復式壓縮機的基礎(chǔ)部分，主要由機身、中體和曲軸構(gòu)成；傳動機

4、構(gòu)由離合器、聯(lián)軸器或帶輪以及連桿、曲軸等運動部件組成；壓縮機構(gòu)由氣缸、活塞、進氣閥門和出氣閥門構(gòu)成；潤滑機構(gòu)由油泵、油過濾器、油冷卻器等構(gòu)成；冷卻系統(tǒng)主要有風冷和水冷兩種，風冷由散熱風扇和中間冷卻器組成；水冷由冷凝器、管道閥門等組成；操作控制系統(tǒng)包括各種調(diào)節(jié)裝置。儀器儀表、安全法以及各種保護裝置。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，往復式壓縮機制造工藝已經(jīng)很成熟、制造成本也越來越低，因此在冰箱、空調(diào)、冷庫等還大量使用各種規(guī)格型號的往復式壓縮機。因為其制造工藝比較成熟，結(jié)構(gòu)相比螺桿、離心壓縮機簡單，而且對加工材料和壓縮機的加工工藝要求比較低，費用節(jié)省，在各個領(lǐng)域得到廣泛應用，能適應的壓力范圍和制冷量比較廣，維修方

5、便。但是，往復式壓縮機在設(shè)備的使用過程中也存在著各種各樣問題，如壓縮機電機燒毀、壓縮機的不正常震動和噪音、發(fā)生液擊現(xiàn)象使零部件損壞、壓縮機排氣溫度過高、壓縮機密封故障導致的漏氣、連桿活塞不正常的磨損等故障。這當中液擊現(xiàn)象是往復式壓縮機中最大的一種故障之一，嚴重時壓縮機可能會受到傷害而損壞。二液擊過程分析在壓縮機制冷系統(tǒng)中要是冷凍機油或制冷劑添加過多，系統(tǒng)蒸發(fā)器的熱負荷就會不穩(wěn)定，膨脹閥的調(diào)節(jié)的不合理，壓縮機的吸氣閥如果較快開啟，制冷系統(tǒng)在設(shè)計的時候及設(shè)備安裝調(diào)試的時候不合理等，都有可能會使壓縮機產(chǎn)生液擊現(xiàn)象。壓縮過程中制冷劑應該以氣體的狀態(tài)被吸入壓縮機的吸氣腔，如果以液體或氣液混合狀態(tài)被吸入壓

6、縮機的吸氣腔，將極易導致壓縮機液擊現(xiàn)象的發(fā)生，壓縮機的吸排氣閥片最容易被液體撞擊損壞，斷裂，雖然輕微的、短時間的液擊可能并不會馬上損壞閥片，時間長了閥片也會因為疲勞而破裂，有時碎片會進入壓縮機腔體到達電動機線圈處就可能會直接損壞壓縮機。 另外補充制冷劑過快、以液體的形式?jīng)_入也可能會造成液擊現(xiàn)象。簡單的說就是制冷劑不是以氣體的形式進入而是以液體的形式進入壓縮機汽缸，沖擊壓縮機零部件而引起壓縮機零部件部分永久性的損壞。液擊發(fā)生時，壓縮機中的運轉(zhuǎn)零部件在很短時間內(nèi)就可以被液體撞擊而損壞，這是造成往復式壓縮機發(fā)生故障的原因之一。避免制冷劑由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，以液體或氣液混合的形式進入壓縮機的氣缸就可以有

