Аналіз несправностей герметичних компресорів
До основних несправностей герметичних компресорів малих холодильних установок належать механічні та електричні дефекти.
I. АНАЛІЗ МЕХАНІЧНИХ ДЕФЕКТІВ.
Одним із механічних дефектів є заклинювання компресорів. Цей дефект становить 20% від усіх несправностей. У деяких компресорів із однофазним електродвигуном він становить до 40%.
Основними причинами заклинювання є такі:
1. Перетікання рідкого холодоагенту в картер.
При стоянці компресора рідкий холодоагент може накопичуватися в картері. При запуску компресора масляний насос в перші моменти часу буде подавати замість олії рідкий холодоагент, що не має хороших властивостей, що змащують. В результаті цього можливе заклинювання або сильне зношування частин, що рухаються. Щоб запобігти негативним наслідкам перетікання холодоагенту, рекомендується:
- контролювати перегрів всмоктувальної пари холодоагенту, щоб уникнути надмірного охолодження компресора під час роботи;
- усувати будь-яку можливість затримки олії у всмоктувальній лінії;
- застосовувати електронагрівач картера для підтримки температури олії під час стоянки компресора.
Причинами, що призводять до швидкого зношування компресора є:
- погане повернення олії в картер;
- спінювання олії в картері при пуску компресора.
Невелика кількість олії при роботі компресора виноситься в нагнітальну лінію та циркулює у суміші з холодоагентом по системі. Нормальним вважається циркуляція олії у кількості приблизно 1% від маси циркулюючого холодоагенту. Для продуктивності 1,1 кВт це становить 1 кг/год.
Стандартна зарядка олією такого компресора 1,2 кг. Виробники вибирають олію в кількості, достатній для забезпечення гарної розчинності та безперешкодної циркуляції. При проектуванні холодильної системи повинні бути передбачені умови для повернення олії, а саме: оптимальна швидкість холодоагенту в трубопроводах та раціональне їхнє розташування.
Рекомендовані мінімальні швидкості потоку такі:
- для горизонтальних та нахилених трубопроводів у напрямку руху холодоагенту не менше 4 м/с;
- для вертикальних трубопроводів під час руху холодоагенту вгору щонайменше 8 м/с.
Щоб уникнути великого гідравлічного опору та шуму, максимальна швидкість не повинна перевищувати 16-48 м/с.
У трубопроводах довше за 30 м бажано мати сифони; у горизонтальних ділянках - невеликий нахил у напрямку руху холодоагенту (не менше 12 мм на погонний метр).
При цьому необхідно забезпечувати правильне заправлення олією згідно з рекомендаціями заводу-виробника та передбачати на трубопроводах наявність маслопідйомної петлі.
3. Спінювання олії в картері.
Явища, що відбуваються в картері під час пуску, описані вище, як і їх наслідки. Ознакою дегазації масла може бути дуже низький рівень шуму при пуску компресора, оскільки паромасляна емульсія має звукоізолюючі властивості. Тому необхідно постійно стежити за вказівником рівня олії.
4. Проникнення рідкого холодоагенту в циліндри.
При попаданні рідкого холодоагенту або олії в циліндри компресора може статися поломка клапанів, руйнування прокладки, заклинювання, іноді одночасне виникнення цих ушкоджень. В результаті міграції рідкого холодоагенту при стоянці компресора може відбуватися йогонакопичення в нагнітальній порожнині до клапанів. При пуску це призводить до різкого збільшення навантаження на поршні та підшипники. Тому, щоб уникнути цих дефектів, необхідно постійно стежити за станом клапанів і герметизуючих прокладок.
5. Забруднення холодильного контуру.
У разі потрапляння в систему твердих частинок вони можуть викликати знос і заклинювання частин компресора, що рухаються. Тому необхідно ретельно стежити за чистотою системи, особливо під час підготовки та монтажу трубопроводів та застосовувати фільтр на лінії всмоктування.
6. Наявність некондиціонованих газів (повітря).
Даний дефект зустрічається приблизно 5% випадків. Попадання повітря в компресор відбувається при порушенні герметизації в контакті з навколишнім середовищем або в результаті негерметичності лінії всмоктування. Особливо небезпечним є потрапляння в систему повітря з високою вологістю. В результаті відбувається розкладання олії (гідроліз), перегрів електродвигуна та клапанів, руйнування вузлів та деталей. При гідролізі олії утворюються кислоти, які руйнують обмотку електродвигуна.
Наявність повітря в системі призводить до підвищення тиску та температури кінця стиснення, перегріву клапанної групи, карбонізації масла, руйнування прокладок, перегріву обмоток електродвигуна.
З метою профілактики слід запобігати контакту внутрішніх порожнин компресора з навколишнім середовищем, стежити за станом трубопроводів, за величиною тисків на лінії всмоктування та нагнітання. При відхиленні цих значень тиску від заданих у системі можлива наявність повітря. Тому необхідно в цьому випадку зупинити компресор, провести вакуумування системи та відновити герметичність системи.
7. Несправність клапанів та прокладок, руйнування нагнітальноготрубопроводу.
Корпус компресора всередині кожуха має запобіжну пружинну підвіску. Нагнітальний патрубок також має віброгасник.
При складних умовах транспортування та при роботі з частими пусками та зупинками у нагнітальному патрубку може виникнути текти холодоагенту. Іноді це може статися з поломкою підвіски пружинної компресора. За наявності даних несправностей необхідно здійснити заміну зруйнованих деталей.
8. Підвищений шум та утруднений пуск компресора.
Причини появи підвищеного шуму найрізноманітніші. Найчастіше погане кріплення трубопроводів, робота в умовах, не передбачених для даної холодильної системи, неправильне електричне з'єднання, потрапляння рідини в компресор та ін.
