涡旋制冷压缩机常见故障及处理

压缩机是制冷空调系统的“心脏”，应保护压缩机不受损伤。

压缩机故障判定中需检查的基本功能。

电机检查：

运行测试： 启动并运行压缩机，如有下列异常现象压缩机可能存在故障：

1. 不能启动，电流很高；

2. 可以启动运行，但是电流超出正常值范围；

3. 无法正常建立吸排气压力；

4. 运行噪音或震动异常（注：压缩机停机时可能存在短暂的反转噪音，这是正常现象）。

润滑油检查：

如果油质变得很差，压缩机可能会存在潜在的故障风险。

带液启动：

带液启动 是停机状态时易出现的问题。

在停机状态时，制冷剂会从系统中迁移回压缩机内部并沉积在润滑油中。

危害：

制冷剂反复迁移会“洗”掉机械部件表面的油膜；

压缩机带液启动时，由于制冷剂蒸发会使润滑油泡沫化，影响轴承润滑等。

制冷剂总是向系统中温度低的位置迁移。

回液过多：

制冷剂回液过多是运行状态易出现的问题。

是由于在压缩机运行状态时，反复过量的制冷剂液体迁移回压缩机而引起的结果。

危害：制冷剂液体稀释润滑油，而导致轴承润滑不良。

任何系统都有回液过多的风险，回液过多可能由多种不同原因引起，例如：

蒸发器负荷过小（过多的回液往往在低负荷情况下发生）；

换热器的换热效率差（蒸发器风扇故障/蒸发器中油太多等）；

化霜循环；膨胀阀选型过大；膨胀阀过热度控制不稳定；

过热度设定偏低……。

液击：

液击 是由于制冷剂液体，或者油，或者制冷剂和油的混合物，进入到涡旋压缩腔中而引起的结果。

压缩机液体产生的异常力会造成机械部件的损坏。

通常液击总是发生于带液启动的条件下，或者热泵系统化霜循环。

液击通常会出现在带液启动的条件下（制冷剂充过量，制冷剂大量迁移回压缩机）。对于热泵系统，液击通常会出现在化霜循环中。

压缩机吸气气流导向设计能很好的阻止液击的风险。

通常液击仅仅会出现在极端的回液条件下，即回到压缩机内部的制冷剂液体过多，并已超出了压缩机液体的处理能力。

失油/缺油：

失油会导致压缩机油池中的油量不足，而无法保证轴承及其它机械部件的润滑。

这种故障现象通常会发生在系统回油不良的情况下，会导致所有负载轴承面的严重磨损。

系统回油不良会由多种原因引起：

压缩机短循环；

管路设计原因导致油被滞留在系统中无法回到压缩机（管径不合适，流速过小，等）；

制冷剂泄漏；长时间低负荷或部分负荷运行；

对于长管路系统（管长超过20米），没有适当的补油；

其它原因导致油被阻留在系统中，例如汽分的回油空堵塞，或者过滤器堵塞，等等。

排气温度高：

排气温度高 是由于压缩机实际运行工况已超出压缩机安全运行曲线而引起的故障。

由于热胀效应，高排气温度条件下动静涡旋盘彼此间会挤压会产生很大的接触应力。同时，由于温度的升高，会导致润滑油对轴承的润滑能力下降。此外，电机定子也可能会过热烧毁。

