压缩机的故障原因及分析对策
压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。从能量的观点来看,压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。随着科学技术的发展,压力能的应用日益广泛,使得压缩机在国民经济建设的许多部门中成为必不可少的关键设备之一。压缩机在运转过程中,难免会出现一些故障,甚至事故。故障是指压缩机在运行中出现的不正常情况,一经排除压缩机就能恢复正常工作,而事故则是指出现了破坏情况。两者往往是关联的,若碰到故障不及时排除便会造成重大事故。
常见故障及其原因和措施
排气量不足:
排气量不足是与压缩机的设计气量相比而言。主要可从下述几方面考虑:
1 进气滤清器的故障:积垢堵塞,使排气量减少;吸气管太长,管径太小,致使吸气阻力增大影响了气量,要定期清洗滤清器。
2 压缩机转速降低使排气量降低:空气压缩机使用不当,因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度、湿度设计的,当把它使用在超过上述标准的高原上时,吸气压力降低等,排气量必然降低。
3 气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大,泄漏量增大,影响到了排气量。属于正常磨时,需及时更换易损件,如活塞环等。属于安装不正确,间隙留得不合适时,应按图纸给予纠正,如无图纸时,可取经验资料,对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙,如为铸铁活塞时,间隙值为气缸直径的0.06/100~0.09/100;对于铝合金活塞,间隙为气径直径的0.12/100~0.18/100;钢活塞可取铝合金活塞的较小值。
4 填料函不严产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函本身制造时不合要求;其次可能是由于在安装时,活塞杆与填料函中心对中不好,产生磨损、拉伤等造成漏气;一般在填料函处加注润滑油,它起润滑、密封、冷却作用。
5 压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物,关闭不严,形成漏气。这不仅影响排气量,而且还影响间级压力和温度的变化;阀座与阀片接触不严形成漏气而影响了排气量,一个是制造质量问题,如阀片翘曲等,第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。
6气阀弹簧力与气体力匹配的不好。弹力过强则使阀片开启迟缓,弹力太弱则阀片关闭不及时,这些不仅影响了气量,而且会影响到功率的增加,以及气阀阀片、弹簧的寿命。同时,也会影响到气体压力和温度的变化。
7 压紧气阀的压紧力不当。压紧力小,则要漏气,当然太紧也不行,会使阀罩变形、损坏,一般压紧力可用下式计算:p=kπ/4 D2P2,D为阀腔直径,P2为最大气体压力,K为大于1的值,一般取1.5~2.5,低压时K=1.5~2.0,高压时K=1.5~2.5。这样取K,实践证明是好的。气阀有了故障,阀盖必然发热,同时压力也不正常。
排气温度不正常
排气温度不正常是指其高于设计值。从理论上进,影响排气温度增高的因素有:进气温度、压力比、以及压缩指数(对于空气压缩指数K=1.4)。实际情况影响到吸气温度高的因素如:中间冷却效率低,或者中冷器内水垢结多影响到换热,则后面级的吸气温度必然要高,排气温度也会高。气阀漏气,活塞环漏气,不仅影响到排气温度升高,而且也会使级间压力变化,只要压力比高于正常值就会使排气温度升高。此外,水冷式机器,缺水或水量不足均会使排气温度升高。
压力不正常以及排气压力降低
压缩机排出的气量在额定压力下不能满足使用者的流量要求,则排气压力必然要降低,所要排气压力降低是现象,其实质是排气量不能满足使用者的要求。此时,只好另换一台排气压力相同,而排气量大的机器。影响级间压力不正常的主要原因是气阀漏气或活塞环磨损后漏气,故应从这些方面去找原因和采取措施。
不正常的响声