7、效防止液擊發(fā)生，因此液擊故障采取一定的措施是可以避免的，由此可見防止制冷劑以液體的形式進入氣缸是避免液擊現(xiàn)象的有效手段之一。三.液擊的判斷方法要準確無誤的確定液擊是否發(fā)生，就必須要首先知道往復式壓縮機的正常工作狀態(tài)。那就要壓縮機操作工和維修保養(yǎng)人員對往復式壓縮機的正常運行狀態(tài)有一目了然，并且在平時的使用中對制冷系統(tǒng)的運行狀態(tài)做到及時了解、心中有數(shù)。壓縮機在正常運轉(zhuǎn)時發(fā)出的只有輕微的振動聲，閥片發(fā)出的聲音是清晰均勻的嗒嗒嗒的聲，而且壓縮機的其它零部件不應該有敲擊聲和異常的雜音;而且油壓表上顯示的油壓數(shù)值應該保持在正常范圍內(nèi);又因為壓縮機制冷時環(huán)境溫度一般比壓縮機的吸氣溫度低，因此壓縮機表面會出現(xiàn)

8、冷凝現(xiàn)象，可以看到壓縮機上有時會有“結(jié)露結(jié)霜”現(xiàn)象。操作工可以通過仔細觀察制冷壓縮機在運轉(zhuǎn)時的狀態(tài)和各個儀器儀表顯示的壓縮機實時數(shù)據(jù)對產(chǎn)生異常情況具體分析，確認是否發(fā)生液擊。1. 通過聲音進行辨別在壓縮機運行時可以通過聲音來辨別，如不大確定也可以用把螺絲刀一頭發(fā)在機體上，一頭緊貼耳朵來聽，要是在壓縮機運行中，發(fā)現(xiàn)壓縮機傳出的沉悶聲音，吸氣閥片排氣閥片發(fā)出的起落聲音不是均勻的，發(fā)出比較輕的敲擊聲，說明壓縮機已經(jīng)出現(xiàn)液擊現(xiàn)象的苗頭，如果出現(xiàn)異常的敲擊聲，即是壓縮機液擊聲，說明在氣缸中有液態(tài)制冷劑或冷凍機油進入，此時在壓縮機傳出的異常敲擊或撞擊聲外，壓縮機會有搖擺振動，說明可能發(fā)生液擊了。2. 通過

9、觀察進行判斷在運行過程中，通過肉眼觀察若發(fā)現(xiàn)：(1)吸氣排氣溫度下降比正常時下降快；(2)冷凍機油的油位過高；(3)冷凍機油呈泡沫狀態(tài)；(4)壓縮機內(nèi)部有敲擊聲傳出來而且伴隨著振動發(fā)生;(5)壓縮機的外表面結(jié)霜嚴重，甚至連高壓缸蓋也出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象。如果出現(xiàn)以上現(xiàn)象，那就意味著系統(tǒng)中氣態(tài)制冷劑已經(jīng)是氣液混合了，已經(jīng)進入了氣缸，極有可能造成液擊現(xiàn)象，要及時停機處理。四.液擊故障的現(xiàn)象1.吸氣閥片斷裂往復式壓縮機正常運行時，氣體流動時產(chǎn)生的沖擊力是均勻的打擊在排氣閥片上的。液體的密度比氣體大得多，因而液體產(chǎn)生的打擊力也比氣體大得多，能量也大，在吸氣閥片上產(chǎn)生的沖擊力不僅大而且沖擊次數(shù)也多，強大的沖擊力

10、使吸氣閥片迅速斷裂，其破壞性是不言而喻的。液擊的特征之一是往復式壓縮機中吸排氣閥片的斷裂。2.連桿斷裂壓縮機活塞在氣缸內(nèi)的行程時間非常短，而排氣的過程會幾倍的短暫。壓縮機氣缸中制冷劑氣體和液體的混合物要在非常短的時間內(nèi)從排氣閥處排出，產(chǎn)生的沖擊力是很大的。排氣閥片和吸氣閥片受到的沖擊力是相同的，但是它們的結(jié)構(gòu)不一樣，排氣閥片上因為有限位板和彈簧片支撐，受到?jīng)_擊后不容易斷裂。這是和吸氣閥片不相同的地方，但是如果受沖擊嚴重時，閥片上的限位板也會因此出現(xiàn)變形翹起。而一旦液體沒有被活塞及時排出氣缸，在活塞上方就會壓縮液體，氣體是可以被壓縮的，但液體是不容易被壓縮的，壓縮時就像在直接撞擊，所以有金屬敲擊

