空气能热泵压缩机常见故障解决及改进措施

科希曼空气能专用谷轮压缩机

故障现象

空气源热泵机组采用的压缩机型式种类较多，以全封闭活塞式压缩机为常见，而全封闭活塞压缩机的故障问题，大都发生在冬季进行制热运行时。通过对一些故障压缩机解剖的故障情况观察，压缩机的故障大致分为三类：

(1)压缩机吸排气阀片破裂

现象：压缩机油位正常，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好，吸排气阀片破裂。

(2)压缩机堵转(此类故障较多)

现象：压缩机冷冻油为黑色、上下轴承套脱落或磨损、连杆断裂、曲轴与轴承的摩擦面及曲轴与连杆的摩擦面有拉毛痕迹、电机转子上有磨损痕迹，吸排气阀片完好。

(3)压缩机电机烧毁

现象：压缩机对地绝缘为0，压缩机的轴承、曲轴、连杆完好。

科希曼空气能下面就以上三类故障进行详细分析：

(1)压缩机吸排气阀破裂

从故障现象可以看出，造成压缩机吸排气阀破裂的主要原因是机组水侧系统破裂，水进人压缩机，形成液击而导致阀片打坏。

水侧系统破裂主要有两种情况：

①机组在制冷运行时，水系统发生断流现象，由于有些用户私自将流量开关短接，机组不能进行保护动作，水侧热交换器(特别是满液式热交换器)内部水结冰而导致换热铜管冻裂，以致水氟互混，水进入压缩机形成液击造成损坏。

②冬季，用户不使用机组时，没有按照规范操作，将水侧换热器内部的冷冻水放掉或者没有进行相应的防冻措施，水侧热交换器内部水结冰而导致换热铜管冻裂，以致水氟互混，等机组再次开机时，水进人压缩机造成埙坏。

(2)压缩机堵转

从此类故障压缩机的解剖现象看，压缩机内部并不缺油，抱轴堵转是由于瞬时润滑不良引起的，而导致润滑不良的主要原因是润滑油油质发生了变化：油被稀释或油位被制冷剂液体抬高。出现机组回液的原因有：

①在制冷循环中的制冷剂，通常积存在温度最低的部分，进行冷凝。当机组长时间停机时，由于压缩机的热容量比冷凝器、蒸发器、储液器的热容量大，压缩机成为制冷循环中温度最低的部分，使制冷剂进入。由于润滑油能将制冷剂很好的溶解，所以积聚在压缩机内的制冷剂就溶解在润滑油中，这种现象称为“溶人”现象。制冷剂的“溶入”量视制冷剂充入量、制冷循环的结构和停机时间的长短而各异，在饱和时，大致为充入润滑油量的30-100%。稀释的油会导致润滑不良，造成抱轴。

再者，如果机组长时间停抓，则润滑油将视压缩机封闭壳的温度、制冷剂和润滑油种类的不同，发生液相分离，分成下部为制冷剂液体(制冷剂多，制冷剂和润滑油的混合液少)，上部为润滑油(润滑油多，润滑油和制冷剂的混合液少)这种情况。若在这样的状态下使压缩机启动，则供往轴承和其他运动部件的油是几乎只有制冷剂液的“润滑剂”，因此，在启动后的短时间内，轴承部分、连杆等部位将产生卡死和磨损。压缩机在启动前没有进行预热或者预热时间不够、曲轴箱电加热器功率不够时，将无法避免以上情况的发生，从而造成压缩机损坏。

②机组在制热运行时，特别是在湿度较大的环境下运行时，翅片容易接霜，如果除霜方式不是太完善，不能及时除霜或者除霜不彻底，都将导致低压偏低，压缩机大量回液，引起压缩机故障。

(3)电机烧毁

如上所述，回液是造成抱轴的主要因素，因抱轴而引起轴承偏心，造成电机定子磨损，导致电机短路烧毁的现象是存在的。但对于纯粹的电机烧毁，回液是否有影响?笔者认为，全封闭活塞压缩机的筒状结构，决定了它对液击并不敏感，即使有部分液体制冷剂进人压缩机，一般不会直接导致阀片打坏，也不会直接造成电机烧毁。

同时，因为全封闭压缩机的润滑大都采用离心飞溅式，没有压力差的控制，所以压缩机在缺油润滑的情况下也能运行。此时，压缩机电流不断上升，直至空气开关(过电流保护器)跳掉，此过程系压缩机过载运行，电流较大，电机线圈的温升也很快，直至内埋PTC动作。因为压缩机的PTC温升速率在满负荷或过载的条件下是十分灵敏的，而且空气开关都在PTC之前动作，所以，缺油直接造成电机烧毁也缺乏依据。

压缩机纯粹电机烧毁之因有两个：

①电机温升过高。

因为全封闭压缩机的电机是通过回气来冷却的，冬季热泵机制热时，工况比较恶劣，特别是环境温度很低时，换热量很小，制冷剂循环量也小，回气压力低，再加上电控上除霜不及时和不彻底，均会导致电机冷却不够，线圈发热。这样持续的发热会形成高温，而PTC对低负荷时的小电流反应不敏感，所以压缩机经数次启动后，在未达到较高温度时就会因过热造成绝缘破坏，电机短路烧毁。

②制冷系统内部不清洁，含有杂质，杂质腐蚀和磨损电机线圈，造成短路烧毁。

科希曼空气能针对以上分析的原因，给予相应的改进措施：

(1)控制上应有防冻控制功能(即在停机状态，当环境温度低于一定值时，水泵或电加热应投人运行，以防水系统产生冻结)，同时，水系统上应设有排水装置，当机组长时间不用时，应排空水交换器内的水，防止冻坏。

(2)为了保障机组的正常运行，流量开关及各种保护开关不能私自进行短接；机组在运行时，要经常进行观察，发现机组进出水温差过大时，要及时对水系统进检查：水泵是否正常，水流量情况及清洗水过滤器。

(3)在电控程序中增加开机前保证压缩曲轴箱加热器加热时间的条件，确保压缩机能充分预热，防止损坏。

(4)改进除霜方式，确保及时除霜和除霜彻底，提高电控的可靠性，防止误动作或不动作。

(5)完善系统设计，特别是在低温制热工况下，应合理进行膨胀阀及气液分离器的匹配，或采取增加高低压旁通等措施，来防止机组的回液问题。

(6)改进工艺，加强管理和增强质量意识，确保制冷系统内部干净清洁，无水分，制造加工质量是影响机组质量的重要因素，很多问题必须防患于未然，避免造成重大故障。

(7)加强用户的使用、操作及维护保养培训。