渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮機(jī)，利用渦旋轉(zhuǎn)子與渦旋定子的嚙合形成了多個(gè)壓縮室。隨著渦旋轉(zhuǎn)子的平移轉(zhuǎn)動(dòng)，各壓縮室內(nèi)容積不斷發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)對氣體的吸人與壓縮。渦旋壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少，容積效率高，運(yùn)行噪聲低，近年來在恒溫恒濕空調(diào)熱泵機(jī)組上的應(yīng)用越來越廣泛，大有替代活塞壓縮機(jī)之勢。但是渦旋壓縮機(jī)在國內(nèi)的應(yīng)用時(shí)間還不是很長，對其使用過程中故障的分析還不多。本文就渦旋壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1渦旋壓縮機(jī)主要故障
本站對近幾年來處理過的壓縮機(jī)故障問題進(jìn)行歸類，主要有以下四種:
①浮動(dòng)密封圈損壞，高低壓串氣。由渦旋壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，為了在渦旋定子上部提供適當(dāng)?shù)臍怏w壓力，在渦旋定子上的適當(dāng)?shù)闹虚g壓縮處開了一個(gè)中間壓力通道，以提供中間壓力。在中間壓力腔上部設(shè)有浮動(dòng)密封裝置，因此渦旋頂部受排氣壓力與中間壓力作用。除了平衡渦旋內(nèi)部壓縮氣體壓力以外，還提供了頂端和底槽間的密封力，該密封力靠浮動(dòng)密封圈來實(shí)現(xiàn)。該密封圈由一種類似于橡膠或塑料的非金屬材料制成。故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為壓縮機(jī)電機(jī)完好，并且能夠通電運(yùn)行，但機(jī)組的排氣壓力不升高，吸氣壓力也不降低，吸氣與排氣幾乎沒有壓差，排氣管不熱，吸氣管也不涼。壓縮機(jī)電流與額定值差別很大，事實(shí)上壓縮機(jī)在空轉(zhuǎn)。
②渦旋盤損壞。渦旋盤損壞除有上述浮動(dòng)密封圈損壞的特征外，還能聽到壓縮機(jī)內(nèi)部明顯的金屬撞擊聲，這是渦旋盤被擊碎后的金屬碎片相互撞擊或與壓縮機(jī)殼體撞擊的聲音。
③電機(jī)燒毀。當(dāng)接通電源時(shí)，熔斷器熔斷或短路器跳斷，壓縮機(jī)無法啟動(dòng)。
④電機(jī)抱軸，軸承損壞。壓縮機(jī)電源接通時(shí)，聽到機(jī)殼內(nèi)電動(dòng)機(jī)有嗡嗡的聲音，但不運(yùn)轉(zhuǎn)，并且電流上升很快，幾秒鐘后，壓縮機(jī)內(nèi)部過載保護(hù)或外部熱繼電器保護(hù)動(dòng)作，切斷電源。有時(shí)保護(hù)器來不及動(dòng)作，很快達(dá)到堵轉(zhuǎn)電流，可能直接導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
2故障原因分析及防治措施
2.1對數(shù)臺(tái)故障壓縮機(jī)解剖后發(fā)現(xiàn)，密封圈發(fā)生了局部的融化或是斷裂。其原因是:由于制冷劑泄漏等原因，吸氣壓力降低(但是即使裝了低壓保護(hù)裝置，也可能還沒有達(dá)到保護(hù)設(shè)定值，而低壓保護(hù)并沒有切斷)，吸氣過熱度增大，致使排氣溫度迅速升高，這時(shí)，如果未裝排氣溫度保護(hù)器，或是安裝不當(dāng)，會(huì)使系統(tǒng)存在嚴(yán)重的過熱現(xiàn)象。避免密封圈發(fā)生熱損壞最有效的辦法是正確安裝排氣溫度保護(hù)器。排氣溫度保護(hù)器的溫度設(shè)定一般為125一130℃；排氣溫度保護(hù)器的感溫包一般安裝在壓縮機(jī)排氣管上，距離排氣口不超過150mm，感溫包與排氣管固定要牢固，并且需要嚴(yán)格保溫；排氣溫度保護(hù)器的接線可以和壓縮機(jī)的其他保護(hù)措施(如高壓保護(hù)或低壓保護(hù))串聯(lián)起來，共同形成對壓縮機(jī)的保護(hù)。
