空气能主机压缩机故障分析（ X页）.doc

空气能热主机压缩机故障分析空气能智能云控制热水系统主要由主机、水箱、水泵等辅件组成空气源主 机是热水系统的做功部件，也是系统的核心部件，而主机的核心做功部件乂是压 缩机，因此对空气能主机压缩机出现的一些常见故障要有一定的了解，下面对空 气能主机压缩机的一些常见故障做一个介绍压缩机的作用及故障判定空气源热泵制热功能主要是由压缩机、膨胀阀、翅片换热器、套管（或者板 式）换热器这四大部件组成的，通过电能的输入驱动斥缩机、电机做功，让翅片 换热器实现吸热，套管（或者板式）换热器放热的过程，是忖前最节能的热源设 备之一圧缩机作为空气源热泵的心脏部件，相当于电脑的CPU,人体的心脏，通过 它才能带动制冷剂的流通，实现热胀冷缩的过程，并让制冷剂实现蒸发吸热，冷 凝放热的物理变化空气源热泵压缩机止常运转时的发热量不应该引起过热止常的电机发热、 压缩热以及摩擦热在设计压缩机时均做过认真的考虑，并有相应的冷却润滑措 施然而在实际使用过程中，由于压缩机在极其严酷的条件下超范围使用、电源 不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝圧力太高等问题引起的电机高温、排气温 度过高、润滑油焦糊等现象比较常见，并己成为压缩机常见故障之一。

气缸排气温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一由于测量上的困难， 实际应用中是通过测量排气管表而的温度（即排气管温度）来判断是否过热由 于润滑油到150C时会变得很稀薄，在175C左右将开始分解变质，因此气缸排 气温度应该控制在150C以内，而排气管温度通常比排气温度低10〜40C因此, 如果排气管温度超过135C, —般认为压缩机己经处于严重过热状态；而如果排 气温度低于120C, 1-k缩机温度正常空调压缩机和冰箱斥缩机的排气温度通常 还要低一些压缩机过热的危害高温对圧缩机电机和润滑油具有很大的危害长时间过热，不仅会降低电机 绝缘性能和可靠性，缩短电机寿命，而且还会降低润滑油的润滑能力，共至引起 润滑油碳化和酸解润滑油碳化后润滑能力大大降低，将引起曲轴、连杆、活塞、活塞环等严重 磨损，甚至会出现抱轴、卡缸等堵转现象以及由堵转而引起的连杆折断事故碳 化油还会在阀片和阀板上结碳，引起阀片泄漏和阀片断裂润滑油中的酸性物质 会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能酸化润滑油还会引起镀铜现象实际中，润滑油碳化总是伴随着酸解，因而磨损和腐蚀总是行影相随磨损 产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，i方面削弱了润滑油的润滑作用，另一方面, 细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路。

漆色线绝缘层被腐 蚀后就可能出现一些微小的裸露点，很容易引起局部放电如果金属粒形成导电 回路，立即会短路或击穿，烧毁屯机活塞环和活塞磨损后还容易引起回油困难和油压保护器动作许多半封闭压 缩机是负压回油的，即曲轴箱压力低于电机腔压力吋回油单向阀会打开，润滑油 就能回到曲轴箱活塞和活塞环磨损后，高压气体会汕漏到曲轴箱，曲轴箱负爪 状态受到破坏，造成回油困难这一问题常表现为：压缩机油位不断降低，最后 油压保护器动作，压缩机停机，停机后油位会慢慢恢复再次启动斥缩机后，一 切正常，但一段吋间后上述现象再次出现此外，润滑油中混杂着细小的铁屑还会由于抽吸作用而聚集在油泵吸油管的 油网外面，造成油网脏堵电机过热原因分析电机过热是相对于电机的正常工作温度而言的电机正常工作温度不能超过 其绝缘等级所对应的最高允许温度制冷床缩机本身并没有耐热绝缘等级规定， 而电机有耐热绝缘等级然而这个绝缘等级对于床缩机电机只能是个参考，因为 压缩机电机的使用工况与普通电机的工况有很大差幷绝缘的热老化是电气设备 不可避免的现象绝缘寿命与温度Z间的经验关系即“10规则”认为，温度每 升高ioc绝缘寿命减半显然，屯机高温是非常有害的。

床缩机在设计时已经 考虑到电机冷却，正常工作吋不应该出现高温现象，更不应该出现热保护停机 热保护停机的两个必要条件是温度超过设定安全限和高温持续吋间超过热保护 系统的响应时间(一般在5分钟以内)电机温度升高的原因不外乎发热太多、 冷却不足或二者兼有1) 电机发热量大供电不正常(电压不稳、电床太低或太高、电压•不平衡等)会引起电机发热 量增大启动电流和堵转电流是止常电流的4〜8倍，因此压缩机频繁启动、连 杆抱轴、活塞咬缸、润滑不足或缺油等问题均会大大增加发热量此外，超范围 使用斥缩机很容易引起电机过热和损坏，这在冷冻行业时有发生蒸发温度每提 高10C,电机负载可增加30%甚至更高，造成小马拉大车的现象因此，低温压 缩机用于中高温系统、冷丿车降温过程持续吋间过长，压缩机就长吋间处于超负荷 状态，对电机的损伤很大，使电机以后遇到电压波动、电涌等突发情况吋很容易 烧毁2) 电机冷却不足蒸发温度越低，制冷剂质量流量越小，实际需要的电机功率就越小因此将 空调压缩机和中高温冷冻压缩机用于低温吋，尽管电机的实际功耗比名义功率减 小了很多，但相对于低温吋的实际功率需要和冷却情况还是太大，电机冷却很容 易出现问题。