压缩机若某些件发生故障时,将会发出异常的响声,一般来讲,操作人员是可以判别出异常的响声的。活塞与缸盖间隙过小,直接撞击;活塞杆与活塞连接螺帽松动或脱扣,活塞端面丝堵桧,活塞向上串动碰撞气缸盖,气缸中掉入金属碎片以及气缸中积聚水份等均可在气缸内发出敲击声。曲轴箱内曲轴瓦螺栓、螺帽、连杆螺栓、十字头螺栓松动、脱扣、折断等,轴径磨损严重间隙增大,十字头销与衬套配合间隙过大或磨损严重等等均可在曲轴箱内发出撞击声。排气阀片折断,阀弹簧松软或损坏,负荷调节器调得不当等等均可在阀腔内发出敲击声。由此去找故障和采取措施。
过热故障
在曲轴和轴承、十字头与滑板、填料与活塞杆等摩擦处,温度超过规定的数值称之为过热。过热所带来的后果:一个是加快磨擦副间的磨损,二是过热量的热不断积聚直致烧毁磨擦面以及烧抱而造成机器重大的事故。造成轴承过热的原因主要有:轴承与轴颈贴合不均匀或接触面积过小;轴承偏斜曲轴弯曲、扭;润滑油粘度太小,油路堵塞,油泵有故障造成断油等;安装时没有找平,没有找好间隙,主轴与电机轴没有找正,两轴有倾斜等。
压缩机的事故 断裂事故
曲轴断裂:其断裂大多在轴颈与曲臂的圆角过渡处,其原因大致有如下几种:过渡圆角太小,r为曲轴颈) ;热处理时,圆角处未处理到,使交界处产生应力集中;圆角加工不规则,有局部断面突变;长期超负荷运转,以及有的用户为了提高产量,随便增加转速,使受力状况恶化;材质本身有缺陷,如铸件有砂眼、缩松等。此外在曲轴上的油孔处起裂而造成折断也是可以看到的。连杆的断裂:有如下几种情况:连杆螺钉断裂,其原因有:连杆螺钉长期使用产生塑性变形;螺钉头或螺母与大头端面接触不良产生偏心负荷,此负荷可大到是螺栓受单纯轴向拉力的七倍之多,因此,不允许有任何微小的歪斜,接触应均匀分布,接触点断开的距离最大不得超过圆周的1/8即450
;螺栓材质加工质量有问题。
活塞杆断裂:主要断裂的部位是与十字头连接的螺纹处以及紧固活塞的螺纹处,此两处是活塞杆的薄弱环节,如果由于设计上的疏忽,制造上的马虎以及运转上的原因,断裂较常
发生。若在保证设计、加工、材质上都没有问题,则在安装时其预紧力不得过大,否则使最大作用力达到屈服极限时活塞杆会断裂。在长期运转后,由于气缸过渡磨损,对于卧式列中的活塞会下沉,从而使连接螺纹处产生附加载荷,再运转下去,有可能使活塞杆断裂,这一点在检修时应特别注意。此外,由于其它部位的损坏,使活塞杆受到了强烈的冲击时,都有可能使活塞杆断裂。
气缸、缸盖破裂:主要原因:对于水冷式机器,在冬天运转停车后,若忘掉将气缸、缸盖内的冷却水放尽,冷却水会结冰而撑破气缸以及缸盖,特别是在我国的北方地区,停车后必须放掉冷却水;由于在运转中断水而未及时发现,使气缸温度升高,而又突然放入冷却水,使缸被炸裂;由于死点间隙太小,活塞螺帽松动,以及掉入缸内金属物和活塞上的丝堵脱出等原因都会使活塞撞击缸盖,使其破裂燃烧和爆炸事故
有油润滑压缩机中往往产生积碳问题,这是我们所不希望的,因为积碳不仅会使活塞环卡在槽内,气阀工作不正常以及使气流信道面积减小增加阻力,而且在一定的条件下积碳会燃烧,导致压缩机发生爆炸事故。因此,气缸中的润滑油不能供给太多,不能让没有经过很好过滤,含有大量尘埃的气体吸入气缸,否则形成积碳与含有多量挥发物的气体接触导致爆炸。为要防止燃烧、爆炸发生,一定要计划检修,定期清洗储气罐和管道的油垢。
除此以外,引起压缩机燃烧和爆炸事故还有如下操作方面的原因:压缩机在用氢、氧、氮氢气负荷试车之前,没有用低压的氮气将空气驱除干净而引起爆炸。因缺乏操作知识,开车后没有打开压缩机到储气罐的阀门,致使排气压力急剧升高导致爆炸。因此,要防止这类事故发生,开车前必须熟悉操作规程,开车后,密切注意压力表数值。在一般中小型压缩机中,最好将压缩机到储气罐这段管路上的闸阀取消,只留下逆止阀即可。此外,对压缩机操作工应进行上岗前的培训。
由于压缩机高压级气阀不严密,使高压高温的气体返回气缸,在排气阀附近产生高温,当有积碳存在时,即会引起爆炸。为避免事故,此时必须检修排气阀、检查漏气部位,消除故障。
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压缩机故障分析(3)-―缺油与润滑不足
【摘要】缺油会引起润滑不足,造成轴承面磨损和划伤,导致抱轴和活塞卡死。缺油是系统问题,其根源在于系统回油不好,与奔油关系不大。回液和制冷剂迁移引起的润滑油稀释、高温引起的润滑油变质焦化,以及油压过低等也可造成润滑不足,导致压缩机损坏.
