离心式式压缩机的“喘振”和“防喘”调节以及常见故障处理

本帖最后由 nana287 于 2014-7-11 11:12 编辑

前言：冷水机组就是将压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构、控制器件、仪器仪表组装在一个整体钢架上，外部只需接上冷水管、冷却水管路系统和电源即可使用。本文主要分析离心式式压缩机的“喘振”和“防喘”调节，以及常见故障处理。

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离心式冷水机组的“喘振”与“防喘”调节

“ 喘振”现象是离心式制冷压缩机固有的气动现象。当机组发生喘振时压缩机内气流发生脉动，脉动次数大约每秒一次。小型机组脉动频率比大型高，但振幅小。机组“喘振”时伴随着刺耳的噪声和剧烈的震动，同时轴承温度急剧上升。这种“喘振”不同于一般机械震动，在压缩机出口处产生气流的反复倒灌、吐出、来回撞击，使主电动机交替出现空载和满载。电流表指针或压缩机出口压力表产生无规律的强烈抖摆和跳动。压缩机的转子在机内轴向来回窜动，并伴有金属摩擦和撞击声响。

图1为离心式制冷压缩机的性能曲线。从图中可 以看出在离心压缩机的工作区,当压比减小25% 时,流量增加将近1倍左右。如此大的流量变化, 原机组的叶轮、扩压器等流道设计必然会对流量的增加产生阻塞,从而使流量无法达到机组所需的额定值,机组的性能也会受到一定影响。当冷水制冷机组在运行时，由于运行工况条件的变化从而导致制冷剂流量的减少,有可能使制冷机组的工作点接近于压缩机的“喘振”临界点,这会影响到机组运转时的安全可靠性,这时就需要在制冷机组设计时必需考虑到“防喘”控制的工作。

离心式冷水制冷机组在运行时一旦进入了喘振情况, 这时要立即采取调节措施,可以采取“降低出口压力”或者“增加入口流量”的措施。影响“喘振”的两大因素是负荷和压力比,当负荷很小,小到某一个极限值时,便会发生“喘振”现象,或者当压力比很大，大到某一极限值时,也会发生“喘振”现象。一般我们会在控制系统中设立“安全工作区”,当制冷机组运转工作点接近于临界区域时,可以调整流量或者压力，使制冷机组的工作点远离运行临界区域,来保护机器。

“防喘”调节的比较成熟的做法是冷凝器顶部与蒸发器顶部（或压缩机进气段）成旁通回路，在回路上设置旁通调节阀。其原理是：使压缩机的部分排气不参加制冷循环直接回收到压缩机的入口，来补充有可能出现的最小“喘振”流量，使压缩机脱离“喘振”区域。

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离心式冷水机组常见故障及处理方法

故障	原因	处理方法
蒸发压力过低	① 冷水量冷媒量不足，冷负荷少； ② 节流孔板故障，蒸发器的传热管因水垢等污染而使传热恶化。	◆ 检查冷水回路，补充冷媒至所需量，使冷水量达到额定水量。 ◆ 检查自动起停装置的整定温度。 ◆ 检查膨胀节流管是否畅通，清扫传热管。
冷凝压力过高	① 冷却塔的能力降低； ② 冷水温度太高，制冷能力太大，使冷凝器负荷加大； ③ 有空气存在，冷凝器管子因水垢等污染，传热恶化。	◆ 检查冷却塔。 ◆ 检查膨胀节流管等，使冷水温度尽快接近额定温度。 ◆ 进行抽气运转排除空气，清扫管子。
油压差过低	① 过滤器堵塞，油压调节阀开度过大，油泵的输出油量减少，轴承磨损，油压表失灵。 ② 润滑油中混入的制冷剂过多。	◆ 更换油过滤器滤芯，关小油压调节阀使油压升至额定油压，更换轴承，检查油压表。 ◆ 制冷机停车后务必将油加热器投入，保持给定油温。
油温过高	① 油冷凝器冷却能力降低； ② 因冷媒过滤器滤网堵塞而使油冷却器冷却用冷媒的供给量不足； ③ 轴承磨损。	◆ 调整油温调节阀。 ◆ 清扫冷媒过滤器滤网。 ◆ 解体后修理或更换轴承。
断水	① 冷水量不足	◆ 检查冷水泵及冷水回路，调至正常流量。
主机过负荷	① 电源相电压不平。 ② 电源线路电压降大。	◆ 采取措施使电源相电压平衡。

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