恒溫恒濕試驗箱中全封閉法國泰康壓縮機現場故障應該怎樣排除故障

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    點擊次數:87 更新時間:2021年06月10日14:33:00 打印此頁 關閉
    雖然在質量方面做了大量工作,但有時法國泰康壓縮機由于制造過程也會發生一些故障。本文的目的則是說明一些可用下列主要指導原則來避免或消除的一些特殊問題。雖然這些問題是對法國泰康壓縮機講的,但在絕大多數情況下,這些問題在無論怎樣的工藝,無論怎樣的用途和無論在何處使用下都會發生。一般地講,這些問題可隨著冷凍工業發展而解決,而不是僅用某一項復雜工藝就可解決。
    故障種類
    壓縮機故障分析結果如下:
    聲稱有故障壓縮機中有20%實際上是好的,工作正常
    從整機返回的壓縮機故障與從銷售網絡返回的壓縮機故障相比較,是有很大不同的
    從銷售網絡返回的壓縮機故障比從整機返回壓縮機的故障多3-5 倍
    電氣故障總和占全部故障的20%
    壓縮機缺油(即油位在標準高度50%以下時)故障占全部故障的6%
    壓縮機卡死(機械故障)約為全部故障20%
    內部泄漏(閥片或墊片損壞,內排氣管破裂等)約為全部故障的8%
    壓縮機吸入空氣(即吸氣管泄漏)約占全部故障的5%
    剩下的即是其他故障,如噪聲過大,運輸或裝卸損壞等等。
    小結一下,故障可區分如下
    20% 無故障
    29% 電器故障
    6% 缺油
    20% 卡死
    5% 吸入空氣
    8% 內部泄漏
    12% 其他故障
    上面這些數字代表一個平均數,對不同的壓縮機系列和型號,對不同的用途的壓縮機這些數字是不同的。
    本分析的目的是對上述故障提出一些原因和說明,并對如何使用壓縮機使之工作可靠提出解決辦法和建議。
    I 電器故障
    (1) 內部線路起弧
    該故障約占電器故障的20%,即占全部故障的6%,該種故障是馬達在真空狀態下供電或是真空
    狀態下電擊的典型結果。在此種情況下,接線柱之間或接線柱與壓縮機外殼之間發生火花,也可能在線
    圈內部發生火花,這稱為電暈效應(CORONA EFFECT)因此要大聲勸告用戶,只能在真空破壞后才能供
    電。對于電沖擊試驗也是如此。
    為了工藝安全,建議充注冷媒(系統抽空后)并用壓力表檢查壓力,應高于大氣壓力。事實上,
    從排氣側(往復壓縮機的“高壓”側)或從旋轉式壓縮機的吸氣側或其他地方(殼體內高壓)充注冷媒,
    冷媒氣體不可能有足夠的時間使馬達區域增壓。
    絕對不要在真空狀態下向壓縮機供電。
    絕對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)的80%,即全部故障的22%。在大多數情況下,它是由于副繞
    組通電時間過長超出設計要求(PSC 或CSR 馬達)或是電流過大而引起過熱的結果。很困難找到這種故
    障的根源所在,但是,進行了一些研究計劃以找出故障解釋。
    下列原因可以作為可能的原因:
    2-a 接線錯誤
    在大多數情況下,故障發生在裝有電壓繼電器(即CSR 馬達)的情況下,當然其他類型的馬達也有發生。
    但PTC 馬達不會發生,因為PTC 馬達其副繞組是保護的。作為直接后果,起動電容器也損壞。這二種故障(副
    繞組與起動電容器故障)可能是同時發生的。某種接線錯誤可能使副繞組在數秒內燒毀,這也包括PSC 馬達類
    型(但只有運轉電容器)。但是,這種接線錯誤是可以避免的,只要注意在壓縮機起動時間噪聲大小。因為接
    線錯誤會產生搖擺的噪聲。
    2-b 繼電器安裝位置
    這種故障僅在壓縮機起動時繼電器斷不開而發生。電流繼電器特別是僅在垂直安裝位置時才能安全工
    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,副繞組和起動電容保
    持通電,那就要燒毀。大多數情況下,繼電器放在電器盒內,為此在壓縮機起動前要檢查安裝位置。電壓繼電
    器對正確安裝位置不太敏感,但是其特性(即釋放/吸合)要變化,因此也會發生同樣的故障。