【关键词】压缩机,缺油,润滑不足
1.引言
压缩机是高速运转的复杂机器,保证压缩机曲轴、轴承、连杆、活塞等运动件的充分润滑是维持机器正常运转的基本要求。为此,压缩机制造商要求使用指定牌号润滑油,并要求定期检查润滑油油位和颜色。然而,由于制冷系统设计、施工和维护方面的疏忽,压缩机缺油、油焦化变质、回液稀释、制冷剂冲刷、使用劣质润滑油等造成运动件润滑不足的情况比较常见。润滑不足会引起轴承面磨损或划伤,严重时会造成抱轴、活塞卡在气缸内以及由此而引起的连杆弯曲、断裂事故。
2.缺油
缺油是很容易辨别的压缩机故障之一,压缩机缺油时曲轴箱中油量很少甚至没有润滑油。
压缩机是一个特殊的气泵,大量制冷剂气体在被排出的同时也夹带走一小部分润滑油(称为奔油或跑油)。压缩机奔油是无法避免的,只是奔油速度有所不同。半封活塞式压缩机排气中大约有2-3%的润滑油,而涡旋压缩机为0.5-1%。对于一台排量为100m3/hr、曲轴箱储油量为6升的6缸压缩机,3%的奔油意味着大约0.3-0.8升/分钟的奔油量,或压缩机无回油运转时间为十几分钟。
排出压缩机的润滑油不回来,压缩机就会缺油。压缩机回油有两种方式,一种是油分离器回油,另一种是回气管回油。油分离器安装在压缩机排气管路上,一般能分离出50-95%的奔油,回油效果好,速度快,大大减少进入系统管路的油量,从而有效延长了无回油运转时间。管路特别长的冷库制冷系统、满液式制冰系统以及温度很低的冻干设备等,开机后十几分钟甚至几十分钟不回油或回油量非常少的情况并不稀奇,设计不好的系统会出现压缩机油压过低而停机的问题。这种制冷系统安装高效油分离器能大大延长压缩机无回油运转时间,使压缩机安全度过开机后无回油的危机阶段。
未被分离出来的润滑油将进入系统,随制冷剂在管内流动,形成油循环。润滑油进入蒸发器后,一方面因温度低溶解度小,一部分润滑油从制冷剂中分离出来;另一方面,温度低粘度大,分离出来的润滑油容易附着在管内壁上,流动比较困难。蒸发温度越低,回油越困难。这就要求蒸发管路设计和回气管路设计和施工必须有利于回油,常见的做法是采用下降式管路设计,并保证较大的气流速度。对于温度特别低的制冷系统,如-85°C和-150°C医用低温箱,除选用高效油分离器外,通常还添加特殊溶剂,防止润滑油堵毛细管和膨胀阀,并帮助回油。
实际应用中,由于蒸发器和回气管路设计不当引起的回油问题并不罕见。对于R22和R404A系统来说,满液式蒸发器的回油非常困难,系统回油管路设计必须非常小心。对于这样的系统,使用高效油分可以大大减小进入系统管路的油量,有效延长开机后回气管无回油时间。
当压缩机比蒸发器的位置高时,垂直回气管上的回油弯是必需的。回油弯要尽可能紧凑,以减小存油。回油弯之间的间距要合适,回油弯的数量比较多时,应该补充一些润滑油。
变负荷系统的回油管路也必须小心。当负荷减小时,回气速度会降低,速度太低不利于回油。为了保证低负荷下的回油,垂直的吸气管可以采用双立管。
压缩机频繁启动不利于回油。由于连续运转时间很短压缩机就停了,回气管内来不及形成稳定的高速气流,润滑油就只能留在管路内。回油少于奔油,压缩机就会缺油。运转时间越短,管线越长,系统越复杂,回油问题就越突出。对于没有油压安全开关的全封闭压缩机(包括涡旋压缩机和转子压缩机)和部分半封闭压缩机),频繁启动引起的损坏是比较多的。
压缩机维护同样重要。除霜时蒸发器温度升高,润滑油粘度减小,易于流动。除霜循环过后,制冷剂流速大,滞留的润滑油会集中返回压缩机。因此,除霜循环的频率以及每次持续的时间也需仔细设定,避免油位大幅度波动甚至油击。
制冷剂泄漏较多时回气速度会降低,速度太低会造成润滑油滞留在回气管路,不能快速返回压缩机。
润滑油回到压缩机壳体内并不等于回到曲轴箱。采用曲轴腔负压回油原理的压缩机,如果活塞因磨损等引起泄漏时,曲轴箱的压力上升,回油单向阀受压差作用而自动关闭,从回气管返回的润滑油就滞留在电机腔中,无法进入曲轴箱,这就是内回油问题,内回油问题同样会引起缺油。这种事故除发生于磨损的旧机器中,制冷剂迁移引发的带液启动也会造成内回油困难,但通常时间较短,最多十几分钟。
出现内回油问题时,可以观察到压缩机油位不断下降,直至油压安全装置动作。压缩机停机后,曲轴箱的油位很快恢复。内回油问题的根源在于气缸泄漏,应及时更换磨损活塞组件。
