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制冷压缩机液击有何影响？如何预防？

发布于：2024-02-08 10:06:08 来自：暖通空调/制冷技术 [复制转发]

制冷压缩机在现代生活和工业中扮演着关键角色，但液击问题常常困扰着工程师和运维人员。液击是一种在制冷系统中常见但危险的现象，它可能导致严重的损坏和性能下降。本文将探讨下液击的定义、表现、对不同类型压缩机的影响、预防方法以及与液击相关的误区。

一、 液击的定义及表现

1、什么是液击？

液击是指在制冷系统中，液态制冷剂在压缩机进气部分积聚，导致压缩机受到突然的液体冲击。这种现象通常发生在压缩机的吸气阀或进气部分，当制冷循环中的液态制冷剂超出其容纳能力时，会产生液击。

2、液击现象过程。

1）、首先，当较多液态制冷剂、润滑油或者两者的混合物随吸气以较高速度进入压缩机气缸时，由于液体的冲击和不可压缩，会引起吸气阀片过度弯曲或断裂；

2）、其次，气缸中未及时蒸发和排出的液体受到活塞压缩时，瞬间内出现的巨大压力并造成受力件的变形和损坏。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。

3、液击的表现

液击通常伴随以下表现：

压缩机发出异常噪音或振动。
压缩机工作温度升高。
压缩机电流升高，功率消耗增加。
压缩机可能停机或损坏。

二、 液击原因以及对不同类型压缩机的影响

1、液击原因
1）回液：
即冷媒蒸发不完全: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。

2）带液启动时的泡沫过多：
回气冷却型压缩机在启动时，曲轴箱内的润滑油剧烈起泡的现象叫带液启动。带液启动的根本原因是润滑油中溶解的以及沉在润滑油下面了大量的制冷剂，在压力突然降低时突然沸腾，并引起润滑油的起泡现象，带液启动引起的液击只发生在启动过程。
3）压缩机内的润滑油太多：
油位太高，高速旋转的曲轴和连杆大头就可能频繁撞击油面，引起润滑油大量飞溅。飞溅的润滑油一旦窜入进气道，带入气缸，就可能引起液击。

4）制冷剂追加过多：
制冷剂充注过多不仅会造成压缩机回气带液，还有可能会导致压缩机回气管冷媒流速过低，蒸发器内润滑油无法返回压缩机，造成压缩机缺油烧坏。
5）蒸发器故障：
在蒸发器内未经过蒸发就进入压缩机回气管，易造成压缩机液击。若有蒸发器故障导致盘管结霜严重，冷媒蒸发不完全也是引起压缩机回气带液的主要原因。
6）气液分离器容积设计选型不合理：
系统增加气液分离器是防止压缩机缺油和液击的最有效的方法，气液分离器可将多余的冷媒可以暂时储存在气液分离器中，在热泵系统中，热气融霜制冷、制热切换工作时可以将冷凝器中积聚的制冷剂液体进行气液分离器，大大降低了液击的风险。
7）制冷剂迁移：
制冷剂迁移是指压缩机停止运行时，蒸发器中的制冷剂以气体形式，通过回气管路进入压缩机并被润滑油吸收，或在压缩机内冷凝后与润滑油混合的过程或现象。

2、液击对各类压缩机的影响

涡旋式压缩机：在涡旋式压缩机中，液击可能导致旋转叶片和静态叶片之间的过度磨损，减少了压缩机的效率和寿命。
往复式压缩机：由于往复式压缩机的结构特点，液击对它们的影响尤其严重。活塞、气缸和阀门等机械部件很容易因液击而受损。
转子式压缩机：虽然转子式压缩机的结构有助于减少液击的影响，但在极端情况下，液击仍可导致内部损坏，如转子和轴承的损耗。
螺杆压缩机：这种类型的压缩机通常具有更好的耐液击能力，但过度的液击仍然可能导致螺杆和轴承的损坏，以及密封性能下降。

