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  • 活塞式制冷压缩机的应用及维护

       2026-01-31 网络整理佚名1540
    核心提示:八角型活塞制冷压缩机:八角型压缩机在不同运行工况吸气冷却方式:1:中、高温工况,制冷剂直接冷却电机。蒸发温度:t0≥-20℃。2:低温工况,直接吸气,降低排气温度。

    八角型活塞制冷压缩机:

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    八角型压缩机在不同运行工况吸气冷却方式:

    1:中、高温工况,制冷剂直接冷却电机。蒸发温度:t0≥-20℃。

    2:低温工况,直接吸气,降低排气温度。蒸发温度:t0≤-20℃。

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    工质的选择:R22、R134a、R404A、R507A、R507C 等(R12、R502可用)。

    运行范围:

    R22:单级压缩机 最高蒸发温度12℃,最低蒸发温度-40℃;

    双级压缩机最高蒸发温度-20℃,最低蒸发温度-50℃。

    R404A/R507A:单级压缩机 最高蒸发温度5℃,最低蒸发温度-45℃;

    双级压缩机最高蒸发温度-30℃,最低蒸发温度-70℃。

    压缩机是制冷系统的心脏,任何环节出现问题都会影响压缩机的正常运行。所以正确选择压缩机的运行范围和附件是保证制冷系统正常运行的关键。

    1):曲轴箱加热器

    用途:分离曲轴箱内的制冷剂,保障压缩机正常润滑。

    任何环境都需安装曲轴箱加热器。曲轴箱温度高于环境温度20℃以上。

    使用方法:压缩机运行,曲轴加热器断电,压缩机停止,加热器通电。

    2):附加风机(附加冷却)

    安装方法:如图所示

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    使用方法:随压缩机运转而运转,压缩机停止而停止。

    压缩机置于风冷器气流中不需安装附加风机。

    3):CIC系统

    作用:降低排气温度,防止冷冻油发生碳化,保证压缩机正常润滑。

    原理:根据排气温度传感器(PTC)的阻值的变化,给出CIC模块信号,CIC模块根据排气温度传感器的信号,给电子膨胀阀信号使其打开或关闭,向压缩机吸气腔喷液,降低排气温度。

    在低温系统中与附加风机共同使用。

    附件:精过滤器、视镜。接管尺寸为10mm。

    制冷剂引出部位:由储液器或水冷冷凝器后边干燥过滤器的出口供液管引出。

    注意:CIC系统不能与能量调节共同使用。

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    4):水冷缸盖:

    在陆地使用,采用淡水缸盖。在远洋轮船上使用,采用防海水缸盖。

    方法:在冷却水进入缸盖的管路需加水电磁阀,电磁阀随压缩机运行而开启,压缩机停止而关闭。

    压缩机用于船上应考虑下列问题:

    由于船只的摇摆性,制冷系统供液的连续性非常重要。

    无论采用何种冷凝器,都应加装储液器,最好采用立式储液器。采用立式冷凝器可以克服船只在摇摆过程制冷剂液体断流问题。

    5):活塞压缩机能量调节

    能量调节只适用于单级制冷压缩机。

    4缸压缩机能量调节为:50%、100%;

    6缸压缩机能量调节为:33%、66%、100%;

    8缸压缩机能量调节为:50%、75%、100%。

    注意:能量调节不能与CIC系统同时使用。

    使用方法:根据制冷系统的吸气压力或温度控制压缩机汽缸盖上的电磁阀打开或关闭。电磁阀打开为卸载,电磁阀关闭为加载。

    6):卸载启动

    目的:压缩机无负载启动,降低启动电流。

    一般情况下,采用分线圈启动就不采用卸载启动。

    使用方法:

    使用卸载启动装置在排气管路上需加单向阀和排气温保护装置。加装单向阀的主要目的是防止压缩机在启动时高压制冷剂倒流回压缩机。

    排气温度传感器的作用是防止在压缩机启动时,卸载启动发生故障时,导致压缩机排气温度过高而停止压缩机运转。卸载启动不能与CIC同时使用。

    压缩机启动:

