摘要：压缩机作为一种有效的气体运输设备，广泛应用于天然气输送、空气钻井、化工制药等行业。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。本文分析了压缩机常见故障的主要原因，提出了压缩机故障及压缩机运行工况不平稳故障原因及处理方法。
关键词：中央空调；压缩机；电机线圈；故障
中央空调压缩机驱动电机，由于考虑到便于密封、防止制冷剂泄漏、减小噪声以及便于采用制冷剂蒸汽冷却电动机，以使机器小型化、轻量化，均采用半密封式。制冷系统运行时，电动机绕组除须耐受制冷剂蒸汽高速冲刷、冷冻油浸泡外，尚须耐受严酷的高温、低温条件、承受高压力，另外还承受着由于压缩机运转以及强大交变电磁力对绕组造成的震动。中央空调压缩机驱动电机绕组烧毁后重新绕制、更换线圈，对维修工艺水平要求甚高。故很多使用中央空调的单位对损坏的压缩机均运至生产厂家在较大城市所设维修网点进行，从而使得维修成本高，更主要的是使得故障停机时间过长，严重影响使用。
1 半封闭压缩机电动机故障原因析
1.1 系统回油不良
由于系统回油不良压缩机缺油而无法把足够的冷冻机油输送到各润滑部位，使得各润滑部位自下而上干磨擦状态依次加剧，短时间内导致活塞与曲轴卡死，压缩机驱动电机电流急剧上升，进而烧毁电机定子。系统回油不良一般表现为两种情况：一种是压缩机运转时，压缩机排人系统的冷冻机油经过很长时间，油也不能返回压缩机，使压缩机内部的冷冻机油不断减少，最终使压缩机缺油；另一种是压缩机运转时，回油不是连续的，而是间歇性的，特别是压缩机刚起动或者工况处于过渡过程时，回到压缩机的油一会多一会少，且回油完毕后较长时间不回油。
1.2 排气阀片损坏
正常工作的半封闭往复式压缩机有吸气过程、压缩过程、排气过程和膨胀过程，使低温低压的制冷剂源源不断地从蒸发器被吸进压缩机，制冷剂蒸汽先经过电动机，带走电动机工作热量后过热，再进人压缩机曲轴箱，活塞的往复运动将制冷剂吸人汽缸，冷却汽缸并被压缩后排到冷凝器冷凝。压缩机是制冷剂循环的动力来源。正常工作的压缩机，其电动机因工作产生的热量主要是靠制冷剂冷却的。当压缩机出现汽缸的吸气阀片损坏时，别的汽缸或压缩机排出的高温高压制冷剂过热蒸汽将直接进入该汽缸，无论活塞如何运动，吸气阀片都不能打开，压缩机内制冷剂循环的过程被打断，该汽缸将失去作用。这时进入压缩机的低温低压制冷剂蒸汽将因少一个汽缸正常工作而减少，从而压缩机电动机的冷却效果下降，电动机温度将上升。压缩机汽缸温度上升使活塞及活塞上的气环和油环受热膨胀，汽缸壁和活塞的间隙减少，摩擦加剧，摩擦耗功增加。所以，电动机的功耗增加必伴随着发热量的增多，此时压缩机的电动机温度上升。甚至出现卡缸，电动机堵转，电流急剧上升，电动机囚突然产生的高温而烧毁。排气阀片的损坏与制冷系统脏、制冷剂充注过量、液击、油击、敲缸等故障现象有关，在使用维护时，如果发现某个汽缸或曲轴箱的温度大大超过正常值时，应立刻停机检查，如果是排气阀片损坏，应分析并解决产生原因，然后更换新的阀片。
2 故障原因分析及解决措施
某公司中央空调，每台空调配有一台半封闭式螺杆压缩机。两台中央空调一台运行，另一台作为备用。这两套系统采用的制冷剂均为134A型普通制冷剂。
2.1 缺少制冷剂
当缺少制冷剂或者制冷系统渗漏后，制冷剂不能满足空调压缩机使用量的要求。对制冷系统进行泄压，回收剩余制冷剂，采用充氮气保压或者充入荧光剂的方法检查渗漏点，对检查出的渗漏点进行焊接或者更换备件，直至系统保压正常。使用真空泵抽出制冷系统中的其他气体，充入适量的制冷剂，启动机组试运行，即可解决该问题。
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2.2 缺少冷冻油
