制冷系统中压缩机常见故障及原因分析

1、制冷系 统中压缩机常见故障及原因分析前言在制冷系统中，压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。从能量的观 点来看，压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。随着科 学技术 的发展，压力能的应用日益广泛，使得压缩机在国民经济建设的许多部 门中成为必 不可少的关键设备之一。压缩机在运转过程中，难免会出现一些故 障，甚至事故。 故障是指压缩机在运行中出现的不正常情况，一经排除压缩机就能恢复正常工作， 而事故则是指出现了破坏情况。两者往往是关联的，若碰到故障不及时排除便会造 成重大事故。以下就压缩机常见故障及其发生原因进行了分析。一、排气量不足：排气量不足是与压缩机的设计气量相比而言。主要

2、可从下述几方 面考虑：1进气滤清器的故障:积垢堵塞，使排气量减少；吸气管太长，管径太小，致 使吸气阻力增大影响了气量，要定期清洗滤清器。2压缩机转速降低使排气量降低：空气压缩机使用不当，因空气压缩机的排 气 量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的，当把它使用在超过上述标 准的高 原上时，吸气压力降低等，排气量必然降低。3气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影响 到了排气量。属于正常磨时，需及时更换易损件，如活塞环等。属于安装不正确， 间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正，如无图纸时，可取经验资料，对于活塞与 气缸之间沿圆周的间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径的0

3、. 06 /100-0. 09 /100;对于铝合金活塞，间隙为气径直径的0. 12 /1000. 18 /100;钢活塞可取铝合金活塞的较小值。4填料函不严产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函本身制造时不合要求; 其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料函中心对中不好，产生磨损、拉伤等造成 漏气;一般在填料函处加注润滑油，它起润滑、密封、冷却作用。5压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间掉入金属碎片或 其 它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响间级压力和 温度的 变化；阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量，一个是制造质量问题，如阀 片翘曲等，第二是由于阀座与阀

4、片磨损严重而形成漏气。6气阀弹簧力与气体力匹配的不好。弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则 阀片关闭不及时，这些不仅影响了气量，而且会影响到功率的增加，以及气阀阀 片、弹簧的寿命。同时，也会影响到气体压力和温度的变化。7压紧气阀的压紧力不当。压紧力小，则要漏气，当然太紧也不行，会使阀罩变 形、损坏，一般压紧力可用下式计算：p=kn /4 D2P2 D为阀腔直径，P2为最大气 体压力，K为大于1的值，一般取1.5-2. 5,低压时K二1.5-2. 0 ,高压时K二 1525。这样取K,实践证明是好的。气阀有了故障，阀盖必然发 热，同时压力也 不正常。二、吸气温度不正常 压缩机吸气温度是指从压缩机

5、吸气截止阀前面的温度计读出的 制冷剂温度。为了保证压缩机的安全运转，防止产生液击现象，要求吸气温度比蒸发温度高一 点，即应具有一定的过热度。过热度的大小可通过调节膨胀阀开启度来实现。应避免吸气温度过高或过低。吸气温度过高，即过热度过大，将导致压缩 机排 气温度升高。吸气温度过低，则说明制冷剂在蒸发器中蒸发不完全，既降低了蒸发 器换热效率，湿蒸汽的吸人又会形成压缩机液击。吸气温度正常情况下应比蒸发温 度高5 10C.2. 1吸气温度过高正常情况下压缩机缸盖应是半边凉、半边热。若吸气温度过高则缸盖全部 发 热。如果吸气温度高于正常值，排气温度也会相应升高。吸气温度过高的原因主要有：(1) 系统中制