11、聲從壓縮機缸蓋中傳出。壓縮機液擊瞬間產(chǎn)生的壓力具有非常大的破環(huán)性，除了一般比較常見的的連桿曲軸彎曲變形甚至斷裂外，其他的主要壓縮受力件也會有變形甚至損壞破裂。但在檢修壓縮機時往往不被重視，彎曲或斷裂的連桿在壓縮機打開時很容易被發(fā)現(xiàn)，其它主要壓縮受力件需要仔細查看才能發(fā)現(xiàn)是否有變形或損壞，如果不能發(fā)現(xiàn)將會為故障的再次發(fā)生埋下隱患。3.電機燒毀 由于液擊使閥片斷裂，如果不嚴重，壓縮機還是能帶病運行的，由于聲音不易聽出，初期可能不太容易發(fā)現(xiàn)。對于半封閉壓縮機，斷裂閥片的碎片可能會隨在系統(tǒng)中隨著冷凍機油和制冷劑流動，經(jīng)過電機線圈時由于磁性作用聚集在繞組中，發(fā)生短路只是一個時間問題。在往復式壓縮機中的雙

12、級壓縮機，一般在回氣中帶有冷凍機油，使壓縮機的壓縮過程如履薄冰，回液要還有，那就更加雪上加霜了，低壓氣缸內(nèi)的吸排氣閥片就很容易受沖擊而破裂。破碎的閥片在經(jīng)過繞組時，由于繞組通電時有電磁感應產(chǎn)生磁性，很容易被電動機繞組吸住。因此，在制冷活塞壓縮機中雙級壓縮機比單級壓縮機更容易出現(xiàn)電機短路而引起燒毀，而且電機燒毀后難以找到燒毀的真正原因。五.液擊的原因分析1. 回液回液現(xiàn)象的出現(xiàn)是造成往復式壓縮機出現(xiàn)液擊現(xiàn)象的原因之一，回液是指往復式壓縮機在運行中壓縮機輸出到蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑不能完全蒸發(fā)變成氣態(tài)制冷劑，然后通過吸氣管回到壓縮機內(nèi)部的過程。而對于小型制冷系統(tǒng)而言，如果制冷劑充注量過多，在運行時蒸

13、發(fā)器蒸發(fā)又不充分，將會引起回液；在設(shè)計選型的時候膨脹閥型號和系統(tǒng)蒸發(fā)器蒸發(fā)量匹配不當；膨脹閥出現(xiàn)故障也有可能造成回液的發(fā)生?；匾喝绻M入壓縮機氣缸和冷凍機油混合將使冷凍機油粘性下降，必將加速活塞的磨損。冷凍機油中如果有大量制冷劑將會使冷凍機油粘度下降，在磨擦面不能形成正常的油膜，致使運動零部件磨損。顯然，回液不但是會引起液擊，還會因為冷凍機油粘度下降造成運轉(zhuǎn)部件接觸面的磨損。將會使電機的額定負載和額定電流加大，時間久了將引起電機故障。壓縮機在剛開機和正常運轉(zhuǎn)階段，由于溫度的不同，蒸發(fā)器與冷凝器的工況也不同，需要的制冷劑也不同，當蒸發(fā)器需要的制冷劑比較少時，多余的液態(tài)制冷劑將會儲存在冷凝器及氣液

