维普资讯 http://www.cqvip.com 第１６卷第５期 平顶山工学院学报 Ｖｌｏ１．１６ Ｎｏ．５ ２０ａｒ７年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｎＳ，￣ｎｓｓｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｅｐ．２００７ 文章编号：１６７１—９６６２（２００７）０５—００４８—０３ 浅谈大型空调设备中离心式制冷压缩机的维护 张新奎 （中国神马集团，河南平顶山４６７０００） 摘要： 离心式制冷压缩机在大型生产制冷场合应用的十分普遍。以神马实业动力一厂的空调用离 心式制冷压缩机为例，着重介绍制冷压缩机的工作原理，并提出具体的日常管理维护措施。 关键词： 离心式；制冷压缩机；维护 中图分类号：ＴＨ４５２ 文献标识码：Ａ ０引言 制冷压缩机是制冷设备中最为关键和重要的部分。制冷压缩机主要有活塞式、螺杆式和离心式等几种型式。活塞 式制冷压缩机问世最早的一种机型，已发展到几乎完善的程度，具有适应较宽的能量范围、热效率高、造价低等优点；缺 点是结构复杂、易损件多、有脉冲振动、运行平稳性差。螺杆式制冷压缩机与活塞式相比，具有结构简单、易损件少、体积 小、重量轻、排气温度低、能量调节范围大等优点；缺点是噪声较高、耗油量大、油路系统和辅助设备较复杂，近二十年来 国内外发展较快。离心式制冷压缩机则因其具有转速高、制冷量大、机械磨损小、易损件少、连续工作时间长、运行平稳、 大制冷量时单位功率机组的重量轻、体积小、可实行多级压缩、易于实现自动化等优点，在大型生产场合应用中占有主导 地位。但其缺点是有高频噪音、冷却水消耗量大、对操作和维护要求高、且操作不当会产生喘振。中国神马集团动力一 厂共有空调用离心式制冷机ｌ２台，总制冷量１０，５３３Ｊｔ￣（日冷吨），年平均单机运行时间５ ７６０ｈ，为生产厂房提供满足生 产所必需的温度环境。在生产中，尤其是在炎热的夏季，如果离心式制冷机的日常管理和维护不当，造成其无法正常工 作，将直接影响到整个企业的正常生产，甚至给企业造成损失。为此，本文根据空调用离心式制冷压缩机的工作原理，结 合自身经验，对离心式制冷压缩机的日常管理与维护提出一些看法。 １工作原理 １．１空调用离心式制冷压缩机的基本原理 离心式制冷压缩机是构成制冷循环系统最重要的一个部件， 它由异步电动机将电能转化成自身的旋转功，通过增速齿轮的传 递，将机械功传给叶轮，叶轮在旋转时，叶片将能量传递给在叶轮 流道内的制冷剂工质，并使制冷剂的压力、温度升高。图１为制冷 系统在实际制冷循环过程中的压力Ｐ与焓ｉ的变化图。图中１～２ 过程为压缩过程，２～３过程为冷凝过程，３～４过程为节流过程，４ —１为蒸发过程。可以看出１点（蒸发点）和２点（冷凝点）的压差 越大，所消耗的电能越多，同时压缩机的稳定性越差，压缩机故障 率增大。 １ ２离心式制冷压缩机的压缩特性 图１离心式制冷机循环的热力状态图（ 一ｉ图） 随着外界热负荷的变化，对每台压缩机而言，均可做出一组特 性曲线，如图２。图２ａ为蒸发温度ｔｏ恒定时的一组压缩特性曲线图，图２ｂ为变蒸发温度时的特性曲线图。 在图２中，当冷却水量减少时，冷却水所带走的热量减少，参与制冷循环的制冷剂被冷凝成液体的量就小，冷凝压力 升高，制冷工况会随之恶化。 由Ｑ０／ ＝ ，Ｑｏ＝ｒｏ（ＳⅡ一Ｓｂ）， ＝（ 一％）（ＳⅡ一Ｓｂ）可得： ＝Ｔｏ（ｓⅡ一Ｓｂ）／（ 一７＂Ｏ）（ｓⅡ一ｓ６）＝ｒ０／（ 一７＂Ｏ） （１） 式中，Ｑ０为制冷量， 为压缩机轴功率，ｔｋ为冷凝温度，ｔｏ为蒸发温度， 为制冷系数，ｓⅡ为压缩起始点的熵， 收稿日期＂－２００７—０７—１０ 作者简介：张新奎（ｔ９７ｏ一），男，河南襄县人，中国神马集团助工。