缺少冷冻油可直接引起压缩机故障停机，同时也影响压缩机线圈冷却，最终压缩机线圈烧毁。通过冷冻油观察孔观察压缩机加载和卸载时冷冻油的液位变化，标准是：压缩机卸载时液位在观察孔视窗的2/3 以上，压缩机加载时液位在观察孔视窗的1/4 以上。当发现冷冻油缺少时，应该立即停止机组运行，添加冷冻油至标准液位范围内，再启动运行机组。
2.3 冷冻油过滤器脏堵
过滤器脏堵会降低冷冻油在系统中的使用量，降低冷却和润滑效果，导致压缩机电机线圈烧毁。日常巡检过程中，发现机组震动增大、冷冻油在加卸载过程中液位变化不大时，需要对过滤器进行检查或更换滤芯。
2.4 压缩机故障
由于各种原因，中央空调压缩机故障不能正常运转时，压缩机电机功率逐渐增大，最终导致压缩机电机线圈烧毁。编写巡检规定，每两个小时对压缩机进行巡检，并记录相关参数，发现参数变化异常时，及时处理相关故障。
2.5 压缩机运行工况不稳定
这两套中央空调系统的压缩机排气压力是通过控制排气温度间接控制排气压力，而排气温度是通过控制两组风机来实现。当排气温度达到63，℃时，第一组风机全部启动，当温度下降到53，℃时，第一组风机全部停止；当温度上升到73，℃时，第二组风机全部启动，当温度下降低到63，℃时，第二组风机全部停止运行，第一组风机继续运行。通过长期观察和数据进行总结，每当排气压力出现波动时，压缩机的贮液罐液位会瞬间降低，制冷剂由纯液态变为液气混合，再变为气态，然后变为液气混合，最终变为液态，该周期与压缩机排气压力波动的周期相同。
中央空调控制系统采用PLC 进行控制，该压缩机使用的制冷剂采用134A 型，该制冷剂特点是：压力与温度呈线性关系，因此要稳定排气压力就需要稳定排气冷凝后的制冷剂温度，而冷凝温度的控制是靠散热风机的启停数量决定的。控制散热风扇启停的方法有两种：一是由压缩机的排气温度来控制；二是由压缩机的排气压力来控制。中央空调原始设计是利用压缩机排气温度来控制，采集温度信号是压缩机排气管线上安装的温度变送器。中央空调压缩机运行工况的不稳定，是由排气压力的变化导致，而排气压力的变化是由排气温度变化而引起。压缩机排气压力的变化导致蒸发器中制冷剂时而过多，时而过少。当制冷剂过少时，造成内部冷冻油温度较低，直接影响压缩机润滑效果，最终导致压缩机电机线圈高温烧毁。
解决措施：对风机的电气控制进行回路改造。由于原风机分为2组，由两个继电器分别控制，要实现单台逐次启动，为每台风机增加一个接触器，接触器的吸合受PLC 程序控制。在压缩机出口安装了一台0～5，MPA 的压力变送器，将压缩机排气压力信号反馈中央空调控制系统。
在中央空调控制系统中新增一个模拟量输入模块，接收压缩机排气压力变送器的反馈信号。在硬件改造完成以后，对PLC 控制程序进行了修改，修改的内容如下：将风机启动的控制信号，由压缩机排气温度信号改为压缩机排气压力信号。将冷却风机重新分组，由原来的2 段式控制改为单台风机启停的六段式控制，风机启停由新增的压力变送器控制，当排气压力达到15，kg/cm²G 后，压力每上升1，kg/cm²G，PLC 就会控制启停风机。
中央空调压缩机电机线圈烧毁是制冷类型压缩机常见的故障，分析故障主要从制冷和润滑两大系统出发，对控制逻辑进行适当改造，保证机组运行工况稳定，及时有效处理压缩机电机线圈烧毁问题。制冷压缩机的稳定运行，不仅保证了制冷系统长期有效运转，而且能够大量降低检修人员的工时和备件材料费用，还能够减少制冷剂对大气环境的污染。
参考文献：
［1]高文元.压缩机常见故障、事故原因及对策[J].中国新技术新产品，2013（22）：87.
论文作者:周志平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/21
标签：压缩机论文; 制冷剂论文; 风机论文; 温度论文; 中央空调论文; 电动机论文; 汽缸论文; 《基层建设》2018年第20期论文;