14、分離器中；在壓縮機運轉(zhuǎn)過程中，由于實際運行工況的不同也會導致壓縮機的回液故障。2. 帶液啟動 壓縮機停機后氣態(tài)制冷劑一般聚集在系統(tǒng)溫度最低的地方，然后冷凝變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，壓縮機的曲軸箱可能是溫度最低處，制冷劑也就沉入冷凍機油底部。在系統(tǒng)長時間不開機運行，壓縮機又沒有經(jīng)過預熱，在壓縮機剛啟動時，由于低壓側(cè)的吸氣壓力突然降低，液態(tài)制冷劑在冷凍機油中由于壓力下降速度很快，使制冷劑和冷凍機油產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，產(chǎn)生泡沫，再被吸入壓縮機吸氣腔，就會造成液體壓縮，由于液體不容易被壓縮，液擊就發(fā)生了，這時壓縮機就會有異常的聲音和振動等現(xiàn)象發(fā)生。帶液啟動主要是有大量的制冷劑存在于冷凍機油當中，因為壓縮機剛啟動時吸氣

15、側(cè)的壓力突然降低，產(chǎn)生壓力降從而使這些溶解在冷凍機油中的制冷劑突然產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，表現(xiàn)為冷凍機油中產(chǎn)生泡沫。決定起泡時間的長短是由制冷劑在冷凍機油中的溶解量來決定的，當起泡現(xiàn)象發(fā)生時間過長時，就會在曲軸箱中充滿大量的泡沫，此時在油位視鏡中可以觀察到。泡沫一旦被吸入氣缸，受到壓縮后形成液滴就非常容易引起液擊現(xiàn)象，由此可知這種情況下的液擊只是發(fā)生在開機啟動前沒有經(jīng)過預熱的過程中。 通過以上分析可知，帶液啟動和回液不能混為一談，它們兩者具有很明顯的差別?；匾菏前l(fā)生在壓縮機運行當中，而壓縮機冷啟動時則容易發(fā)生帶液啟動，帶液啟動是由于壓縮機在長時間停止運行后，再次開機前沒有有沒預熱使曲軸箱中的液態(tài)制冷劑蒸

16、發(fā)，具體表現(xiàn)為停機前蒸發(fā)器中的制冷劑以氣體的形式進入壓縮機內(nèi)并被冷凍機油所吸收沉于冷凍機油內(nèi)。3. 冷凍機油太多往復式壓縮機通常都在曲軸箱位置都配有視液鏡，可以觀察油位的高低，如果通過肉眼觀察發(fā)現(xiàn)油位高于視鏡的范圍，就表示油量過多，將會使油位超過警戒線接觸到運動部件，運動部件就可能快速多次的撞擊油面，引起冷凍機油被吸入壓縮機吸氣管路，帶入氣缸，就可能引起液擊的發(fā)生，也就是油擊。4. 設(shè)計時參數(shù)選擇不當或使用不當有時候經(jīng)常壓縮機發(fā)生液擊現(xiàn)象可能是因為設(shè)計階段就設(shè)計失誤，壓縮機的制冷量與蒸發(fā)器蒸發(fā)面積不匹配，也是引起液擊的原因之一。另外在壓縮機剛啟動運行時，節(jié)流閥開度過大，壓縮機的吸氣閥門開得過快

17、，也會引起液擊。5. 制冷劑充注方式方法不正確在壓縮機運行中補充制冷劑時，應當從從指定的充入口充入制冷劑。運轉(zhuǎn)中補充制冷劑如果從壓縮機低壓處加入，制冷劑一定要以氣態(tài)的形式加入；如果在低壓吸氣口以液態(tài)加入會大大加大液擊的可能性。制冷劑充入時應按額定充注量、按照壓縮機及制冷系統(tǒng)的實際運行狀況來判斷制冷劑是否缺少，制冷劑充入量過多，會造成冷凍機油的稀釋，引起液擊問題，從而造成壓縮機一系列的故障。六.預防與處理對策液擊現(xiàn)象的發(fā)生，說明了整個制冷系統(tǒng)在設(shè)計階段、安裝調(diào)試階段和平時的使用過程中存在著一些問題沒有被發(fā)現(xiàn)并及時解決，需要操作人員和維修保養(yǎng)人員了解系統(tǒng)的實際情況并經(jīng)常在平時仔細觀察壓縮機儀器儀表