三、如何防止液击及减少其影响

1、为防止液击，可以采取以下措施：

1）减少制冷剂充注量：

保护压缩机免受液态制冷剂引起的故障最好的方法是把制冷剂充注量限制在压缩机允许范围之内。若不可能做到这一点，则应在保证制冷效果的条件下，尽可能减少充注量，要对视液镜中因液体管径太细和压头太低产生的气泡引起警觉，合理充注制冷剂至关重要。

2）曲轴箱加热器：

曲轴箱加热器的功能是保持曲轴箱内冷冻油的温度高于系统中压缩机吸气入口的温度。曲轴箱加热器在使用中一般是连续加热的，曲轴箱加热器用于防止迁移是十分有效的，但是曲轴箱加热器不能够保护液体回流对压缩机造成的伤害，且加热器必须在压缩机开机前很长一段时间预热，对于实际应用可操作性不强。

3）回气管过热加热器：

在寒冷季节，压缩机运行时仍然有回气带液的可能，这样可以在压缩机回气管段增加电加热器或热气辅助提高压缩机回气过热度，这种方法简单有效，可增加过热检测装置使控制更加精确，从而保护压缩机，防止液击。

4）吸气管气液分离器：

在吸气管上安装气液分离器，用来临时存放系统中溢流的液态制冷剂，并且以压缩机能够承受的速率向压缩机返回液体制冷剂。由于不同制冷系统总体充注量要求不同，制冷剂控制方法各不相同，是否需要气液分离器以及需要多大尺寸的气液分离器在很大程度上取决于具体系统的要求。

2、针对不同类型压缩机的预防方法

涡旋式压缩机：确保吸气管路设计合理，使用适当的液体分离器。

往复式压缩机：使用合适的吸气阀、液体分离器和高效的膨胀阀。

转子式压缩机：采用恰当的液体分离器和压缩机启动程序。

螺杆压缩机：使用高质量的螺杆、液体分离器和启动程序。

四、相关案例

案例一：涡旋式压缩机的振动问题

在一家餐厅的制冷系统中，使用了涡旋式压缩机。由于制冷系统的设计不合理，制冷剂在高温条件下液化，并积聚在涡旋式压缩机的吸气阀附近。这导致了压缩机频繁出现异常振动，噪音增加，最终压缩机损坏。为解决这个问题，工程师重新设计了制冷系统，加入了液体分离器和适当的膨胀阀，成功防止了液击的发生，提高了系统的稳定性和性能。

案例二：往复式压缩机的温度升高

在一家工业生产厂家的制冷系统中，使用了往复式压缩机。由于长期运行和维护不当，制冷系统中的制冷剂逐渐失去了适当的质量和压力平衡，导致液态制冷剂积聚在压缩机的气缸内。这引发了压缩机工作温度升高的问题，降低了生产效率。经过维修团队的检查，他们清理了制冷系统、更换了损坏的部件，并加入了液体分离器，最终解决了问题，使系统恢复正常运行。

案例三：螺杆压缩机的损坏

一家大型商业办公楼的空调系统中使用了螺杆压缩机。由于突发的制冷负荷增加和系统运行不稳定，制冷系统中的制冷剂液击了压缩机。这造成了螺杆压缩机的叶片损坏和轴承故障，需要进行昂贵的维修和更换工作。为了防止类似事件再次发生，工程团队重新设计了制冷系统，增加了液体分离器、采用了启动程序来平稳启动压缩机，有效减少了液击的风险。

案例四：液击误区导致的设备故障

在一家大型化工厂中，一台螺杆压缩机遭受了频繁的液击问题。工程师一度误以为液击不会对制冷系统造成严重损害，因此忽视了问题。然而，随着时间的推移，压缩机频繁的液击事件导致了不仅仅是压缩机的叶片和轴承损坏，还引发了系统内部的腐蚀和损坏。最终，系统的性能大幅下降，生产受到了影响。这个案例突显了液击问题的严重性，以及忽视液击误区可能带来的高昂代价。

通过这篇文章，我们了解到液击是制冷压缩机常见的问题之一，它对不同类型的压缩机有不同的影响。采取适当的预防措施和定期维护可以显著减少液击的风险。同时，了解和避免常见的液击误区同样重要。

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