6、冷剂充注量不足，即使膨胀阀开到最大，供液量也不会有什么变 化，这样制冷剂蒸汽在蒸发器中过热使吸气温度升高。(2) 膨胀阀开启度过小，造成系统制冷剂的循环量不足，进人蒸发器的制冷剂 量少，过热度大，从而吸气温度高。(3) 膨胀阀口滤网堵塞，蒸发器内的供液量不足，制冷剂液体量减少，蒸发器 内有一部分被过热蒸汽所占据，因此吸气温度升高。(4) 其他原因引起吸气温度过高，如回气管道隔热不好或管道过长，都可引起 吸气温度过高。2. 2吸气温度过低理论上压缩机吸人蒸汽为饱和状态时其运行效果最好。为了保证压缩机安全运 行，防止湿行程，必须有一定的过热度。若压缩机吸气温度过低，易产生 湿行程且 使润滑条件恶化

7、所以应尽量避免这一现象。压缩机吸气温度过低的原因有：(1) 制冷剂充注量太多，占据了冷凝器内部分容积而使冷凝压力增高，进入蒸 发器的液体随之增多。蒸发器中液体不能完全气化，使压缩机吸人的气体中带有液 体微滴。这样，回气管道的温度下降，但蒸发温度因压力未下降而未变化，过热度 减小。即使关小膨胀阀也无显著改善。(2) 膨胀阀开启度过大。由于感温元件绑扎过松、与回气管接触面积小，或 者 感温元件未用绝热材料包扎及其包扎位置错误等，致使感温元件所测温度不准确，接近环境温度，使膨胀阀动作的开启度增大，导致供液量过多。三、排气温度不正常压缩机排气温度可以从排气管路上的温度计读出。它与制冷剂的绝热指数、压

8、缩比(冷凝压力/蒸发压力)及吸气温度有关。吸气温度越高，压缩比越大，排气温 度就越高，反之亦然。吸气压力不变，排气压力升高时，排气温度上升；如果排气压力不变，吸气压力 下降时，排气温度也要升高。这两种情况都是因为压缩比增大引起的。冷凝温度和 排气温度过高对压缩机的运行都是不利的，应该防止。排气温度过高会使润滑油变 稀甚至炭化结焦，从而使压缩机润滑条件恶化。排气温度的高低与压缩比(冷凝压力/蒸发压力)以及吸气温度成正比。如果 吸气的过热温度高、压缩比大，则排气温度也就高。如果吸气压力和温度不变，当 排气压力升高时，排气温度也升高。造成排气温度升高的主要原因有：(i) 吸气温度较高，制冷剂蒸汽经压

9、缩后排气温度也就较高。(Z)冷凝温度升高，冷凝压力也就高，造成排气温度升高。(3) 排气阀片被击碎，高压蒸汽反复被压缩而温度上升，气缸与气缸盖烫手， 排气管上的温度计指示值也升高。影响吸气温度升高的实际因素有：中间冷却效率低，或者中冷器内水垢过多 影响换热，则后面级的吸气温度必然偏高，排气温度也会升高。气阀漏气，活 塞环 漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压缩比高于正常 值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使 排气温度升 高。冷凝压力不正常以及排气压力降低。四、排气压力不正常4. 1排气压力较高排气压力一般是与冷凝温度的高低相对应的。正常情况下，压

10、缩机的排气 压力 与冷凝压力很接近。冷凝压力升高时，压缩机排气温度也升高。压缩机的压缩比增大，输气系数减 小，从而使压缩机的制冷量降低。耗电量增加。如果排气温度过高，则增加了压缩 机润滑油的消耗，使油变稀，影响润滑；当排气温度与压缩机油闪点接近时，还 会使部分润滑油炭化并积聚在吸、排气阀口，影响阀门的密封性。降低冷却介质的温度可使得冷凝温度下降，冷凝压力也随之下降，但这要 受到 环境条件的限制，难以人为选择。增加冷却介质流量可降低一点冷凝温度(多采用 这种方法)。但不能片面地提高冷却水或空气的流量，因为这将增大冷却水泵或 风扇及电机的功率，应全面综合考虑。排气压力偏高会使压缩功加大，输气系数降