造成排气温度高的典型原因通常为：

系统实际运行工况超出了压缩机的安全运行范围，例如吸气压力过低，或者排气压力过高，或者压比过大，或者吸气过热度过高等等；

系统抽空不净，存在空气或其它不凝性的气体；

冷凝器换热效率差，例如冷凝器安装位置没有足够的空气循环空间，或者冷凝风扇故障，或者冷凝器翅片脏等等；

吸气制冷剂流量过低，可能由于冷媒充注量不足，或者系统泄漏，或者阀没有正常打开等等；

通常情况下，排气温度高可能伴随着系统没有正常配置排气温度保护装置，或者排气温度保护器已经失效！

高压比：

高压比 是由于压缩机实际运行工况已超出压缩机安全运行曲线而引起的故障。

高压比工况下，极高的压力差作用在定涡旋盘上，将导致涡旋排气侧的顶部和侧壁损伤。

高压比可以是由于极低的吸气压力，或者极高的排气压力，或者二者综合作用的结果。

压比升高会导致排气温度同步升高，所以通常高压比产生的故障与高排气温度产生的故障十分近似。

但在极高的压缩比工况下，由于机械应力的作用往往会造成更严重的涡旋机械损伤。

通常情况下，高压比产生故障可能伴随着系统没有正常配置高低压保护装置， 或者高低压保护器已经失效！

污染（水，水蒸气，酸性物质…）

污染 是由于系统中存在外来的不兼容物质而引起的故障。

系统污染是影响系统可靠性和压缩机寿命的主要因素之一，这个问题可能导致压缩机出现一系列的机械或电气故障。

外来的污染物质通常为：水（液态可视）；水蒸气（不可视，水分含量高）；其它不兼容物质等。

系统污染可能由于系统泄漏引起，例如蒸发器泄漏会导致冷冻水进入到系统内部。

此外，机组装配工艺过程，或者使用现场的系统维修过程中的很多环节都可能引入危险异物，并且通常和清洁度的控制有关，例如：

系统抽空不充分；机组其它部件清洁度差；制冷剂或润滑油质量差被污染；焊接过程中导致系统污染等等。

故障模式：其它不兼容物质引起的污染

系统中存在任何不兼容的物质都会腐蚀压缩机内部的零件材料进而导致压缩机失效。

反转：

反转 是由于外部电源接线相序错误引起的问题。

压缩机反向运行，会造成低压壳体内部的温度升高（可能会超过200℃）而造成电机过热烧毁。

同时，涡旋反向旋转也会造成涡旋盘的机械损伤。

反转 是由于外部电源接线相序错误引起的问题。

压缩机反向运行，会造成低压壳体内部的温度升高（可能会超过200℃）而造成电机过热烧毁。

同时，涡旋反向旋转也会造成涡旋盘的机械损伤。

压缩机长期反转会导致一系列机械或电气故障。因此在系统调试时需关注相序是否正常，如果出现一下异常现象，压缩机可能处于反转状态：

高低压无压差；

压缩机运行噪音十分异常，有明显类似金属摩擦的噪音；

低压壳体温度很快升高（电机保护器可能会跳开）。

电机烧毁：

电机烧，可能由多种原因引起，两个主要的因素为机械故障或电气故障。

绝大部分电机烧是由于机械故障引起。另外电气故障，例如供电电源不正常，也是引起电机过热烧毁的主要原因。

异物进入电机定子导致漆包线短路烧毁：

异物或机械故障产生的金属碎屑进入到电机内部会导致电机漆包线短路烧毁。

潜在原因：液击（涡旋碎裂产生金属碎屑）；

润滑不良相关故障（轴承磨损产生金属碎屑）；

外部异物污染；其它的机械损坏……

压缩机常见的缺油故障：

压缩机长时间缺油-机构部和各摩擦副过热，导致轴承烧结、抱轴。

压缩机短时间缺油-机构部和各摩擦副异常磨损，导致振动、噪音大。

如何保证适当的油量：

压缩机在排出冷媒时，也会排出微量的冷冻机油。即使只有0.5%的上油率，如果油不能通过系统循环回到压缩机中，若以5HP为例,循环量在ARI工况下约为330kg/h，则在50分钟就可以将压缩机内的油全部带出，大约在2～5小时内压缩机将会烧坏。因此为了确保压缩机运行不缺油，应该从以下二方面着手：

1. 确保排出压缩机的冷冻机油回到压缩机；

2. 减少压缩机的上油率。

确保排出压缩机的冷冻机油回到压缩机：

应确保吸气管冷媒的流速（约6m/s），才能使油回到压缩机，但最高流速应小于15m/s，以减小压降与流动噪音，对水平管还应沿冷媒流动方向有向下的坡度，约0.8cm/m。

防止冷冻机油滞留在蒸发器内；

确保适当的气液分离器的回油孔，过大会造成湿压缩，过小则会回油不足，滞流油在气液分离器中；

系统中不应存在使油滞留的部位；

确保在长配管高落差的情况下有足够的冷冻机油在压缩机里，通常用带油面镜的压缩机确认；

压缩机频繁启动不利于回油。

如何减少压缩机的上油率：

在停机时应保证制冷剂不溶解到冷冻机油中（使用曲轴加热器）；

应避免过湿运转，因为会起泡而引起的上油过多；

内部设置油分离器装置；

压缩机内部的油起泡使油容易被带出压缩机。

长配管高落差：

当配管长比容许值大时，配管内的压力损失会变大，使得蒸发器中的冷媒量减少，导致能力下降。同时，配管内有油滞留时，使得压缩机缺油，导致压缩机故障的发生。当压缩机内冷冻机油不足时，应从高压侧追加与压缩机出厂相同牌号的冷冻机油。