    2-c 每小時起動次數
    壓縮機起動時,副繞組通過大電流。通電如太長副繞組會損壞,雖然設計上不允許這樣。為此,副繞組
    不允許保持通電(PSC 馬達除外),并且在二次起動之間要有足夠長的時間以使副繞組冷卻下來。
    作為基本規則,也根據技術的發展,每小時最多的起動次數應小于10 次,特殊情況下可允許12 次。但是大多
    數情況下為每小時7-8 次。裝置的開停比即運行時間與停機時間的比應不超過0.75,以使副繞組有足夠時間冷
    卻。顯然,連續運轉數小時(每天開動一次)是最理想的,這樣可保證與經常開停相比有高的壓縮機可靠性。
    有些裝置有低壓壓力表作為監視。在這種情況下,應該切斷后重新起用該壓力表時應有一段時間延遲。雖然該
    表不是用作安全裝置,特別在冷媒充注量不夠時(吸氣側泄漏)要延長時間延遲。壓縮機起動延遲時間繼電器
    可以避免這種故障。
    2-d 繼電器用錯
    某種繼電器僅適用于一種壓縮機。因此,它的特性是專用的(吸合/釋放)以保證安全起動。每一種馬
    達也專為適合某種繼電器特性而設計,以使能夠在規定的電壓范圍內的任何電壓都能起動壓縮機。大多數繼電
    器看起來是一樣的,而且都裝在任何壓縮機上工作而不會立即發生問題。因此,重要的是要檢查壓縮機供電電
    壓。繼電器的吸合和釋放電壓和通過繼電器電流成正比,因此也與馬達的供電電壓成正比。人們都不太注意電
    壓波動會影響繼電器工況的事實以及這種波動的后果。電壓太高會形成副繞組長久通電(繼電器不斷開)。反
    之,電壓太低會使起動失敗,或形成開/停狀態。只有制造廠認可的繼電器有準許使用。
    金牛制冷公司電子商務平臺
    注:“通用繼電器”
    修配市場出售的繼電器也可能會成功地工作,但隨后,它會在使用現場出現故障。除了馬達的起動扭矩
    被限定,形成壓縮機起動困難外,PTC 型通用繼電器有一個再起動的時間延遲(冷卻問題),因此形成壓縮機
    處于永久性的非起動狀態。
    2-e 繼電器故障
    任何繼電器可能在初始階段發生或在工作一段時間后發生故障。在大多數情況下,故障是與繼電器本身
    的或是放電起弧的機械故障有關的。故障的根源來自副繞組燒毀或起動電容器損壞。此類故障是難于查明的。
    但大多數情況,有的是此類故障的后果??梢蕴岢龅淖詈弥腋媸恰霸谌魏吻闆r下不要使用先前損壞過的繼電器”
    備注:對繼電器進行試驗性機械運行(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
    例:“A”型額定電壓為100/115V 的繼電器通以220 伏,壓縮機起動以后,如繼電器不釋放,這樣副繞組和起
    動電容器在過載保護器切斷前即通過大電流。
    (3) 主繞組燒毀
    這類故障約為單相壓縮機電器故障的3.5%(按歐洲市場統計比率)。這類故障大多數來源于使用問題,即不在
    正常工況下運轉。
    主要原因有三:
    — 壓縮機選型錯誤
    — 冷凝器太小或堵塞(或馬達風扇故障)
    — 冷卻壓縮機的空氣流不夠或形成熱空氣循環
    3-a 壓縮機選型錯誤
    電動機是設計在規定的蒸發溫度區域,為一定的冷媒和規定的電壓范圍內在最佳效率下工作的。其中任一因素的偏差可能會是決定性的,并形成過熱而過載保護器未跳開:即或是在非設計的運轉工況下功率不夠,或是在周圍環境下的熱交換不夠。壓縮機過大,配上一個不能匹配同樣冷量的冷凝器也會有問題。因為熱交換量增大。
    最重要的是壓縮機冷量必須與冷凝器規格、冷量相匹配。選型錯誤使系統平衡溫度增高4-5K(冷凝溫度),因此系統性能的增加只是期望值的60%,如果壓縮機設計能有油冷器或用風扇冷卻,這種冷卻方法必須要使用。
    3-b 冷凝器太小或冷凝器堵塞
    這兩種情況都會使系統在設計范圍以外工作,其后果如同上節所述。冷凝器堵塞或風扇馬達損壞會使冷凝溫度大大增高(也使排氣壓力大為增高)。但風扇冷卻的壓縮機冷卻或冷卻氣流卻不夠,或空氣氣流溫度太高。雖然此時形成異常過熱,但過載保護器跳閘卻不發生。
    3-c 氣流不充分或熱空氣循環