2.2渦旋盤損壞一般是由液擊引起，主要有三種情況:一是開機(jī)的瞬間有大量的制冷劑液體進(jìn)人壓縮機(jī)；二是蒸發(fā)器水流量不夠(蒸發(fā)負(fù)荷減小)，壓縮機(jī)有回液現(xiàn)象；三是機(jī)組熱泵運(yùn)行除霜不好，大量液體制冷劑沒有蒸發(fā)就進(jìn)人壓縮機(jī)，或是四通閥換向瞬間蒸發(fā)器(熱泵運(yùn)行時(shí)為冷凝器)內(nèi)的液體進(jìn)人壓縮機(jī)。解決液擊或回液的問題，主要從以下幾方面考慮。
①管路設(shè)計(jì)上要避免開機(jī)時(shí)液態(tài)制冷劑進(jìn)人壓縮機(jī)，這可能需要對系統(tǒng)做過量回液試驗(yàn)，尤其是充注量比較大的制冷系統(tǒng)。在壓縮機(jī)吸氣口增加氣液分離器是解決這個(gè)問題的有效辦法，尤其是在采用逆循環(huán)熱氣除霜的熱泵機(jī)組中。
②開機(jī)前，對壓縮機(jī)油池進(jìn)行足夠長時(shí)間預(yù)熱可以有效避免大量制冷劑積存于壓縮機(jī)潤滑油中。對于防止液擊也有一定作用。
③水系統(tǒng)流量保護(hù)不可缺少，這樣當(dāng)水流量不夠時(shí)起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用，以免機(jī)組有回液現(xiàn)象或是嚴(yán)重時(shí)凍壞蒸發(fā)器。流量開關(guān)損壞時(shí)要及時(shí)進(jìn)行修理或更換，切不可短接流量開關(guān)。
2.3電機(jī)繞組燒毀與電氣設(shè)計(jì)的保護(hù)有關(guān)，或是由機(jī)組運(yùn)行使用不當(dāng)造成的。
①由于蒸發(fā)器凍裂，氟系與水系串通后，壓縮機(jī)進(jìn)水導(dǎo)致壓縮機(jī)燒毀。其原因有:a.由于各種原因〔水過濾器臟堵，水泵匹配不合理等)，造成水系統(tǒng)流量小，而水流保護(hù)又失靈或短接，蒸發(fā)器冰凍后凍裂制冷劑銅管；b.冬季機(jī)組水系統(tǒng)存水而又沒有采取防凍措施，蒸發(fā)器凍裂。
②負(fù)荷異常.使壓縮機(jī)內(nèi)置熱保護(hù)器頻繁動(dòng)作，有可能使其觸點(diǎn)發(fā)生粘連而使保護(hù)器失去作用，從而燒毀電機(jī)。潤滑失效、摩擦阻力增大是負(fù)荷異常的主要原因。要解決潤滑失效的問題，主要從以下幾方面著手:防止回液、防止?jié)櫥瓦^熱(排氣溫度高)、解決系統(tǒng)回油或缺油問題。
③如果電氣設(shè)計(jì)沒有過載保護(hù)或過流保護(hù)，有可能產(chǎn)生以下危險(xiǎn):如果壓縮機(jī)電流較大，電機(jī)繞組持續(xù)在較高溫度下工作，而這個(gè)溫度又不足以使內(nèi)置熱保護(hù)器動(dòng)作，這種情況下有可能造成線圈絕緣層破壞而使電機(jī)短路燒毀。增加外部過載保護(hù)是防止電機(jī)燒毀的有效手段，如熱繼電器保護(hù)。熱繼電器的設(shè)定值應(yīng)能在不超過壓縮機(jī)額定電流的140%時(shí)斷開。另外機(jī)組電源線通過空氣開關(guān)也是非常重要的。
④系統(tǒng)內(nèi)有雜質(zhì)，雜質(zhì)腐蝕和磨損壓縮機(jī)電機(jī)線圈，導(dǎo)致電機(jī)燒毀。
⑤電機(jī)的頻繁啟停會(huì)使質(zhì)量不好的接觸器觸點(diǎn)容易發(fā)生粘連，這樣，依靠接觸器斷開壓縮機(jī)電源回路的所有保護(hù)控制(高低壓保護(hù)、排氣溫度保護(hù)、水流保護(hù)等)將全部失效，壓縮機(jī)處于無保護(hù)狀態(tài)，從而導(dǎo)致電機(jī)燒毀。因此，應(yīng)正確選擇接觸器。
