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詳述制冷壓縮機帶液啟動

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制冷壓縮機帶液啟動時的起泡現(xiàn)象,可以在油視鏡上清楚地觀察到。根本原因是潤滑油中溶解的以及沉在潤滑油下面大量的制冷劑,在壓力突然降低時突然沸騰,并引起潤滑油的起泡現(xiàn)象。起泡持續(xù)的時間長短與制冷劑的量有關(guān),通常為幾分鐘或十幾分鐘。大量泡沫漂浮在油面上,甚至充滿了曲軸箱。一旦通過進氣道吸入氣缸,泡沫會還原成液體( 潤滑油與制冷劑的混合物 ),很容易引起液擊。顯然,帶液啟動引起的液擊只發(fā)生在啟動過程。

與回液不同,引起帶液啟動的制冷劑,是以“制冷劑遷移”的方式進入曲軸箱的。“制冷劑遷移”是指壓縮機停止運行時,蒸發(fā)器中的制冷劑以氣體形式,通過回氣管路進入壓縮機并被潤滑油吸收,或在壓縮機內(nèi)冷凝后與潤滑油混合的過程或現(xiàn)象。

制冷壓縮機停機后,溫度會降低,而壓力會升高。由于潤滑油中的制冷劑蒸汽分壓低,就會吸收油面上的制冷劑蒸氣,造成曲軸箱氣壓低于蒸發(fā)器氣壓的現(xiàn)象。油溫愈低,蒸汽壓力越低,對制冷劑蒸汽的的吸收力就愈大。蒸發(fā)器中的蒸汽就會慢慢向曲軸箱“遷移”。此外,如果壓縮機在室外,天氣寒冷時或在夜晚,其溫度往往比室內(nèi)的蒸發(fā)器低,曲軸箱內(nèi)的壓力也就低,制冷劑遷移到壓縮機后也容易被冷凝而進入潤滑油。

“制冷劑遷移”是一個很緩慢的過程。壓縮機停機時間越長,“遷移”到潤滑油中的制冷劑就會越多。只要蒸發(fā)器中存在液態(tài)制冷劑,這一過程就會進行。由于溶解了制冷劑的潤滑油較重,它會沉在曲軸箱的底部,而浮在上面的潤滑油還可以吸收更多的制冷劑。

除容易引起液擊外,“制冷劑遷移”還會稀釋潤滑油。很稀的潤滑油被油泵送到各摩擦面后,可能沖涮掉原有油膜,引起嚴重磨損( 這種現(xiàn)象常稱為“制冷劑沖刷” )。過度磨損會使配合間隙變大,引起漏油,從而影響較遠部位的潤滑,嚴重時會引起油壓保護器動作。

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由于結(jié)構(gòu)原因,空冷壓縮機啟動時曲軸箱壓力的降低會緩慢得多,起泡現(xiàn)象不很劇烈,泡沫也很難進入氣缸,因此空冷壓縮機不存在帶液啟動液擊問題。理論上講,壓縮機安裝曲軸箱加熱器(電熱器)可以有效防止“制冷劑遷移”。短時間停機( 比如在夜間 )后,維持曲軸箱加熱器通電,可以使?jié)櫥蜏囟嚷愿哂谙到y(tǒng)其它部位,“制冷劑遷移”不會發(fā)生。長時間停機不用( 比如一個冬天 )后,開機前先加熱潤滑油幾個或十幾個小時,可以蒸發(fā)掉潤滑油中的大部分制冷劑,既可以大大減小帶液啟動時液擊的可能性,也可以降低“制冷劑沖刷”造成的危害。但實際應用中,停機后維持加熱器供電或者開機前十幾小時先給加熱器供電,是有難度的。因此,曲軸箱加熱器的實際效果會大打折扣。

對于較大系統(tǒng),停機前讓壓縮機抽干蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑( 稱為“抽空停機” ),可以從根本上避免“制冷劑遷移”。而回氣管路上安裝氣液分離器,可以增加“制冷劑遷移”的阻力,降低“遷移”量。

當然,通過改進壓縮機結(jié)構(gòu),可以阻止“制冷劑遷移”,并減緩潤滑油起泡程度。通過改進回氣冷卻型壓縮機內(nèi)的回油路徑,在電機腔與曲軸箱“遷移”的通道上增加關(guān)卡( 回油泵等 ),停機后即可切斷通路,制冷劑無法進入曲軸腔;減小進氣道與曲軸箱的通道截面可以減緩開機時曲軸箱壓力下降速度,進而控制起泡的程度和泡沫進入氣缸的量。

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