11、低，从而使制冷效率下降。产生这种故障的主要原因：(1) 冷却水(或空气)流量小，温度高；(?)系统内有空气，使冷凝压力升高；(3) 制冷剂充注量过多，液体占据了有效冷凝面积；(4) 冷凝器年久失修，传热面污垢严重，也能导致冷凝压力升高。水垢的存 在 对冷凝压力影响也较大。4. 2排气压力过低排气压力过低，虽然其现象是表现在高压端，但原因多产生于 低压端。其原因：(1) 膨胀阀冰堵或脏堵，以及过滤器堵塞等，必然使吸、排气压力都下降；(2) 制冷剂充注量不足；(3) 膨胀阀孔堵塞，供液量减少甚至停止，此时吸、排气压力均降低。五、排气量不足排气量不足主要是与压缩机的设计气量相比而言：(1) 进气过滤

12、器积垢堵塞或压缩机吸气管太长，管径太小，致使吸气阻力增 大，影响了吸气量从而使排气量减少。(2) 压缩机转速降低使排气量降低。如果压缩机使用环境不当，因压缩机的排 气量是按一定的海拔高度(该项主要是空气压缩机)、吸气温度、湿度以及供电 情况设计的，当把它使用在超过上述标准的环境时，如空气压缩机使用在高原环境 中会导致吸气压力降低等，排气量也会受到影响。(3) 气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大，泄漏量增大，影 响到了排气量。属于正常磨损时，需及时更换易损件，如活塞环等。属于安 装不正 确，间隙留得不合适时，应按图纸给予纠正，如无图纸时，可取经验资 料，对于活 塞与气缸之间沿圆周的

13、间隙，如为铸铁活塞时，间隙值为气缸直径 的0. 06%- 0. 09%;对于铝合金活塞，间隙为气缸直径的0. 12% 0. 18%;钢活 塞可取铝合金活 塞的较小值。(4) 填料密封不严产生漏气使排气量降低。其原因首先是填料本身制造时不合 要求；其次可能是由于在安装时，活塞杆与填料中心结合不好，产生磨损、拉伤等 造成漏气；一般在填料处加注润滑油，起到润滑、密封、冷却作用。(5) 压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间掉人金属碎片或 其它杂物，关闭不严，形成漏气。这不仅影响排气量，而且还影响压缩比和排气温 度的变化；阀座与阀片接触不严形成漏气 而影响了排气量，可以是制造质量问 题，如

14、阀片翘曲等，也可是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。(6) 气阀弹簧力与气体力匹配较差。弹力过强则使阀片开启迟缓，弹力太弱则 阀片关闭不及时，这些不仅影响了排气量，而且会影响到压缩机功率的增加，以及 气阀阀片、弹簧的寿命。同时，也会影响排气压力和排气温度的变化。(7) 压紧气阀的压紧力不当。压紧力小，则要漏气，当然过大又会使阀罩变 形、损坏。若气阀有了故障，阀盖必然发热，同时排气压力也不正常。六、声音异常压缩机某些部件发生故障时会发出异常声响，活塞与缸盖间隙过小，直接 撞 击；活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣，活塞端面丝堵松动，活塞向上串动碰 撞气 缸盖，气缸中掉人金属碎片以及气缸中积聚水份等，均可在气缸内发出敲 击声。曲 轴箱内曲轴瓦螺栓、螺帽、连杆螺栓、十字头螺栓松动、脱扣、折断等，轴径磨损 严重，间隙增大，十字头销与衬套配合间隙过大或磨损严重等均可在曲轴箱内发出 撞击声。排气阀片折断，阀弹簧松软或损坏，负荷调节器调得不当等均可在阀腔内 发出敲击声。应循此去寻找故障并分析其原因从而采取措施。七、过热在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处，温度超过规定的数值 称之为过热。过热所带来的后果：(i)加快了配合间