    压缩机可直接启动,也可以采用分线圈启动。

    按照接线盒接线图或使用说明书接线。

    采用分线圈启动:分线圈电机是由两个线圈组成。先启动第一个线圈(1U1、1V1、1W1),然后启动第二个线圈(2U1、2V1、2W1)。降低启动电流。分线圈启动时间为 0.5~1秒。

    电源:一般为380v……420v、3相、50HZ、440v……480v、3相、60HZ。

    控制回路一般为220v、单相、50HZ

    启动时间0.5~1秒:

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    7)压缩机电机的保护装置

    电机过载保护INT69VS,防止压缩机过载或过热,电机内置6个PTC热敏电阻,阻值在400~600Ω。

    L、N为电源,11、14接控制回路。12为报警指示灯。

    高压保护:

    高压保护值:水冷,18kg/cm;风冷,21kg/cm。

    低压保护:根据制冷系统的蒸发压力而定。

    温度控制器(用户按所需温度进行配置)

    电源:一般为380v……420v、3相、50HZ、440v……480v、3相、60HZ。

    控制回路一般为220v、单相、50HZ。

    活塞压缩机不存在正反转问题。

    8)油压安全保护装置

    机械式:MP54Danfoss;电子式:Delta-P

    对于电子式油压开关:棕色和黑色为电源接线,红色和桔黄为控制回路;

    对于MP54油压开关:L、M为控制,T2、0/220为电源;

    作用:监测油泵进出口压差,保障压缩机润滑。

    保护压差:小于0.7bar,有90±10秒延时;

    通常压缩机的油压差2.5~3kg/cm。

    单级压缩机油压差是:ΔP = 油泵出口压力-吸气压力

    双级压缩机油压差是:ΔP = 油泵出口压力-中间压力

    分线圈电机、油压开关、INT69VS:

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    9:电机保护装置INT389

    作用:与INT69VS相同,(INT69VS属于标准配置);

    功能:监控相不平衡、缺相、监测电机绕组温度。

    每次停机后,有5分钟延时。避免频繁启动。

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    制冷附件:油分离器、气液分离器、干燥过滤器、电磁阀、热力膨胀阀。

    1):油分离器

    作用:在排气管路上分离制冷剂中的冷冻油直接进入压缩机的曲轴箱,减少向制冷系统的进油量。

    适用:中、低温范围和管路(供液管、吸气管)较长的制冷系统。

    注意:如果系统回油不好,加油分离器只能延长压缩机运转时间,不能解决系统回油问题。

    如果风冷冷凝器高于压缩机,(分体机,风冷冷凝器高于>1米)油分离器出口必须安装单向阀,避免系统停机时,制冷剂冷凝时进入油分离器,造成压缩机的损坏。

    2)气液分离器

    作用:在压缩机吸气前分离制冷系统未蒸发的制冷剂液体,防止压缩机产生湿冲程(液击)。

    适用:中、低温工况。

    3)干燥过滤器

    作用:吸收和过滤作用液体制冷剂中的水分和过滤制冷剂中的污物及杂质。一般安装在储液器和水冷冷凝器的制冷剂出口。

    4)电磁阀

    作用:压缩机停止运行时,电磁阀关闭,防止高压制冷剂进入低低压系统。防止压缩机再次启动时造成液击。

    安装位置:距热力膨胀阀100mm~200mm。

    5)热力膨胀阀

    作用:节流、降压;安装位置:离蒸发器越近越好。

    双级制冷压缩机的特点:

    双级制冷压缩机制冷量比单级压缩机高约20%;

    双级制冷压缩机分为带中冷器和不带中冷器;

    带中冷器比不带中冷器制冷量高约20%;

    双级压缩机在低温工况下比单级压缩机稳定、效率更高。

    采用中冷器的冷却方式分为TX阀和CIC两种:

    TX阀是由感温包控制中冷器的供液量;