油压安全护装置在缺油时会自动停机,保护压缩机不受损坏。没有视油镜和油压安全装置的全封闭压缩机(包括转子和涡旋压缩机)以及风冷压缩机,缺油时没有明显症状,也不会停机,压缩机会在不知不觉中磨损损坏。压缩机噪音、震动或电流过大,可能与缺油有关,对压缩机和系统运行状况的准确判断就显得非常重要。环境温度过低有可能导致一些油压安全装置失灵,会造成压缩机磨损。
压缩机缺油引起的磨损一般比较均匀。如果润滑油很少或者没有油,轴承表面就会出现剧烈的摩擦,温度会在几秒内迅速升高。如果电机的功率足够大,曲轴会继续转动,曲轴和轴承表面会被磨损或划伤,否则曲轴会被轴承抱死,停止转动。活塞在气缸内的往复运动也是一样的,缺油会导致磨损或划伤,严重时活塞会卡在气缸内不能运动。
3.润滑不足
磨损的直接原因是润滑不足。缺油肯定会引起润滑不足,但油润不足不一定就是缺油引起的。以下三种原因也可以造成润滑不足:润滑油无法到达轴承表面;润滑油虽已到达轴承表面,但是粘度太小,不能形成足够厚度的油膜;润滑油虽已到达轴承表面,但是由于过热而分解掉了,不能起到润滑作用。
吸油网或供油管路堵塞、油泵故障等均会影响润滑油的输送,润滑油无法到达远离油泵的摩擦面。吸油网和油泵正常,但轴承磨损、间隙过大等造成漏油和油压过低,会使远离油泵的摩擦面得不到润滑油,造成磨损和划伤。
回液是常见的系统问题,回液的一大危害在于稀释润滑油。被稀释的润滑油到达摩擦面后,粘度低,不能形成足够厚度的保护油膜,久而久之会造成磨损。回液量比较大时,润滑油会很稀,不但不能起到润滑作用,而且还会溶解冲刷原有油膜,引起制冷剂冲刷。
由于种种原因(包括压缩机启动阶段)没有得到润滑油的摩擦面温度会迅速攀升,超过175°C后润滑油就开始分解。“润滑不足-摩擦-表面高温-油分解”是一个典型的恶性循环,许多恶性事故包括连杆抱轴、活塞卡缸都与这个恶性循环有关。
润滑不足和缺油现象可以在拆开的压缩机中看到。缺油一般表现为大面积、比较均匀的表面损伤和高温,而润滑不足更多的是在一些特定部位的磨损、划伤和高温,如远离油泵的轴承面等。
活塞上下运动时,活塞销的负载是在轴承表面的上部和下部之间轮换的,这可以让润滑油均匀地刷过活塞销,并提供足够的润滑。如果排气阀片弯曲或者折断,或者压缩机长期高压比工作,将造成活塞销单侧润滑不足和磨损,孔隙增大。活塞销有晃动间隙,活塞就会在上止点处被抛出并撞击阀片和阀板,产生撞击声。因此,更换阀片时,应检查活塞销磨损情况。
4.结论与建议
缺油会引起严重的润滑不足,缺油的根本原因不在于压缩机奔油多少和快慢,而是系统回油不好。安装油分离器可以快速回油,延长压缩机无回油运转时间。蒸发器和回气管路的设计必须考虑到回油。避免频繁启动、定时化霜、及时补充制冷剂、及时更换磨损的活塞组件等维护措施也有助于回油。
回液和制冷剂迁移会稀释润滑油,不利于油膜的形成;油泵故障和油路堵塞会影响供油量和油压,导致摩擦面缺油;摩擦面高温会促使润滑油分解,使润滑油失去润滑能力。这三方面问题引起的润滑不足也常常造成压缩机损坏。
缺油的根源在于系统。因此,只更换压缩机或某些配件不能从根本上解决缺油问题。
润滑油高级工程师黄工13925308116
这个挺详细的对我很有用谢谢
这儿:.lubrosoft点com点cn/shop/bbs/topiclist.asp?bd=7也有不少,如空压机异响、过热、漏油及捣缸等等,还正在总结,有兴趣的可以去补充,目前只有版主在发帖,挺辛苦的,大家去支持一下吧。
故障现象:金属撞击声
故障原因:
1.连杆磨损严重,连杆螺栓松动,连杆衬套磨损严重,主轴承磨损严重或损坏产生撞击声
2.皮带过松,主、被动皮带轮槽型不符造成打滑产生啸叫
3.空压机运行后没有立即供油,金属干磨产生啸叫,缺油干摩擦
4.固定螺母栓松动
5.紧固齿轮螺母械松动,造成齿轮隙过大产生敲击声
6.活塞顶有异物
由于在运转中断水而未及时发现,使气缸温度升高,而又突然放入冷却水,使缸被炸裂;
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许多人都这么说,这个说法有多大的可能性,理论依据?200摄氏度通入40度水会炸裂吗?
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