此外，制冷剂泄漏量比较大时，回气冷却型电机的冷却也得不到保 证而空冷床缩机在高温环境或冷却风扇故障吋的冷却也是个问题如果丿禾缩机 配有附加冷却，应该维持附加冷却的正常运行为防止电机高温损坏，压缩机电 机都有热保护器不同电机的热保护跳开温度不同，一般为100〜135C显然, 热保护是电机安全的最后防线，出现热保护停机表明电机严重过热排气温度过高原因分析排气温度过高的原因主要有以下几种：凹气温度高、电机加热量大、床缩比 高、冷凝压力高、制冷剂选择不当1) 回气温度高回气温度高低是相对于蒸发温度而言的为了防止回液，一般回气管路都要 求20C的回气过热度如果回气管路保温不好，过热度就远远超过20C回气 温度越高，气缸吸气温度和排气温度就越高回气温度每升高1C,排气温度将 升高1〜1.3Co(2) 电机加热量大对于回气冷却型压缩机，制冷剂蒸气在流经电机腔时被电机加热，气缸吸气 温度再一次被提高电机发热量受功率和效率影响，而消耗功率与排量、容积效 率、工况、摩擦阻力等密切相关这里，DT1和Cp分别代表流经电机腔的制冷 剂蒸气的温升和比热；h为电机效率，C1代表被冋气吸收的电机热比例环境温 度越高，空气冷却越差，C1越接近100%。

焰差Dh代表毎千克制冷剂制冷量；C0P 为制冷系数温升与COP之间的关系：COP越小，气体温升越大对于R22斥缩机，当蒸 发温度从-5C降低到-40C吋，一般COP会降低4倍，而其他参数变化不大，气 体在电机腔的温升会增加三四倍由于气缸吸气温度每升高1C,排气温度可升 高1〜1. 3Co因此 蒸发温度从-5C降低到-40C,排汽温度会上升约30〜40C 回气冷却型半封压缩机，制冷剂在电机腔的温升范围大致在15〜45CZ间空 气冷却(风冷)型压缩机中制冷剂不经过绕组，因而不存在电机加热问题3) 压缩比过高排气温度受压缩比影响很大，床缩比越大，排气温度就越高降低压缩比可 以明显降低排气温度，具体方法包括提高吸气压力和降低排气压力吸气压力由 蒸发压力和吸气管路阻力决定提高蒸发温度，可以有效提高吸气压力，迅速降 低斥缩比，从而降低排气温度一些用户片面地认为，蒸发温度越低冷冻速度越 快，这种想法其实有很多问题降低蒸发温度虽然可以增加冷冻温差，但压缩机 的制冷量却减小了，因此冷冻速度不一定快何况蒸发温度越低，制冷系数就越 低，而负荷却有增加，运转吋间延长，耗电量会增大降低回气管路阻力也可以提高回气压力，具体方法包括及时更换脏堵的回气 过滤器、尽可能缩小蒸发管和回气管路的长度等。

此外，制冷剂不足也是吸气丿力 力低的一个因索制冷剂漏失后要及吋补充实践表明，通过提高吸气压力来降 低排气温度，比其他方法更简单有效排气压力过高的主要原因是冷凝压力太高 冷凝器散热面积不足、积垢、冷却风量或水量不足、冷却水或空气温度太高等均 可导致冷凝压力过高选择合适的冷凝而积、维持充足的冷却介质流量是非常重 要的高温和空调斥缩机设计的运转压缩比较低，用于冷冻后压缩比成倍提高， 排气温度很高，而冷却跟不上，造成过热应该避免超范围使用压缩机，并使压 缩机工作在可能的最小圧比下在一些低温系统中，过热是床缩机故障的首要原 因4） 反膨胀与气体混合吸气行程开始后，滞留在气缸余隙内的高床气体会有一个反膨胀过程反膨 胀后气体压力恢复到吸气压力，用于斥缩这部分气体而消耗的能量在反膨胀中就 损失掉了余隙越小，一方而反膨胀引起的功耗越小，另一方而吸气量越大，压 缩机能效比因此人大增加反膨胀过程中，气体与阀板、活塞顶部和气缸顶部的 高温面接触吸热，因而反膨胀结束时气体温度不会降低到吸气温度反膨胀结束 后，真正的吸气过程才开始气体进入气缸后一方面与反膨胀气体混合，温度升 高；另一方面，混合气体从壁面丄吸热升温。

因此压缩过程开始吋的气体温度比 吸气温度高但由于反膨胀过程和吸气过程非常短暂，实际的温升非常有限，一 般不足5Co反膨胀是由气缸余隙引起的，是传统活寒式丿力缩机无法回避的缺点 阀板排气孔中的气体排不出，就会有反膨胀5） 压缩温升与制冷剂种类不同的制冷剂的热物理性质不同，经历同样的压缩过程后排气温度升高量不 同因此对于不同的制冷温度，应该选用不同的制冷剂因此，丿禾缩机在使用范围内正常运转不应该有电机高温和排汽温度过高等过 热现象压缩机过热是一个重要的故障信号，表明制冷系统存在较严重的问题, 或者压缩机的使用和维护不为如果压缩机过热的根源在于制冷系统，只能从改 进制冷系统设计和维护方面着手解决问题换一台新压缩机上去不能从根本上消 除过热问题空气源热泵压缩机在制热状态下，使用条件宽（采暖系统-20C -15C,热水系统-20C-45C之间），要求机组正常运行，在压缩机缺少制冷剂 或者床缩比超出床缩机承受范围造成床缩机过热，润滑油碳化或祥酸解，压缩机 会频繁启停，制热效果差吋，需要专业人员更换润滑油，添加制冷剂，同时清理 更换节流过滤製置如果是因为系统本身负荷不匹配，则需要改装系统。