    CIC是根据排气温度和中间温度控制中冷器喷液量。

    双级CIC系统由两个温度传感器(PTC)组成,一个安装在高压级的排气、一个安装在中压级。

    PTC温度传感器阻值在1000Ω。

    6)液体过冷器的安装

    (1):安装时要特别注意外壳上的箭头位置。

    (2):必须保证在停机期间无液体制冷剂流向压缩机。

    (3):焊接时必须注意防止已焊好的焊口过热。

    (4):为了保证过冷器的全部有效负荷,由冷凝器出来的液体制冷剂在进入过冷器之前绝对无气泡。

    (5):由于过冷器相对温度较低,过冷器需要保温。

    (6):由储液器或冷凝器出来的制冷剂应先进入干燥过滤器,而后再进入中冷器。以免制冷剂中的污物堵塞膨胀阀、喷液喷嘴或中冷器截面的流通面积。

    7)双级制冷压缩机开始启动应注意问题:

    在压缩机刚启动在降温过程中,必须保证或不能长时间;

    超过运行范围的上限,刚启动时可通过调节压缩机吸气阀,以保证其上限的吸气压力。

    对于自动运行,为了保证安全,需要采用带有MOP(最大运行压力)功能的TX热力膨胀阀或曲轴箱压力调节器进行吸气压力控制。

    8)双级压缩机的容积比

    6缸压缩机:低压级和高压级的比例为2:1,活塞的直径相同;

    4缸压缩机:高压级和低压级的活塞直径不同,运行范围与6缸双级压缩机相同。

    运行前的检查、调试及日常维护:

    1:系统试压:

    制冷系统安装完毕,进行压力试验,一般试验压力为18kg/cm2,并进行捡漏。保压24h压力不降为合格。试压时关闭压缩机吸排气阀。

    2:系统抽真空:

    试压合格后对系统抽真空,抽真空时打开压缩机吸排气阀和系统的电磁阀等阀门,整个系统管路应通畅,一般真空为绝压150Pa。1h真空不变为合格。(不建议不赞成使用压缩机抽真空)

    3:系统充注制冷剂:

    充注制冷剂之前,先对曲轴箱加热,制冷剂以液态形式从水冷冷凝器或储液器出口阀处充注。如果环境温度低,可对制冷剂钢瓶加热。

    (如需再进一步加制冷剂,待开机后以气态形式从压缩机吸气阀处加入。)

    4:保护装置的检查

    a:油压安全控制器的检查:将压缩机的动力线拆下,压缩机不运转,使控制线路运行,90秒后,控制回路应切断电源,这说明油压开关起作用。否则应检查油压开关的接线方法和油压开关。

    b:电机保护装置INT69VS的检查:将压缩机的动力线拆下,压缩机不运转,将压缩机接线盒内的INT69VS的3、4号线拆下1根,使控制线路运行,此时控制回路应不启动,说明接线方法正确,否则应对接线方法、INT69VS、电机内的PTC热敏电阻进行检查。电机内的PTC热敏电阻为200~600Ω范围内。

    c:高压控制器的检查:将高压控制器的保护值调至低于系统的压力,此时控制回路应保护,否则应找出问题的原因。

    d:低压控制器的检查:将低压控制器的保护值调至高于系统的压力,此时控制回路应保护,否则应找出问题的原因。

    e:曲轴箱加热器的检查(曲轴箱内的温度高于环境温度20℃)。

    f:分线圈启动时间的检查

    断开压缩机的动力线,启动控制回路,检查压缩机两个接触器吸合的时间,如果超过1秒,则调整时间控制器,使两个接触器吸合时间在1秒以内。

    5:其它装置的检查:

    在压缩机为不运转的情况下检查制冷系统的其它装置如:

    蒸发器冷风机、冷凝器风机、水冷冷凝器水泵的运转等。

    6:开机运转:

    在所有控制系统及附属设备检查无误后方可开机。

    1):检查高低压情况和回油状态,曲轴箱内的油位应在1/3~3/4范围内。如果低于1/3或见不到油位,则应检查回油情况或补充冷冻油。

    2):检查供液管路上的视镜内有无气泡产生,若有气泡产生则应补充制冷剂,直至视镜没有气泡为止。

    3):检查压缩机回霜情况,在中、低温系统中,压缩机结霜的位置最好在吸气阀,如果结霜在电机盖上也是可以,但不能在汽缸盖上。

    对于双级压缩机来讲,结霜的位置也在吸气阀上,在低压级汽缸盖的吸气侧可以结露或结霜。结霜面积不能超过缸盖的1/3。

    4):检查制冷系统降温情况,检测压缩机的运行电流、电压、油压差等参数。

    5):系统运行后,检查温度控制器是否可靠。

    6):检查冷冻油的清洁度,如果发现冷冻油较脏,在系统运行24小时后将冷冻油换掉。并清洗油过滤器。如果发现冷冻油发灰,里面有铝金属漂浮物,说明压缩机吸气过滤器损坏。应及时停机处理。(吸气过滤器损坏的原因在后面谈)