Утруднений пуск зустрічається у малих компресорів, як холодильних установок, і систем кондиціювання повітря. Електродвигуни цих компресорів дуже чутливі до коливань напруги в електромережі, а також змін рівнів тиску в момент пуску, які можуть виникнути при відхиленнях температури навколишнього повітря від допустимої. Тому при появі підвищеного шуму необхідно відключити установку та перевірити насамперед кріплення трубопроводів та електропроводки.
ІІ. АНАЛІЗ ЕЛЕКТРИЧНИХ ДЕФЕКТІВ.
1. Іскріння в електричних з'єднаннях.
Цей дефект становить близько 20% всіх електричних дефектів, тобто. близько 6% усіх несправностей. Він виникає під час подачі напруги на електродвигун, якщо компресор знаходиться під вакуумом, особливо при різких змінах напруги в електромережі. Іскріння здійснюється між клемами або між клемами та корпусом електродвигуна, а також у його обмотках, що пояснюється виникненням коронного розряду.
Тому не слід подавати напругу, коли компресор перебуває під вакуумом. Подача напруги можлива тільки після заповнення компресора холодоагентом до тиску вище атмосферного. Переконатись у повноті заповнення можна за свідченнями манометрів.
2. Згоряння пускової обмотки електродвигуна.
Даний дефект становить близько 80% всіх електричних несправностей (для однофазних електродвигунів), або 22% усіх несправностей компресорів.
Перегорання пускової обмотки відбувається або через перегрівання внаслідок тривалої роботи електродвигуна, або через високу силу струму, що споживається електродвигуном.
Причинами цієї несправності є:
- неправильне з'єднання обмоток електродвигуна;
- неправильний монтаж реле струму чи його несправність;
- - підвищена частота пусків компресора протягом години;
- реле пуску відповідає цьому типу компресора;
- використання несправного реле пуску;
- невідповідність напруги мережі.
Наслідком неправильного з'єднання обмоток електродвигуна може бути пошкодження пускового конденсатора; причому згоряння обмотки та пошкодження конденсатора може статися одночасно за дуже короткий час.
Щоб уникнути цієї несправності, необхідно ретельно стежити за правильністю з'єднань обмоток електродвигуна.
Ознакою неправильного з'єднання може бути підвищений рівень шуму і вібрацій під час пуску компресора.
При неправильному монтажі реле струму, при великих (понад 15°) відхиленнях від вертикального положення, реле не спрацьовує і пускова обмотка і конденсатор постійно під напругою, що призводить до їх перегорання. Тому реле має бути в електричній коробці і мати чітку фіксацію.свого розташування. Реле напруги менш чутливе зміну свого становища, тим щонайменше, з його роботу, тобто. на частоту включень-вимкнень, може вплинути відхилення від нормальної позиції. При пуску компресора через пускову обмотку електродвигуна протікає великий струм, що викликає її нагрівання. Тому час між пусками компресора має бути достатнім для охолодження пускової обмотки. Відповідно до інструкції з експлуатації допускається проводити не більше 10-12 циклів протягом години, нормальною вважається робота з 5-7 циклами. Для запобігання згоранню пускової обмотки при частих пусках-зупинках рекомендується використовувати реле часу для затримки пуску.
При заміні реле струму чи напруги слід застосовувати лише те реле, яке рекомендується заводом-виробником для цього виду компресора. Значення напруги увімкнення та вимкнення залежить від параметрів обмотки та електричної мережі. Коливання напруги електричної мережі безпосередньо впливають працювати реле струму чи напруги. Підвищена напруга в порівнянні з номінальною може стати причиною постійної роботи пускової обмотки електродвигуна, а знижена напруга призводить до неможливості пуску компресора, або до швидкого відключення відразу після пуску. Реле напруги, розраховане, наприклад, на напругу 110 V, при напругі мережі 220 V не відключиться після пуску компресора. Внаслідок цього пускова обмотка та конденсатор постійно будуть перебувати під напругою, що спричинить спрацювання системи автоматичного захисту.
3. Перегорання основної обмотки електродвигуна.
Даний дефект становить близько 3,5% всіх електричних несправностей компресорів з електродвигунами однофазними.
Причинами перегорання основнийобмотки є такі:
- неправильно підібраний електродвигун компресора;
- забруднена або недостатня поверхня теплообміну конденсатора;
- погане відведення теплоти в конденсаторі.
Підібраний електродвигун повинен забезпечувати ефективну роботу компресора на певному холодоагенті у заданому температурному інтервалі при необхідних параметрах електричної мережі.
Будь-які відхилення від цих факторів наводять:
- до перегріву компресора;
- неефективний процес теплообміну з навколишнім середовищем;
- недостатньою продуктивністю.
Продуктивність компресора має відповідати можливості відведення теплоти від конденсатора. Підвищена продуктивність компресора сприяє збільшенню температури та тиску конденсації. У разі небезпечного підвищення температури конденсації слід використовувати в холодильній системі маслоохолоджувач та вентилятор для обдування конденсатора.
Ці наслідки виникають при забрудненій поверхні теплообміну конденсатора, недостатній його теплообмінній поверхні (при неправильному підборі конденсатора), несправності вентилятора конденсатора, неправильний монтаж конденсаторно-компресорного агрегату. Внаслідок цих причин можливе не тільки перегорання основної обмотки електродвигуна, а й поява проміжних дефектів, таких як підгоряння масла в клапанах, часті спрацьовування системи автоматичного захисту компресора, що скорочує термін його служби. Джерело Інтернет газета Холодильник.RU