⑥冷卻不足也是引起壓縮機(jī)電機(jī)燒毀的原因之一。全封渦旋壓縮機(jī)一般是靠制冷劑冷卻的，制冷劑大量泄漏會(huì)造成對壓縮機(jī)冷卻的不夠。當(dāng)然，制冷劑大量泄漏一般會(huì)引起低壓保護(hù)或熱保護(hù)，但是如果低壓保護(hù)和熱保護(hù)失效，就會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的燒毀。
2.4電機(jī)抱軸，軸承損壞的根本原因是潤滑問題。又分以下幾種情況：
①潤滑油不夠，或者系統(tǒng)回油有問題，在這種情況下，軸承得不到充分潤滑，軸承磨損加劇，最終導(dǎo)致電機(jī)抱軸。因此，一般要求冷凍油與制冷劑的質(zhì)量比大于0.35，否則就要補(bǔ)充冷凍油。另外，壓縮機(jī)的現(xiàn)場替換也會(huì)造成冷凍油的流失或是變質(zhì)，這時(shí)就需要補(bǔ)充部分冷凍油。
②系統(tǒng)內(nèi)有雜質(zhì)進(jìn)人軸承，軸承磨損或卡死，導(dǎo)致電機(jī)抱軸。根據(jù)有關(guān)研究人員的分析，雜質(zhì)的主要成分是銅、鐵、碳化物等，這主要是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，如釬焊時(shí)焊瘤或焊渣進(jìn)人銅管；銅管切割時(shí)銅屑進(jìn)人系統(tǒng)；壓縮機(jī)運(yùn)行過程中潤滑不良會(huì)加大摩察引起的高溫，而高溫會(huì)導(dǎo)致潤滑油或其他有機(jī)物的碳化；系統(tǒng)抽空不徹底，有水分存在，或者冷媒中水分控制不夠純，水分就會(huì)在系統(tǒng)中導(dǎo)致“鍍銅”現(xiàn)，最終會(huì)使系統(tǒng)中產(chǎn)生粉末狀的銅鐵小顆粒；工作場地不清潔，灰塵、雜質(zhì)進(jìn)人系統(tǒng)。針對這些問題，應(yīng)該完善生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，提高工人的技術(shù)水平。
③開機(jī)前沒有預(yù)熱或預(yù)熱時(shí)間不夠，致使系統(tǒng)內(nèi)大量的制冷劑遷移至壓縮機(jī)，液態(tài)制冷劑在壓縮機(jī)內(nèi)積存較多，而液態(tài)制冷劑的密度比冷凍油要大，因此在壓縮機(jī)底部積存的制冷劑分兩層，上部是冷凍油(富油相)，下部是制冷劑(富制冷劑相)。下部的制冷劑阻止冷凍油進(jìn)入軸承潤滑處(相當(dāng)于抬高了冷凍油液面)，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)進(jìn)人軸承潤滑面的幾乎全是制冷劑，因而導(dǎo)致潤滑不良，并且泡沫狀的冷凍油和液態(tài)制冷劑進(jìn)人壓縮室還會(huì)造成液體壓縮。
預(yù)防制冷劑遷移和在潤滑油中溶解的一個(gè)有效措施是使用有加熱器，通過對油的加熱，使油的溫度比系統(tǒng)其他部位溫度高，潤滑油中的制冷劑蒸發(fā)[51，但是油加熱器的功率也不能太高，否則會(huì)使油過熱，粘度降低，甚至碳化，也會(huì)引起軸承潤滑不當(dāng)。因此，應(yīng)正確選擇油加熱器。
另一個(gè)問題是，即使機(jī)組設(shè)計(jì)了加熱器，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，有的用戶往往忽略這一點(diǎn)，造成開機(jī)前沒有預(yù)熱或預(yù)熱時(shí)間不夠的問題屢屢發(fā)生，因此，如果可能的話，建議在電氣控制系統(tǒng)上加以設(shè)置，保證足夠的預(yù)熱時(shí)間。預(yù)熱時(shí)間一般為12--24h時(shí)，使油溫比環(huán)境溫度高10-12℃。
3結(jié)束語
全封渦旋壓縮機(jī)一旦發(fā)生損壞，幾乎是無法修復(fù)的，只能更換壓縮機(jī)，由此造成的損失是比較大的，因此，如何針對全封渦旋壓縮機(jī)的常見故障在設(shè)計(jì)上采取相應(yīng)的預(yù)防措施是非常重要的。