2.1 Причины заклинивания компрессора

Этот дефект (заклинивание) составляет около 20% от всех неисправностей. В основном такой дефект проявляется у однофазных компрессоров, что составляет около 40% для некоторых типов.

Основные причины:

· миграция жидкого хладагента в корпусе компрессора

· отсутствие масла при специальных условиях работы

· вспенивание

· затопление жидким хладагентом

· загрязнение системы

1) Миграция жидкого хладагента. Это наиболее частая причина либо для заклинивания, либо для механического износа. Во время стоянки компрессор находится в холодном состоянии. Масло для смазки смешано с определенным количеством хладагента в соответствии температуре и давлению, как хладагента так и масла, так что уровень масла повышается. За пределами насыщения масла хладагентом жидкий хладагент будет располагаться на дне корпуса из-за высокой плотности в сравнении со смесью хладагента и масла. При старте компрессора масляный насос будет качать не только масло, но и жидкий хладагент или смесь масло/хладагент, что будет являться не очень хорошей смазкой, и соответственно приведет либо к заклиниваю, либо к износу механических частей. В таких случаях можно определить уровень хладагента. При заклинивании компрессора катушки двигателя заклиниваются из-за жидкости, так что защита от перегрузки не может отключиться. В результате - карбонизация масла на поверхности, оставляющая отметки на корпусе или на поверхности, оставляющая отметки на корпусе или на механических частях.

Далее приводятся несколько рекомендаций, чтобы избежать эти проблемы: убедитесь, что возвращаемый газ перегревается, исключая возможность ненормального охлаждения при любых условиях, или установление сборника на всасывающей линии используйте нагреватель картера, чтобы обеспечить более теплое состояние компрессора по сравнению с другими частями системы

Рис. 2 Шатуны компрессора, сломанные в результате наличия значительного объема жидкого холодильного агента.

2) Отсутствие масла. Этот вид дефекта можно рассматривать у компрессоров с зарядкой маслом менее 50%. Из исследований множества компрессоров обнаружено, что масло можно осушить из компрессора (особенно с короткими трубопроводами) путем выпенивания за короткий период времени. Тем не менее этого времени будет достаточно, чтобы испортить компрессор до возврата масла назад.

Этот феномен можно объяснить тем, что исследуемые компрессоры имеют уровень масла более 50%, но менее чем первоначальная зарядка, что и создает проблему.

Рис 3. Последствия недостатка смазки на коленвале : износ и повреждения поверхностей

3) Вспенивание. Вспенивание было уже описано, что означает недостаток для смазки компрессора. Помимо этого смесь масло/хладагент - плохое смазывающее вещество, поэтому при исследовании компрессоров обнаруживается механический износ и иногда износ поршней.

Примечание: Вспенивание обычно обнаруживается при очень низком уровне шума работы компрессора.

Вспенивание обеспечивает звуковую защиту внутри и вокруг компрессора.

4) Затопление жидким хладагентом. При первом исследовании, очень сложно осознать взаимосвязь между заклиниванием компрессора и обратным затоплением жидким хладагентом. Жидкостное затопление - результат попытки сжать жидкость в цилиндре, когда поршень находится в конце процесса сжатия: это может случиться в обоих случаях - при избытке масла (состояния вспенивания) или жидкого хладагента.

Рис. 4 Поломка поршня вследствие возврата жидкости в компрессор.

Последствия следующие:

· поломан стержень всасывающего клапана

· испорчена прокладка

· заклинивание из-за плохой смазки (испорченное масло)

· сочетание повреждений

Примечание: Жидкий поток может так же присутствовать на стороне нагнетания (высокое давление ), как результат миграции жидкости на сторону высокого давления компрессора, вплоть до стержня клапана нагнетания. Поток жидкого хладагента приведет к немедленному увеличению нагрузки на подшипники компрессора, головку поршня, и т.д., так что смазка маслом нарушается. У высокопроизводительных компрессоров (3 фазный двигатель), соединительный стержень может сломаться из-за огромной нагрузки.

Второе обстоятельство: малые части поломанного вентиля могут попасть в систему (компрессор), и будут участвовать во всех дальнейших поломках, или в заклинивании компрессора.

5) Загрязнение. В случае попадания поломанных маленьких частиц в движущиеся составляющие, мгновенным результатом будет, либо заклинивание либо значительный износ составляющих компрессора. Рекомендуем убеждаться в чистоте любых составляющих, которые будут монтироваться на систему, особое внимание - подготовке труб.

Выдержка из "Инструкции по эксплуатации поршневого компрессора". Типичные повреждения и неисправности и указания по их устранению

Повышенное давление на выходе или на входе может привести к созданию нагрузок на вкладыши, превышающие максимально допустимые показатели, а это, в свою очередь, может повлечь за собой выход из строя не только вкладышей, но и шатунов и коленвала.

При высоких показателях соотношения давлении в поршневых компрессорах первым объектом перегрузки становится палец, соединяющий шатун с поршнем, подверженным прогрессивному износу. Если соотношение давлений увеличивается еще больше, то давление остаточного газа, скапливающегося в мертвой зоне цилиндра, увеличивается и толкает поршень вниз на большей части его спуска. Таким образом, не только затрудняется поступление смеси в цилиндр, но и поддерживается практически постоянное давление на палеи поршня, препятствуя попаданию на него смазки и подвергая металл перегрузкам (рисунок 5). В этих условиях отверстие шатуна может принять овальную форму (рисунок 6), приводя к его ускоренному износу, а также вызывая износ пальца.

Некоторые модели компрессоров разрабатываются и изготавливаются с использованием шатунов и пальцев повышенной прочности для того, чтобы выдерживать высокое соотношение давлений. Как бы то ни было, в средне- и долгосрочном плане единственным способом предотвращения выхода из строя пальца является поддержание режима работы компрессора в предусмотренных пределах. Таким образом, конструкция компрессора, условия и продолжительность его эксплуатации являются основными факторами, определяющими способность компрессора переносить повышенное соотношение давлений.

Рис. 5 Влияние высоко соотношения давления на работу поршневого компрессора.

Рис. 6 Овализация отверстия шатуна, вызванная перегрузками.