    7):冷冻油的牌号及其代用问题。

    油代用型号(制冷剂R22)(仅供参考):ESS0(艾索)zerice、SHELL(壳牌)Clavus、SUNOIL(太阳)。

    油代用型号(制冷剂R404、R507、R134a):DEA、ICIMOBIL、美孚。

    8):制冷系统的日常维护

    1:经常检查冷冻油的清洁度。

    2:对于风冷机组,及时清扫分离器外表面,防止灰尘堵塞风冷冷凝器。

    3:对于水冷机组,查看冷凝器内是否结垢。

    4:检查吸排气压力是否正常。

    5:倾听压缩机有无异常声音。

    6:制冷系统运行100小时后更换1次冷冻油。再次换油视冷冻油的清洁度而定或运行10000小时~12000小时换1次冷冻油。

    换油时只要露出视油镜即可。切记不可多加油。

    7:制冷系统运行超过1年后更换1次干燥过滤器的滤芯。如果系统很清洁,可不再更换过滤芯或过滤器。

    8:检查曲轴箱加热器加热情况,曲轴箱的温度高于环境温度20℃。

    关于压缩冷凝机组的问题:

    a:风冷冷凝机组

    b:水冷冷凝机组

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    风冷冷凝机组特点:

    应用范围广泛:制冷剂通用,适用于高、中、低温。

    运行压力可达25bar。

    风机为低噪音外转子电机:

    单相电机220V~240/50HZ

    三相电机380V/50HZ

    风机可采用电子调速控制设计,可用于调节冷凝压力,在环境温度较低时(冬季、夜间)可降低噪音。

    大容量储液器,满足不同制冷系统的需要。

    水冷冷凝机组:

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    水冷机组特点:

    采用K-3系列高效壳管冷凝器,换热管的传热系数比,目前国内高效管提高20%。

    体积小、重量轻、成本低、换热量大,适用各种制冷剂。

    用于海洋运输的冷藏和空调系统可采用抗海水冷凝器和压缩机加深的冷冻油槽。

    活塞式制冷压缩机常见故障原因及分析:

    1:油压安全控制器保护的原因及处理方法

    a:冷冻油太脏,油过滤器堵塞。

    处理方法:清洗油过滤器,更换冷冻油。

    b:制冷系统蒸发不好,有制冷剂进入曲轴箱。将冷冻油带入系统,导致油压过低。

    处理方法:关小冷凝器出口的供液阀或调整热力膨胀阀(增大系统的过热度)

    c:压缩机油泵发生故障。

    处理方法:更换压缩机油泵。

    2:电机INT69VS保护装置保护的原因及处理方法

    1)系统回气量不足,电机得不到充分冷却。

    处理方法:加大系统制冷剂的循环量,降低系统的过热度。

    2)分线圈启动时间过长,INT69VS保护。

    处理方法:降低启动时间,使启动时间在0.5~1秒。

    3)其它使压缩机功率增大的因素会导致电机保护。如系统缺少制冷剂、压缩机内部故障等原因。

    4) INT69VS模块故障。

    3:CIC系统的故障原因及处理方法。

    1):CIC系统不动作

    (1):CIC模块中M1、M2没有闭合,主要实接线不实。

    处理方法:将M1、M2的螺丝拧紧

    (2):温度传感器发生损坏

    处理方法:测量温度传感器的阻值,其阻值在950~1000Ω,如果小于此值应进行更换。

    (3):接线方法不正确

    2):CIC系统连续动作,但排气温度降不下来。

    (1):系统制冷剂不足。系统需补充制冷剂。

    (2):进入喷液阀前的过滤器堵塞。应更换过滤器。

    (3):超出压缩机运行范围。

    4:压缩机吸气过滤器损坏的原因

    在压缩机(40HP、50HP)运行过程中,偶尔出现压缩机吸气过滤器变形前移,与电机转子相碰,磨下的转子铝沫污染冷冻油,造成压缩机无法运转。

    原因:

