详解全封闭压缩机运行故障

　　来源：中国压缩机网
　　故障种类
　　用户服务部所做出的压缩机故障分析结果如下：
　　— 声称有故障压缩机中有20%实际上是好的，工作正常
　　— 从整机返回的压缩机故障与从销售网络返回的压缩机故障相比较，是有很大不同的
　　— 从销售网络返回的压缩机故障比从整机返回压缩机的故障多3-5倍
　　— 电气故障总和占全部故障的20%
　　— 压缩机缺油(即油位在标准高度50%以下时)故障占全部故障的6%
　　— 压缩机卡死(机械故障)约为全部故障20%
　　— 内部泄漏(阀片或垫片损坏，内排气管破裂等)约为全部故障的8%
　　— 压缩机吸入空气(即吸气管泄漏)约占全部故障的5%
　　剩下的即是其他故障，如噪声过大，运输或装卸损坏等等。
　　小结一下，故障可区分如下
　　— 20% 无故障　— 29% 电器故障 — 6% 缺油 — 20% 卡死 — 5% 吸入空气 — 8% 内部泄漏 — 12% 其他故障
　　上面这些数字代表一个平均数，对不同的压缩机系列和型号，对不同的用途的压缩机这些数字是不同的。本分析的目的是对上述故障提出一些原因和说明，并对如何使用压缩机使之工作可靠提出解决办法和建议。
　　I 电器故障
　　(1) 内部线路起弧
　　该故障约占电器故障的20%，即占全部故障的6%，该种故障是 马达在真空状态下供电或是真空状态下电充击的典型结果。
　　在此种情况下，接线柱之间或接线柱与压缩机外壳之间发生火 花，也可能在线圈内部发生火花，这称为电晕效应(CORONA EFFECT)
　　因此要大声劝告用户，只能在真空破坏后才能供电。
　　对于电冲击试验也是如此。
　　为了工艺安全，建议充注冷媒(系统抽空后)并用压力表检查压 力，应高于大气压力。事实上，从排气侧(往复压缩机的“高压” 侧)或从旋转式压缩机的吸气侧或其他地方(壳体内高压)充注 冷媒，冷媒气体不可能有足够的时间使马达区域增压。
　　绝对不要在真空状态下向压缩机供电
　　绝对不要在真空破坏以前施加电冲击
　　(2) 副绕组烧毁
　　该类故障占电器故障(单相马达)的80%，即全部故障的22%。
　　在大多数情况下，它是由于副绕组通电时间过长超出设计要求 (PSC或CSR马达)或是电流过大而引起过热的结果。很困难 找到这种故障的根源所在，但是，进行了一些研究计划以找出故 障解释。
　　下列原因可以作为可能的原因：
　　2-a 接线错误
　　在大多数情况下，故障发生在装有电压继电器(即CSR马达)的 情况下，当然其他类型的马达也有发生。但PTC马达不会发生， 因为PTC马达其副绕组是保护的。
　　作为直接后果，起动电容器也损坏。这二种故障(副绕组与起动 电容器故障)可能是同时发生的。某种接线错误可能使副绕组在 数秒内烧毁，这也包括PSC马达类型(但只有运转电容器)。
　　但是，这种接线错误是可以避免的，只要注意在压缩机起动时间 噪声大小。因为接线错误会产生摇摆的噪声。
　　2-b 继电器安装位置
　　这种故障仅在压缩机起动时继电器断不开而发生。电流继电器特 别是仅在垂直安装位置时才能安全工作。在任何情况下，允许最 大安装偏差±15°。如果此偏差超出此限度，继电器打不开，副绕 组和起动电容保持通电，那就要烧毁。
　　大多数情况下，继电器放在电器盒内，为此在压缩机起动前要检 查安装位置。电压继电器对正确安装位置不太敏感，但是其特性 (即释放/吸合)要变化，因此也会发生同样的故障。
　　2-c 每小时起动次数
　　压缩机起动时，副绕组通过大电流。通电如太长副绕组会损坏，虽然设计上不允许这样。
　　为此，副绕组不允许保持通电(PSC马达除外)，并且在二次起动之间要有足够长的时间以使副绕组冷却下来。
　　作为基本规则，也根据技术的发展，每小时最多的起动次数应小于10次，特殊情况下可允许12次。但是大多数情况下为每小时 7-8次。
　　装置的开停比即运行时间与停机时间的比应不超过0.75，以使副绕组有足够时间冷却。显然，连续运转数小时(每天开动一次) 是最理想的，这样可保证与经常开停相比有高的压缩机可靠性。
　　有些装置有低压压力表作为监视。在这种情况下，应该切断后重新起用该压力表时应有一段时间延迟。虽然该表不是用作安全装 置，特别在冷媒充注量不够时(吸气侧泄漏)要延长时间延迟。 压缩机起动延迟时间继电器可以避免这种故障。
　　2-d 继电器用错
　　某种继电器仅适用于一种压缩机。因此，它的特性是专用的(吸合/释放)以保证安全起动。每一种马达也专为适合某种继电器特性而设计，以使能够在规定的电压范围内的任何电压都能起动压缩机。大多数继电器看起来是一样的，而且都装在任何压缩机上工作而不会立即发生问题。因此，重要的是要检查压缩机供电电压。