    此故障大多數情況是由于設計者疏忽而造成系統設計不佳。壓縮機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。冷凝機組裝在一個很小的空間內應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,裝置本身看起來不錯,但對壓縮機來說并一定是好,對冷凝器可靠運行來說不一定是好。很多情況下冷凝機組的安裝方向并不與空氣流入口和流出口方向很好地對準,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。在裝置現場使用中,檢查冷凝器流入空氣溫度,發現某些情況下流入空氣溫度比大氣溫度高10K 以上,例如大氣溫度32°C,我們發現吸入冷凝器的空氣是44°C(在冷凝器前面10 公分處)。在高的環境溫度下會發現這樣的運轉工況,這種工況與裝置的受限制的狀態有關,發生過載保護器跳開。在這種情況下,維修人員常常作這樣的解釋:“冷凝器太小”。但他卻從來不想到這是“熱空氣循環”。
    對上述所有的原因,主繞組燒毀不是主要的后果,閥片上油結炭或過載保護器跳開都總是要降低壓縮機的壽命的。
    II 缺油
    為進一步研究,只分解了具有50%原油量的壓縮機。這類故障占全部故障的6%,但可能在大型壓縮機內發生即AG 和AN 系列(約占全部故障20%)。缺油的后果是壓縮機卡死或發生早期磨損。壓縮機缺油可以有以下二個原因來解釋:
    — 壓縮機回油不好
    — 壓縮機停機期間起泡
    (1) 壓縮機回油不好
    一小部分油與冷媒氣混合,并在系統中循環。為避免系統內積存油和保證管道內最大的冷媒循環流速。
    一般認為,冷媒氣質量流量1%以下油氣混合物在系統中循環是允許的。例如,1.5HP 的壓縮機可能有每小時1公斤油的循環,這意味著有1.2 倍的油加注量在系統內循環。
    壓縮機制造廠為獲得冷媒與油的良好的互溶性,選定和認證一定的冷凍油。但是在機械設計上必須以最小的冷媒氣體流速提供壓縮機的良好回油,也就是管路尺寸特別是吸氣管路尺寸必須謹慎選擇。也就是管路直徑大小須在壓降和良好回油之間取得平衡。
    這里我們建議如下最小冷媒流速:
    — 對水平管路(以及有坡度的管路)冷媒流速4m/s
    — 對上升管路冷媒流速8m/s
    但最高流速必須小于15m/s 以減小壓降,避免冷媒流動噪聲。
    對于小于30 米長的管路,無需設置存油彎。
    建議安裝水平管路在冷媒流動方向有一個每米0.8 厘米的下坡度。
    (2) 壓縮機停機期間起泡現象
    壓縮機內冷凍油或多或少與冷媒氣體之間有互溶性,這種互溶性與壓力與溫度有關。根據熱力學原理,眾所周知,一種氣體能從系統內最熱的地方轉移到最冷的地方。情況是停機期間,壓縮機是系統內的最冷的機件。因此在油達到完全飽和狀態之后,冷媒會沉在壓縮機殼體的底部。其后果將是壓縮機零件磨損或是卡死。
    這將在以下進一步分析。壓縮機起動時吸入壓力下降,使油內的冷媒能夠分解出來,或是沉在壓縮機殼體底部的冷媒從油中蒸發出來,帶出大量的油。此時壓縮機殼體很快地被泡沫(油和冷媒混合物)所充滿,并通氣缸吸入,流出壓縮機。全部油量可在數秒內流出壓縮機。所以即使系統設計很好,如果壓機不能回油,則其機械零件會嚴重磨損。關于這個問題的進一步的資料見“技術公報NO.10”:“液態冷媒在空調壓縮機中的影響”III 壓縮機卡死這類故障約占全部故障20%。大多數情況下,單相壓縮機有這類故障,約占同類故障的40%。對大冷量壓縮機而言,此類故障意味著由于電機功率引起的損壞和磨損主要原因如下:
    — 液態冷媒轉移到壓縮機殼體
    — 在特殊運轉情況下缺油
    — 起泡
    — 回液
    — 懷疑系統清潔度
    (1) 液態冷媒轉移
    這是對卡死或機械磨損最通常的原因(見技術公報NO.10)。壓縮機停機期間,這種轉移總會發生,因為壓縮機是系統內的最冷的地方。冷凍油與或多或少的冷媒根據壓力與溫度關系以及冷媒、冷凍油的性質互相混合。這樣,油位就上升。油內冷媒超過飽和,液態冷媒就沉到殼體最下部,因為冷媒與油、冷媒混合物相比較,密度較大。在壓縮機起動時,油泵不僅僅抽油,而且抽出液態冷媒,或是油/冷媒混合物,后二不是一種良好的潤滑劑,因而形成機械部件的卡住或磨損。發生這種故障時,可以發現液體冷媒界位線。壓縮機卡死時,電機繞組浸在液體內,因此過載保護器不會跳開。結果油在表面發生炭化,在殼體表面或是機械部件表面上表現出來。