18、顯示的實際參數(shù)，做到有的放矢，找出引起液擊發(fā)生的真正原因，并及時修理，才能避免同一液擊現(xiàn)象的發(fā)生。1. 改善壓縮機冷凍機油的回油途徑通過技術(shù)改造，改變壓縮機回油路徑，可以減緩冷凍機油的起泡程度。通過在壓縮機曲軸箱和電機腔之間的通道上增加回油泵的方法，壓縮機在停機后，回油泵可以阻斷冷凍機油的通路，使制冷劑無法回到曲軸腔。2. 增加設(shè)備，使制冷劑氣體和液體分離在壓縮機吸氣側(cè)的回氣管路上安裝匹配的氣液分離器，并保證其有效容積能夠容納制冷劑總充注量的60%以上，這樣可以使制冷劑氣液混合在進入低壓吸氣口使分離出來，保證進入壓縮機的是氣態(tài)制冷劑。3. 設(shè)計合理的過度在設(shè)計時就選用合理的過熱度，讓制冷量和蒸

19、發(fā)器相匹配，使制冷劑可以在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)，使制冷劑氣液混合在進入低壓吸氣口使分離出來，保證進入壓縮機的是氣態(tài)制冷劑。4. 安裝曲軸箱加熱器停機時間已經(jīng)很長的壓縮機，冷凍機油中的制冷劑沒有完全蒸發(fā)出來前最好不要直接開機啟動，啟動前需要提前用電加熱器對冷凍機油進行加熱，使沉在冷凍機油底部的制冷劑蒸發(fā)出來，減少液態(tài)制冷劑的形成，從而消除或減少帶液啟動現(xiàn)象。使用曲軸箱電加熱器可以有效防止帶液啟動。如果短時間停機，維持電加熱器通電，可以持續(xù)給冷凍機油加熱，溫度略高于系統(tǒng)其它部位，制冷劑不會溶于冷凍機油或沉入冷凍機油底部。長時間停機不用后，開機前需要通電電加熱，加熱冷凍油，可以使大部分制冷劑受熱從冷凍機

20、油中蒸發(fā)掉，這樣可以大大減小帶液啟動時發(fā)生液擊的可能性。5. 抽空停機對于比較大型的制冷系統(tǒng)，開機前使用電機熱預熱如果時間上有問題，可以在停機前使用壓縮機來抽空蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑，保持于冷凝器或儲液器中，再次使用前放出冷凝器或儲液器中的制冷劑即可，這是避免液擊的有效措施之一。 對于操作工操作不當而形成的液擊現(xiàn)象，根據(jù)不同的壓縮機類型情況，查明原因具體情況具體處理。6. 在制冷系統(tǒng)使用過程中，特別要解決回油不好或油分離器的問題，注意化霜后冷凍機油突然大量返回壓縮機可能造成的液擊現(xiàn)象，在維護壓縮機時不能盲目的補充冷凍機油和制冷劑，應當全面的分析故障，是哪種原因引起液擊，再進行維護。七.結(jié)束語液擊現(xiàn)

21、象是往復式壓縮機在正常運轉(zhuǎn)中非常容易發(fā)生的壓縮機故障之一，說明制冷系統(tǒng)在操作的過程中存在一定的問題，需要引起我們操作工于設(shè)備維修保養(yǎng)人員的重視，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，有針對的加以解決，才能能夠減少壓縮機的故障與事故，繼而提高設(shè)備完好率，減低設(shè)備的故障率，為提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)效益提供可靠的保障。感謝詞從開始寫作至論文最終定稿，總共花費了我三個月以來所有的業(yè)余時間，雖說在繁忙的工作之余要完成這樣一篇論文的確不是一件很輕松的事情，但我內(nèi)心深處卻滿含深深的感激之情。感謝江南大學網(wǎng)絡教育學院為我們提供的這次學習機會，感謝我的指導老師盧學玉教授，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。感謝機械制造與自動