空壓機是高速運轉的復雜機器,保證空氣壓縮機壓縮機曲軸、軸承、連桿、活塞等運動(dòng)件的充分潤滑是維持機器正常運轉的基本要求。為此,空壓機制造商要求使用指定牌號潤滑油,并要求定期檢查潤滑油油位和顏色。然而,由于制冷系統設計、施工和維護方面的疏忽,空壓機缺油、油焦化變質(zhì)、回液稀釋、制冷劑沖刷、使用劣質(zhì)潤滑油等造成運動(dòng)件潤滑不足的情況比較常見(jiàn)。潤滑不足會(huì )引起軸承面磨損或劃傷,嚴重時(shí)會(huì )造成抱軸、活塞卡在氣缸內以及由此而引起的連桿彎曲、斷裂事故。
缺油
缺油是很容易辨別的壓縮機故障之一,空壓機缺油時(shí) 曲軸箱中油量很少甚至沒(méi)有潤滑油。空壓機是一個(gè)特殊的氣泵,大量制冷劑氣體在被排出的同時(shí)也夾帶走一小部分 潤滑油(稱(chēng)為奔油或跑油)。空壓機奔油是無(wú)法避免的,只是奔油速度有所不同。半封活塞式壓縮機排氣中大約有2-3%的潤滑油,而渦旋壓縮機為0.5-1%。對于一臺排量為100m3/hr、曲軸箱儲油量為6升的6缸壓縮機,3%的奔油意味著(zhù)大約0.3-0.8升/分鐘的奔油量,或空 壓機無(wú)回油運轉時(shí)間為十幾分鐘。排出空壓機的潤滑油不回來(lái),壓縮機就會(huì )缺油。空壓機回油有兩種方式,-種是油分離器回油,另- -種是回氣管回油。油分離器安裝在壓縮機排氣管上,-般能分離出50-95%的奔油,回油效果好,速度快,大大減少進(jìn)入系統管路的油量,從而有效延長(cháng)了無(wú)回油運轉時(shí)間。管路特別長(cháng)的冷庫制冷系統、滿(mǎn)液式制冰系統以及溫度很低的凍干設備等,開(kāi)機后十幾分鐘甚至幾十分鐘不回油或回油量非常少的情況并不稀奇,設計不好的系統會(huì )出現壓縮機油壓過(guò)低而停機的問(wèn)題。這種制冷系統安裝高效油分離器能大大延長(cháng)空壓機無(wú)回油運轉時(shí)間,使空壓機安全度過(guò)開(kāi)機后無(wú)回油的危機階段。
未被分離出來(lái)的潤滑油將進(jìn)入系統,隨制冷劑在管內流動(dòng),形成油循環(huán)。潤滑油進(jìn)入蒸發(fā)器后,一方面因溫度低溶解度小,一部分潤滑油從制冷劑中分離出來(lái);另一方面,溫度低粘度大,分離出來(lái)的潤滑油容易附著(zhù)在管內壁上,流動(dòng)比較困難。蒸發(fā)溫度越低,回油越困難。這就要求蒸發(fā)管路設計和回氣管路設計和施I必須有利于回油,常見(jiàn)的做法是采用下降式管路設計,并保證較大的氣流速度。對于溫度特別低的制冷系統,如-85°C和-150°C醫用低溫箱,除選用高效油分離器外,通常還添加特殊溶劑,防止潤滑油堵毛細管和膨脹閥,并幫助回油。
實(shí)際應用中,由于蒸發(fā)器和回氣管路設計不當引起的回油問(wèn)題并不罕見(jiàn)。對于R22和R404A系統來(lái)說(shuō),滿(mǎn)液式蒸發(fā)器的回油非常困難,系統回油管路設計必須非常小心。對于這樣的系統,使用高效油分可以大大減小進(jìn)入系統管路的油量,有效延長(cháng)開(kāi)機后回氣管無(wú)回油時(shí)間。當空壓機比蒸發(fā)器的位置高時(shí),垂直回氣管上的回油彎是必需的。回油彎要盡可能緊湊,以減小存油。回油彎之間的間距要合適,回油彎的數量比較多時(shí),應該補充一些潤滑油。 變負荷系統的回油管路也必須小心。當負荷減小時(shí),回氣速度會(huì )降低,速度太低不利于回油。為了保證低負荷下的回油,垂直的吸氣管可以采用雙立管。空壓機頻繁啟動(dòng)不利于回油。由于連續運轉時(shí)間很短空壓機就停了,回氣管內來(lái)不及形成穩定的高速氣流,潤滑油就只能留在管路內。回油少于奔油,空壓機就會(huì )缺油。運轉時(shí)間越短,管線(xiàn)越長(cháng),系統越復雜,回油問(wèn)題就越突出。對于沒(méi)有油壓安全開(kāi)關(guān)的全封閉空氣壓縮機(包括渦旋壓縮機和轉子壓縮機)和部分半封閉壓縮機),頻繁啟動(dòng)引起的損壞是比較多的。空壓機維護同樣重要。除霜時(shí)蒸發(fā)器溫度升高,潤滑油粘度減小,易于流動(dòng)。除霜循環(huán)過(guò)后,制冷劑流速大,滯留的潤滑油會(huì )集中返回壓縮機。因此,除霜循環(huán)的頻率以及每次持續的時(shí)間也需仔細設定,避免油位大幅度波動(dòng)甚至油擊。