    為避免此類問題,建議如下:
    — 確?;貧膺^熱度,使在任何運轉工況下不可能形成異常冷卻或安裝一個吸氣管儲液器。
    — 使用曲軸箱加熱器,確保壓縮機比系統內其他部件的溫度為高。
    (2) 缺油
    壓縮機留有50%的原始加油量,即認為是缺油故障。根據許多壓縮機的分解,發現油可能由于短時間內的起泡而被吸出壓縮機(特別是短管路系統)。這些油再回到壓縮機需要較長的時間,因而引起壓縮機磨損。
    這種現象也可以解釋有些分解壓縮機的油位超過50%,但比原始油量少,它也出現問題。
    (3) 起泡
    起泡現象已經解釋過了,它表示潤滑壓縮機的油不夠。除此之外,油/冷媒混合物又不是良好的潤滑劑。
    因此機械磨損,有時是活塞/曲軸磨損在分解壓縮機時被發現。
    注:起泡現象一般在壓縮機非常低的噪聲情況下發生。因為泡沫在壓縮機內部和周圍起到一個聲屏障的作用。
    (4) 回液
    起初,很難建立壓縮機卡死和回液之間的關系。液態冷媒處于氣缸中的前部位置。液擊是試圖增壓液體造成的結果。當活塞處于壓縮周期的終點時:會產生存在過量的油(泡沫狀態)或過量的液態冷媒(很少可能)。
    其后果如下:
    — 吸氣閥的破損
    — 墊片破損
    — 潤滑不良引起卡死
    — 多種損壞的組合
    注:回液也會發生在排氣側(高壓側),它是由于液態冷媒轉移到壓縮機高壓側,直到排氣閥片而形成的?;匾耗芰⒓葱纬蓧嚎s機軸承負載,活塞等的負載瞬間增大,因此油膜破壞。在大冷量壓縮機(三相電機)中,連桿由于巨大的載荷而斷裂。其次,斷裂閥片的一部分會沖入系統/壓縮機內,形成其后全部故障中的一部分,或使壓縮機卡死。
    (5) 清潔度
    如果微小粒子或粘性粒子附在運動零件上,即會形成壓縮機卡死或部件的顯著磨損。因此,建議一定要保證系統內任何裝配部件以及管路準備的清潔度。特別是部件的打磨(管路、蒸發器)和清刷都很可能引起這類故障。
    IV 壓縮機運轉時內部存在空氣
    此類故障約占全部故障5%。壓縮機或長或短時間內暴露于或多或少溫度的大氣中,會形成壓縮機吸入空氣,以后會使壓縮機機械或是電器磨損。這種吸入空氣原因是由于吸氣管路滲漏,系統沒有低壓控制表和冷卻室內無溫度報警。
    其后果很容易引起壓縮機損壞:
    — 油的變質
    — 馬達和閥片過熱
    — 壓縮機內其他部件(油和/或馬達)的逐漸損壞當系統含有空氣,與純冷媒相比,排氣壓力增高,使排氣溫度超出壓縮機設計許可溫度。因而當流過排氣閥片時油霧炭化,并在閥座上結炭,破壞閥片密封性能。雖然油是經過壓縮機潤滑認證的,這種現象還是加速進行。因為油對濕度特別敏感。由于部件和材料對濕度也很敏感,電機絕緣很易被損壞,并且使電機繞組溫度超過最大允許值。所有上述故障都是濕度侵入和溫度太高的結果。
    V 內部泄漏
    此類故障約占全部故障8%
    主要根源如下:
    — 閥片或墊片破裂
    — 內排氣管破裂
    — 閥座上有外來雜質
    (1) 閥片或墊片破裂
    除去可能存在的最終裝配問題以外,大多數情況下這是早先說明的回液的結果。墊片破裂可能是系統回路堵塞而形成,使壓力(或與吸氣壓力的壓差)過大?;匾菏菤飧變扔杏突蛞簯B冷媒結果,或是由于起泡而引起的,或是由于從冷凝器到壓縮機液態冷媒轉移而引起的。另一可能性是在氣缸內早先循環時的冷媒發生凝結(對很冷的壓縮機)。
    (2) 內排氣管斷裂
    低壓壓縮機(殼體內低壓)中內排氣管設計或使排氣消聲器與壓縮機殼體相連接。并且該內排氣管也是壓縮機內部懸掛系統中的一部分,這意味著在運輸和裝卸過程中以及壓縮機每次開/停中處于受應力狀態。
    運輸/裝卸情況會造成內部排氣管斷裂。每小時的過多開/停(大于10 次/時)而且停車時間很短會在內排氣管與壓縮機殼體連接處發生損壞和斷裂。有時發現內排氣管與懸掛彈簧會一起斷裂。
    (3) 閥座上有外來雜質