设置回油弯的必要性：

落差超过10m~15m时，应在气管侧设置回油弯管。

①必要性：停机时，避免附着在配管中的冷冻机油返回压缩机，引起液压缩现象。另一方面，为了防止气管回油不好导致压缩机缺油。

②回油弯设置间隔：每10m落差设置一个回油弯。

如何确保适当冷冻机油粘度：

冷冻机油和制冷剂有互溶性，停机时，制冷剂几乎全部溶解在冷冻机油中，因此需安装曲轴加热器以防止溶解。

运转中不应使含有液体的制冷剂回到压缩机中，即保证压缩机吸气有过热度；

起动及除霜时，不应产生回液现象；

避免在过度过热状态下运转，避免油劣化；

气液分离器的回油孔大小应适当：

① 孔径过大会吸入液体制冷剂造成过湿运转；

② 孔径过小会使回油不顺畅，使油滞留在气液分离器中。

用压缩机抽真空导致压缩机电机损坏：

空气起着绝缘介质的作用。密闭容器内抽真空后，里面的电极之间的放电现象就很容易发生（真空放电）。因此，随着压缩机壳体内的真空度的加深，壳内裸露的接线柱之间或绝缘层有微小破损的绕组之间失去了绝缘介质，一旦通电，电机可能在瞬间内短路烧毁。如果壳体漏电，还可能造成人员触电。因此，禁止用压缩机抽真空，并且在系统和压缩机处于真空状态时（抽完真空还没有加制冷剂时），严禁给压缩机通电。

压缩机高温损坏的主要原因：

由于超范围使用、电源不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝压力太高等问题引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等过热现象。

压缩机表面温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一。如果表面温度超过135℃，一般认为压缩机已经处于严重过热状态；而如果表面温度低于120℃，压缩机温度正常。

高温对压缩机电机和润滑油具有很大的危害。长时间过热，不仅会降低电机绝缘性能和可靠性，缩短电机寿命，而且还会降低润滑油的润滑能力，甚至引起润滑油碳化和酸解。润滑油碳化后润滑能力大大降低，会造成严重机械磨损，甚至会出现抱轴、卡缸等堵转现象。润滑油中的酸性物质会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能。酸化润滑油还会引起镀铜现象。磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，一方面削弱了润滑油的润滑作用；另一方面，细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路。漆包线绝缘层被腐蚀后就可能出现一些微小的裸露点，很容易引起局部放电。如果金属粒形成导电回路，立即会短路或击穿，烧毁电机。

排气温度过高的主要原因：

排气温度受压缩比影响很大，压缩比越大，排气温度就越高。降低压缩比可以明显降低排气温度，具体方法包括提高吸气压力和降低排气压力。

吸气压力由蒸发压力和吸气管路阻力决定。提高蒸发温度，可以有效提高吸气压力，迅速降低压缩比，从而降低排气温度。降低回气管路阻力也可以提高回气压力，具体方法包括及时更换脏堵的回气过滤器、尽可能缩小蒸发管和回气管路的长度等。制冷剂不足也是吸气压力低的一个因素。制冷剂漏失后要及时补充。排气压力过高的主要原因是冷凝压力太高。冷凝器散热面积不足、积垢、冷却风量或水量不足、冷却水或空气温度太高等均可导致冷凝压力过高。

影响EER主要因素：

从制冷系统上说，降低冷凝温度Tk和升高蒸发温度T0都可以使EER上升；

  采用高效的压缩机，采用直流变频压缩机代替普通定速压缩机或交流变频压缩机；

适当加大冷凝器、加大室外机的风量，使Tk下降；适当加大蒸发器、加大室内机的风量，使T0上升。但加大内外机风量的同时要考虑风机功率的增加，从整机上说，不一定是风量越大EER越高；

利用高效的换热器，例如用内螺纹管代替光管，采用合适的管径与流路等；

采用高效的直流电机代替交流电机；冷媒充注量尽量少；

采用排量较大的变频压缩机代替排量较小的变频压缩机，以压缩机的额定频率来做制冷的主频。

本文来源于互联网，暖通南社整理编辑于2019年8月2日。