　　继电器的吸合和释放电压和通过继电器电流成正比，因此也与马达的供电电压成正比。人们都不太注意电压波动会影响继电器工 况的事实以及这种波动的后果。
　　电压太高会形成副绕组长久通电(继电器不断开)。反之，电压太低会使起动失败，或形成开/停状态。
　　只有制造厂认可的继电器有准许使用。
　　注：“通用继电器”
　　修配市场出售的继电器也可能会成功地工作，但随后，它会在使用现场出现故障。除了马达的起动扭矩被限定，形成压缩机起动 困难外，PTC型 通用继电器有一个再起动的时间延迟(冷却问 题)，因此形成压缩机处于永久性的非起动状态。
　　2-e 继电器故障
　　任何继电器可能在初始阶段发生或在工作一段时间后发生故障。在大多数情况下，故障是与继电器本身的或是放电起弧的机械故 障有关的。
　　故障的根源来自副绕组烧毁或起动电容器损坏。此类故障是难于查明的。但大多数情况，有的是此类故障的后果。可以提出的最 好忠告是“在任何情况下不要使用先前损坏过的继电器”
　　备注：对继电器进行试验性机械运行(翻倒方法)是不足证明能够使用的。任何损坏了的继电器必须更换新的继电器。
　　2-f 电压不对
　　例：“A”型额定电压为100/115V的继电器通以220伏，压缩机起动以后，如继电器不释放，这样副绕组和起动电容器在过载 保护器切断前即通过大电流。
　　(3) 主绕组烧毁
　　这类故障约为单相压缩机电器故障的3.5%(按欧洲市场统计率)。这类故障大多数来源于使用问题，即不在正常工况下运转。
　　主要原因有三：
　　— 压缩机选型错误
　　— 冷凝器太小或堵塞(或马达风扇故障)
　　— 冷却压缩机的空气流不够或形成热空气循环
　　3-a 压缩机选型错误
　　电动机是设计在规定的蒸发温度区域，为一定的冷媒和规定的电压范围内在最佳效率下工作的。其中任一因素的偏差可能会是决 定性的，并形成过热而过载保护器未跳开：即或是在非设计的运 转工况下功率不够，或是在周围环境下的热交换不够。
　　压缩机过大，配上一个不能匹配同样冷量的冷凝器也会有问题。因为热交换量增大。最重要的是压缩机冷量必须与冷凝器规格、 冷量相匹配。选型错误使系统平衡温度增高4-5K(冷凝温度)， 因此系统性能的增加只是期望值的60%，如果压缩机设计能有油冷器或用风扇冷却，这种冷却方法必须要使用。
　　3-b 冷凝器太小或冷凝器堵塞
　　这二种情况都会使系统在设计范围以外工作，其后果如同上节所述。
　　冷凝器堵塞或风扇马达损坏会使冷凝温度大大增高(也使排气压力大为增高)。但风扇冷却的压缩机冷却或冷却气流却不够，或空气气流温度太高。虽然此时形成异常过热，但过载保护器跳闸却不发生。
　　3-c 气流不充分或热空气循环
　　此故障大多数情况是由于设计者疏忽而造成系统设计不佳。压缩机和冷凝器的冷却必须有最佳的气流(在气流组织和气流温度方 面)以保证最佳效率。
　　冷凝机组装在一个很小的空间内应保证有充足的流入空气口和同样大小的流入口。
　　在某些情况下，装置本身看起来不错，但对压缩机来说并一定是好，对冷凝器可靠运行来说不一定是好。很多情况下冷凝机组的安装方向并不与空气流入口和流出口方向很好地对准，因此有可能使流入冷凝器的冷空气被同一地方的热空气所加热，这就是空气循环。
　　在装置现场使用中，检查冷凝器流入空气温度，发现某些情况流入空气温度比大气温度高10K以上，例如大气温度32°C，我们发现吸入冷凝器的空气是44°C(在冷凝器前面10公分处)。
　　在高的环境温度下会发现这样的运转工况，这种工况与装置的受限制的状态有关，发生过载保护器跳开。在这种情况下，维修人员常常作这样的解释：“冷凝器太小”。但他却从来不想到这是“热空气循环”。
　　对上述所有的原因，主绕组烧毁不是主要的后果，阀片上油结炭或过载保护器跳开都总是要降低压缩机的寿命的。
　　II 缺油
　　为进一步研究，只分解了具有50%原油量的压缩机。这类故障占全部故障的6%，但可能在大型压缩机内发生即AG和AN系列(约占全部故障20%)。
　　缺油的后果是压缩机卡死或发生早期磨损。压缩机缺油可以有以下二个原因来解释：
　　— 压缩机回油不好
　　— 压缩机停机期间起泡
　　(1) 压缩机回油不好
　　一小部分油与冷媒气混合，并在系统中循环。为避免系统内积存油和保证管道内最大的冷媒循环流速。一般认为，冷媒气质量流 量1%以下油气混合物在系统中循环是允许的。例如，1.5HP的压 缩机可能有每小时1公斤油的循环，这意味着有1.2倍的油加注量在系统内循环。
　　压缩机制造厂为获得冷媒与油的良好的互溶性，选定和认证一定的冷冻油。但是在机械设计上必须以最小的冷媒气体流速提供压缩机的良好回油，也就是管路尺寸特别是吸气管路尺寸必须谨慎选择。也就是管路直径大小须在压降和良好回油之间取得平衡。