控制制冷壓縮機(jī)帶液?jiǎn)?dòng),避免液擊故障
回氣冷卻型制冷壓縮機(jī)在啟動(dòng)時(shí),曲軸箱內(nèi)的潤(rùn)滑油劇烈起泡的現(xiàn)象叫帶液?jiǎn)?dòng)。帶液?jiǎn)?dòng)時(shí)的起泡現(xiàn)象可以在油視鏡上清楚地觀(guān)察到。帶液?jiǎn)?dòng)的根本原因是潤(rùn)滑油中溶解的以及沉在潤(rùn)滑油下面大量的制冷劑,在壓力突然降低時(shí)突然沸騰,并引起潤(rùn)滑油的起泡現(xiàn)象。這種現(xiàn)象很像日常生活中人們突然打開(kāi)可樂(lè)瓶時(shí)的可樂(lè)起泡現(xiàn)象。起泡持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短與制冷劑的量有關(guān),通常為幾分鐘或十幾分鐘。
大量泡沫漂浮在油面上,甚至充滿(mǎn)了曲軸箱。一旦通過(guò)進(jìn)氣道吸人氣缸,泡沫會(huì)還原成液體(潤(rùn)滑油與制冷劑的混合物),很容易引起液擊。顯然,帶液?jiǎn)?dòng)引起的液擊只發(fā)生在啟動(dòng)過(guò)程。與回液不同,引起帶液?jiǎn)?dòng)的制冷劑是以“制冷劑遷移”的方式進(jìn)人曲軸箱的。制冷劑遷移是指制冷壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí),蒸發(fā)器中的制冷劑以氣體形式,通過(guò)回氣管路進(jìn)入制冷壓縮機(jī)并被潤(rùn)滑軸吸收,或在壓縮機(jī)內(nèi)冷凝后與潤(rùn)滑油混合的過(guò)程或現(xiàn)象。
制冷壓縮機(jī)停機(jī)后,溫度會(huì)降低,而壓力會(huì)升高。由于潤(rùn)滑油中的制冷劑蒸氣分壓低,就會(huì)吸收油面上的制冷劑蒸氣,造成曲軸箱氣壓低于蒸發(fā)器氣壓的現(xiàn)象。油溫愈低,蒸氣壓力越低,對(duì)制冷劑蒸氣的吸收力就愈大。蒸發(fā)器中的蒸氣就會(huì)慢慢向曲軸箱“遷移”。
此外,如果制冷壓縮機(jī)在室外,天氣寒冷時(shí)或在夜晚,其溫度往往比室內(nèi)的蒸發(fā)器低,曲軸箱內(nèi)的壓力也較低,制冷劑遷移到壓縮機(jī)也容易被冷凝而進(jìn)人潤(rùn)滑油。
制冷劑遷移是一個(gè)很緩慢的過(guò)程。制冷壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間越長(zhǎng),遷移到潤(rùn)滑油中的制冷劑就會(huì)越多。只要蒸發(fā)器中存在液態(tài)制冷劑,這一過(guò)程就會(huì)進(jìn)行。油于溶解了制冷劑的潤(rùn)滑油較重,它會(huì)沉在曲軸箱的底部,而浮在上面的潤(rùn)滑油還可以吸收更多的制冷劑。
除容易引起液擊外,制冷劑遷移還會(huì)稀釋潤(rùn)滑油。很稀的潤(rùn)滑油被油泵送到各摩擦面后,可能沖涮掉原有油膜,引起嚴(yán)重磨損(這種現(xiàn)象稱(chēng)為制冷劑沖刷)。過(guò)渡磨損會(huì)使配合間隙變大,引起漏油,從而影響較遠(yuǎn)部位的潤(rùn)滑,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起油壓保護(hù)器動(dòng)作。
理論上講,壓縮機(jī)安裝曲軸箱加熱器(電熱器)可以有效防止制冷劑遷移。短時(shí)間停機(jī)(比如在夜間)后,維持曲軸箱加熱器通電,可以使?jié)櫥蜏囟嚷愿哂谙到y(tǒng)其它部位,制冷劑遷移不會(huì)發(fā)生。長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)不用(比如一個(gè)冬天)后,開(kāi)機(jī)前先加熱潤(rùn)滑油幾個(gè)或十幾個(gè)小時(shí),可以蒸發(fā)掉潤(rùn)滑油中的大部分制冷劑,即可以大大減小帶液?jiǎn)?dòng)時(shí)液擊的可能性,也可以降低制冷劑沖刷造成的危害。
但實(shí)際應(yīng)用中,停機(jī)后維持加熱器供電或者開(kāi)機(jī)前十幾小時(shí)先給加熱器供電,是有難度的。因此,曲軸箱加熱器的實(shí)際效果會(huì)大打折扣。對(duì)于較大系統(tǒng),停機(jī)前讓制冷壓縮機(jī)抽干蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑(稱(chēng)為抽空停機(jī)),可以從根本上避免制冷劑遷移。而回氣管路上安裝氣液分離器,可以增加制冷齊遷移的阻力,降低遷移量。當(dāng)然,通過(guò)改進(jìn)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu),可以阻止制冷劑遷移,并減緩潤(rùn)滑油起泡程度。通過(guò)改進(jìn)回氣冷卻型壓縮機(jī)內(nèi)的回油路徑,在電機(jī)腔與曲軸箱遷移的通道上增加關(guān)卡(回油泵等),停機(jī)后即可切斷通路,制冷劑無(wú)法進(jìn)入曲軸腔,減小進(jìn)氣道與曲軸箱的通道截面可以減緩開(kāi)機(jī)對(duì)曲軸箱壓力下降速度,進(jìn)而控制氣泡的程度和泡沫進(jìn)入氣缸的量。
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