    任何進入氣缸的雜質最后都到達閥座上。其結果是閥片閥座接觸面不能密封,進而形成高低壓之間的旁通路。再說一句,為防止此類問題,回路/部件的清潔度是非常重要的。
    VI 其他故障
    可能發生的其他故障約占全部故障的12%,其中每一種故障則小于全部故障的2%。
    最經常發生的如下:
    (1) 噪聲
    僅是噪聲過大或是振動過大才認為是此類故障。有些是經過若干周/月運轉后才發生噪聲過大。許多原因可以解釋此類故障,譬如由于液態冷媒存在下運行,機械部件的過度磨損或運輸/裝卸狀態(例如損傷內排氣管)。
    (2) 壓縮機不起動
    RSIR(小型壓縮機)或PSC(空調壓縮機)都會遇到此類故障。
    上述二種壓縮機的馬達對起動時或壓差起動時供電電壓都很敏感。也有可能會發現由于運輸/裝卸情況造成的電機定轉子氣隙偏差。
    (3) 壓縮機運轉而無排氣
    經過意外傷害/野蠻裝卸的壓縮機會產生運輸而無排氣,和外部損傷。只有分解分析后才能得出結論。
    (4) 壓縮機使供電極與地導通
    除上面已經解釋的原因外,這類壓縮機可能是接線柱之間存在金屬異物所致(見真空狀態下起動)。
    VII 無故障
    很奇怪,20%壓縮機經分解后發現“完好”。
    至今還不能提供充分的解釋,只有幾個推測可用來了解此類現象:
    — 起動時電壓太低或電壓降太大
    — 電器部件故障
    — 起動時閥座上有外來雜質,后來卻沒有了
    所有上述一切都說明,必須收集完全和正確的信息資料也包括所有電器部件也要收集以保證進行完全的分析。
    這些電器部件可能與一個有故障的壓縮機在一起使用過,所以可能已經損壞了。
    故障分析
    ? 電器故障占全部故障29%
    ? 機械故障占全部故障34%
    ? 其他故障占全部故障17%
    ? 工作正常占全部故障20%
    I 電器故障
    1.1 接電柱起弧
    ? 占全部故障6%
    ? 占全部故障20%
     真空下起動
     真空下做高電壓試驗
    1.2 起動繞組燒毀
    ? 占全部故障20%
    ? 占全部故障80%
     接線錯誤
     繼電器安裝位置錯誤:垂直位置±15°
     停開比:最大10 次/時
    工作時間比< 0.75
     繼電器型號用錯
     繼電器故障
     電壓不對
    1.3 主繞組燒毀
    ? 占電器故障3.5%
     壓縮機型號不適用于系統
     空氣冷卻條件不好
    ?風扇馬達損壞
    ?空氣循環流動不好
    ?冷凝器堵塞(臟)
     冷凝器太小
    II 機械故障
    ? 占全部故障34%
    ?主要原因與下列有關:
     或是液態冷媒
     或是系統清潔度
     或是運輸、裝卸和停開比過大
    II.1 卡死
    ? 占全部故障26%(占機械故障77%)
     液體冷媒遷移
     缺油
     起泡
     液擊
     清潔度
    II.2 內部彈簧和/或內部排氣管破裂
    ? 野蠻運輸或裝卸
    ? 停開比過大
    * 最大10 次/時
    * 一般為6-8
    II.3 內部泄漏
    ? 閥片或墊片破裂
    ? 清潔度:閥片與閥座之間有雜物
    ? 油結炭
    III 其他故障
    ? 占全部故障的17%
     噪聲過高
     不起動
     管子和/或底腳損壞
     壓縮機曾打過空氣:吸氣側泄漏(占全部故障5%)
    IV 工作正常
    ? 占全部故障20%
    至今無法解釋,但可能與下列有關:
     電器元件故障
     電壓太低不起動或起動電壓降太大
     由于瞬時至閥片和閥座之間存在雜質引起無排量
     其他?
    結論
    對于極少數的質量問題我們不推卸我們的責任(沒有任何產品是萬無一失的),但我們認為我們有責任告訴我們的用戶:我們在努力改進有關用戶服務工作。


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