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１６卷第５期 为压缩终止点的熵。 张新奎：浅谈大型空调设备中离心式制冷压缩机的维护 ４９ 由上式可以看出，对于一个离心式制冷机而言， 一般是不变的，当（ 一 ）的值越小，即冷凝温度与蒸发温度的 差值越小，制冷系数越大，由于温度和压力存在对应关系，也就是说，冷凝压力与蒸发压力的压差越小，制冷机的功耗比 越大，制冷机的制冷工况越好，反之越差。这与１．１所述相一致。 ＾ ￡” ２： 劓 击３．５ ｑ： — 、 、、 ＼ ＼ 、 、 ｜ ｜ Ｉ ２ Ｉ ｜ ｜ ４＂ｃ Ｓ 一 、、 ｌ Ｉ Ｉ 、 ／ ．／ ７ ＼ ｌ ／／ 、 、 ／ Ｉ ／ Ｉ ８ 帕舶６０ ７ｏ∞ｇＤ 《ｊ６》 ＩＩ ９ １０ 制冷詹ｑＩ×１００（Ｋ町 ｔ 珥 嘟时 （ｂ） （ａ） 图２离心式制冷压缩机循环的特性曲线 ２维护措施 日常维护，是指制冷压缩机在运行期间所进行的维护和保养。其目的是：保证设备稳定运行；保证制冷量持续稳定； 提高设备使用寿命。结合中国神马集团动力厂大型空调用离心式制冷机的使用经验，采取了以下管理和维护措施。 ２．１严格监视润滑油的油位、油压、油温、油质 润滑油的主要作用是向各部轴承及旋转部件供油，以保证这些部件在运行期间所必须的润滑，同时对这些部件进行 冷却降温。所以，润滑油正常供应是保证制冷压缩机平稳运行的重要前提。 ｛莹ｍ ５｝∞∞∞∞ ２．１．１油位过高将使得小齿轮浸入油中，运行过程中油会产生飞溅，油温急剧上升，油压剧烈波动，致使轴承无法工 ∽ 作；若油箱油位过低，则油系统中循环油量不足，供油压力过低且油压上下波动，轴承油膜破坏，从而导致故障停机。因 此，在制冷压缩机运行期间，必须保证油箱内润滑油的油位正常，一般正常的油位在油视镜的１／２～２／３处较为合适；见 图３。 ２．１－２制冷压缩机正常的供油压力，应满足下列条件 （１）可调性。通过调节油压调节阀，油压表上的压力应随之变化 油位过高 油他正常 油他过低 （２）稳定性。油压表的压力指针无大角度摆动（一般油压表上指针摆动≤ Ｏ．００５ＭＰａ）： （３）持续性。在制冷压缩机运行期间，油压不能呈持续下降趋势； 一般来说，在启动油泵后，在主电动机启动之前，油泵的总供油压力应比蒸 发压力高０．３～０．４ ＭＰａ，这样才能保证在制冷压缩机达到额定工况时，供油压差 维持在０．１５～０．２５ＭＰａ的正常范围之内。 ２．１．３对油温的控制有以下几个目的： 图３机壳下部油槽的油位情况 （１）保持油质一定的粘度，以确保轴承润滑的充分程度和油膜的形成； （２）保证制冷剂在油中具有尽可能小的溶解度和尽可能大的挥发度； 表１油箱温度与油中制冷剂含量的关系 表１为重通制冷机（Ｒｌｌ制冷剂）油箱温度与油中制冷剂含量的关系。制冷压缩机无论在停机或运行状态时，油箱 温度应控制在５Ｏ ｏＣ～６０ ｏＣ之间，润滑油在油系统循环时，经油冷却器冷却降温后温度应保持在３５ ｏｃ～５Ｏ ｏＣ，在机组运 行过程中，要保证各轴承温度应高于油箱温度２ ｏＣ～３ ｏＣ。若个别轴承温度急剧上升，则应加大油冷却器的冷却液量， 适当地降低供油温度，也就降低了轴承温度和油箱温度。 ２．１．４润滑油质量的好坏，直接影响到机组的润滑、冷却效果，威胁到制冷压缩机的运行安全和使用寿命，所以一定 维普资讯 http://www.cqvip.com 平顶山工学院学报 要使用高质量、未变质的润滑油。 ２ＯＯ７年９月 在制冷压缩机平时的运行中，要多注意观察油的颜色，如果润滑油由微红变为红褐色，透明度变暗，这是因为油中悬 浮着有机酸、聚合物和金属盐等腐蚀产物的原因，这时，油的表面张力下降，腐蚀性增加，油质变差。一般来说，初次运行 的新机组，第一年需更换润滑油，以后每２～３ａ更换一次。不同牌号的润滑油，严禁混合使用，因混用后会加速化学反应 和变质速度。若更换油的牌号，需对油路进行彻底清洗。 ２．２严格控制冷冻水出口温度 空调用离心式制冷压缩机的标准出水温度７℃±１℃，如果过多地降低出水温度，势必会加大冷凝压力与蒸发压力 的差值，加大压缩机的工作负荷，对压缩机的使用寿命不利，严重时会因水温过低而有冻坏的危险。所以要严格按标准 控制冷冻水的出水温度。 ２．３尽量降低冷凝器的冷凝压力 造成冷凝压力高的原因及处理方法见表２，其中冷却塔能力降低多发生在夏季，具体表现为冷却水温度高，冷凝压 力大；冷水温度高多发生在制冷压缩机刚开始运转时，因外界热负荷过大造成的。 ～表２冷凝压力高的原因及处理方法 故障原因 处理方法 １、冷却水量不足 １、检查冷却水回路，使冷却水量达到额定流量 ２、冷却塔能力降低 ２、检查冷却塔 ３、冷水温度太高，冷冻负荷太大，使 ３、检查膨胀节流管，使冷水温度尽快 冷凝器负荷加大 接近额定温度 ４、有空气漏入 ４、开启抽气装置 ５、冷凝器的传热管因结垢使热交换不良 ５、清洗传热管 ３结论 综上所述，离心式制冷压缩机的正确管理和维护对于大型制冷设备的正常运行十分关键。只有通过合理的管理，科 学的维护使制冷压缩机在运行过程中处于正常、合理的工况，并适时进行监控，发现异常及早进行处理。这样就能有效 地降低制冷压缩机的故障出现率，提高制冷压缩机的运行稳定性，延长其使用寿命并保证生产的顺利进行。 参考文献 ［１］周帮宁，杨富贵．空调用离心式制冷机［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９６． Ｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ—ｋｕｉ （Ｃｈｉｎａ Ｓｈｅｍｎａ Ｃｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｉｄ．， 咖４６７０００，Ｃｈｉｎａ） 舢ｓ Ｉｃｔ：ｃｅｒＩ乜 ｒｅｆｉｆｇｅｘａｄｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｉｓｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄｉｎｋｇｅ—ｓｃａｌｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｏｆ ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｉｎ Ｎｏ．１ ＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ．ｔｈｅ ｗｏｒｋｉ￣ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｒ￣ｍｉ＝ｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｌｎｏＡｔｓｕＩｔ￣０ｆ ｄａｉｌｙ ｍａｉｎｔｅ￣ａＩｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅ曲 ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ；ｍａｉｎｔｅｎａｎｏ￣