    1)系统中的制冷剂含有水分

    2)使用的是劣质制冷剂

    处理方法:

    1)对于劣质制冷剂,要更换制冷剂,系统抽真空处理。

    2)更换冷冻油。

    3)更换干燥过滤器,清除制冷剂中的水分。

    4)更换压缩机的吸气过滤器。

    5:电机损坏的原因

    电机损坏的原因是多种多样,其原因也很复杂。

    这些图片是判断电机损坏基本原因,不一定十分正确,仅供参考

    电机突然过载,INT69VS未来的及保护。

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    Y型电机缺相运行:

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    三角型电机:缺相运行。

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    电机线间短路:

    原因:

    1:系统不干净;

    2:磨损、腐蚀、电压波动;

    3:1%的电压波动会引起6%~10%的相不平衡。

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    电机扎间短路:电机质量问题,由于系统中的水分、酸、及其它腐蚀性物质也会产生此类故障。

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    矽钢片与线圈短路,电机质量问题。

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    三相电源相不平衡:

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    电机过载:运转部件卡住、失去润滑、频繁启动、冷冻油中含制冷剂等原因。

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    线圈短路:电压波动造成,电源转换,电弧,或其它装置引起。

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    6:活塞连杆损坏的原因

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    1):系统回油不好。

    2):曲轴箱内存在制冷剂(系统回液、有油压)。

    3):曲轴箱内没有润滑油,油压开关故障,没有油压保护。

    4):系统太脏,油过滤器堵塞,没有油压保护使润滑失效。

    5):油泵损坏,油压安全保护装置不起作用。

    6):排气温度太高,冷冻油发生碳化,存在油压,但使润滑失效。

    7:压缩机刚启动时声音异常的原因及处理方法

    压缩机刚启动时,声音异常是由于液击造成,主要是制冷系统的蒸发器蒸发不充分,有液态制冷剂进入压缩机,导致液击。

    处理方法:关闭储液器或冷凝器的出液阀,待蒸发器中的制冷剂完全蒸发后,再慢慢打开冷凝器或储液器的供液阀。如果此故障再次产生,则调整热力膨胀阀。提高制冷系统的过热度。

    8:压缩机启动时,强烈振动,电机INT69VS保护装置保护的原因及处理方法

    压缩机在刚启动时或运行几个小时后发生强烈振动,电机的保护装置INT69VS起保护作用。是排气阀片断裂所引起。

    原因:1:是由于液击造成

    2:偶尔阀片质量出现问题。

    处理方法:更换阀片或阀板。

    对于双级制冷压缩机,如果排气阀片发生断裂,中间压压力偏高,此时INT69VS保护,但振动不大,如果低压吸气处于真空状态,压缩机会发生振动。

    9:阀板垫片断裂的原因

    阀板垫片断裂的原因是由于油击造成,说明制冷系统充注的冷冻油过多。

    处理方法:放出多余的冷冻油并更换垫片。

    10:电机更换后,对制冷系统如何处理

    电机烧毁后会产生一些酸性物质,这些酸性物质对电机绝缘的影响较大。对维修后的压缩机应进行如下处理。

    1)更换制冷系统中的干燥过滤器,最好使用防酸的过滤芯。如果不更换干燥过滤器或芯,压缩机运行一段时间,电机仍有可能出问题。

    2)对于使用吸气过滤器的系统,也应更换吸过滤器。

    11:关于压缩机起停次数问题

    压缩机在运行时,不宜频繁起停,频繁起停容易造成电机损坏。

    压缩机起停次数如下:

    1):0.5HP……7HP,20次/h,运行时间>2分钟

    2):8HP……20HP,12次/h,运行时间>3分钟

    3):22HP……40HP,8次/h,运行时间>5分钟

    4):40HP以上,5次/h,运行时间>8分钟

     
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