分享

液击学习资料

 圆山书柜 2016-11-04



谷轮的《应用工程手册》中说:


任何运行于低于-1℃(30华氏度)蒸发温度的制冷系统中,蒸发器表面都将会结霜,……现场经验表明过量制冷剂液体返回压缩机是造成压缩机损坏的最大因素。……


液击什么鬼


上文中提到的过量制冷剂液体返回压缩机,个人理解就是所谓的液击的一种形式。有的地方,叫湿冲程或者湿压缩。


一般的文献上通常这么描述:


液态制冷剂或润滑油随气体吸入压缩机气缸时损坏吸气阀片的现象,以及进入气缸后没有在排气过程迅速排出,在活塞接近上止点时被压缩而产生的瞬间高液压的现象通常被称为液击。


引发哪些故障?


液击可以在很短时间内造成压缩受力件(如阀片、活塞、连杆、曲轴、活塞销等)的损坏,是往复式压缩机的致命杀手。


这些受力件包括吸排气阀片、阀板、阀板垫、活塞(顶部)、活塞销、连杆、曲轴、轴瓦等。


(1) 吸气阀片断裂

压缩机是压缩气体的机器。通常,活塞每分钟压缩气体1450次(半封压缩机)或2900次(全封压缩机),即完成一次吸气或排气过程的时间为0.02秒甚至更短。阀板上的吸排气孔径的大小以及吸排气阀片的弹性与强度均是按照气体流动而设计的。从阀片受力角度讲,气体流动时产生的冲击力是比较均匀的。


(2)制冷压缩机连杆断裂


压缩行程的时间约0.02秒,而排气过程会更短暂。气缸中的液滴或液体必须在如此短的时间内从排气孔排出,速度和动量是很大的。排气阀片的情况与吸气阀片相同,不同之处在于排气阀片有限位板和弹簧片支撑,不容易折断。冲击严重时,限位板也会变形翘起。


如果液体没有及时蒸发和排出气缸,活塞接近上止点时会压缩液体,由于时间很短,这一压缩液体的过程好像是撞击,缸盖中也会传出金属敲击声。压缩液体是液击现象的另一部分或过程。


液击瞬间产生的高压具有很大的破环性,初人们熟悉的连杆弯曲甚至断裂外,其他压缩受力件(阀板、阀板垫、曲轴、活塞、活塞销等)也会有变形或损坏,但往往被忽视,或者与排汽压力过高混为一谈。检修压缩机时,人们会很容易发现弯曲或断裂的连杆,并给予替换,而忘记检查其他零件是否有变形或损坏,从而为以后的故障埋下祸根。

液击造成的连杆断裂不同于抱轴和活塞咬缸,是可以分辨出来的。首先,液击造成连杆弯曲或断裂是在短时间内发生的,连杆两端的活塞和曲轴运动自如,一般不会有严重磨损引起的抱轴或咬缸。尽管吸气阀片折断后,阀片碎屑偶尔也会引起活塞和气缸面严重划伤,但表面划伤与润滑失效引起磨损很不同。其次,液击引起的连杆断裂是由压力造成的,连杆和断茬有挤压特征。尽管活塞咬缸后的连杆断裂也有挤压可能,但前提是活塞必须卡死在气缸。抱轴后的连杆折断就更不同了,连杆大头和曲轴有严重磨损,造成折断的力属于剪切力,断茬也不一样。最后,抱轴和咬缸前,电机会超负荷运转,电机发热严重,热保护器会动作。


为什么?


一滴水全部变成水蒸气,在常压下,体积将扩大1600倍。


同种物质在液体时的密度是气体的数十甚至数百倍,因而液体流动时的动量比气体大得多的,产生的冲击力也大得多。吸气中夹杂较多液滴进入气缸时的流动属于两相流。两相流在吸气阀片上产生的冲击不仅强度大而且频率高,就好像台风夹杂着鹅卵石敲打在玻璃窗上,其破坏性是不言而喻的。吸气阀片断裂是液击的典型特征和过程之一。


有很多种情况引发:


1、机组刚起动运行时,由于开始时蒸发温度较高,而压缩机的吸入阀开得过快,造成突然吸入。瞬间有大量制冷剂液体进入压缩机(带液启动);


2、是蒸发器水流量不够(蒸发负荷减小),压缩机有回液现象,即从蒸发器中流回压缩机的液态制冷剂或润滑油;


对于使用膨胀阀的制冷系统,回液与膨胀阀选型和使用不当密切相关。膨胀阀选型过大、过热度设定太小、感温包安装方法不正确或绝热包扎破损、膨胀阀失灵都可能造成回液。对于使用毛细管的小制冷系统而言,加液量过大会引起回液。


蒸发器结霜严重或风扇故障时传热变差,未蒸发的液体会引起回液。


温度频繁波动也会引起膨胀阀反应失灵而引起回液。


3、蒸发器的冷却面积减少,蒸发器表面被霜冻严重包裹时,传热量减少,除霜不好,大量液体制冷剂没有蒸发就进入压缩机,也容易产生液击。

4、带液启动时的泡沫

5、压缩机内的润滑油太多。

6、整个制冷系统制冷剂加注过多。

7、节流阀开启过大、或调节失灵。

8、蒸发面积过小,与压缩机的制冷量不匹配。



怎么办?


减少或避免液体进入气缸就可以防止液击的发生,因此液击是完全可以避免的。解决液击或回液的问题,主要从以下几方面考虑:


1、对于回液较难避免的制冷系统,安装气液分离器和采用抽空停机控制可以有效阻止或降低回液的危害。


2、管路设计上要避免开机时液态制冷剂进人压缩机,这可能需要对系统做过量回液试验,尤其是充注量比较大的制冷系统。在压缩机吸气口增加气液分离器是解决这个问题的有效办法,尤其是在采用逆循环热气除霜的热泵机组中。


3、开机前,对压缩机油池进行足够长时间预热可以有效避免大量制冷剂积存于压缩机润滑油中。对于防止液击也有一定作用。


4、水系统流量保护不可缺少,这样当水流量不够时起到保护压缩机的作用,以免机组有回液现象或是严重时冻坏蒸发器。流量开关损坏时要及时进行修理或更换,切不可短接流量开关。


5、为了保证压缩机的安全运转,防止产生液击现象,要求吸气温度比蒸发温度高一点,即应具有一定的过热度。过热度的大小可通过调节膨胀阀开启度来实现。


6、应避免吸气温度过高或过低。吸气温度过高,即过热度过大,将导致压缩机排气温度升高。吸气温度过低,则说明制冷剂在蒸发器中蒸发不完全,既降低了蒸发器换热效率,湿蒸汽的吸人又会形成压缩机液击。吸气温度正常情况下应比蒸发温度高5~10℃。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多