詳述制冷壓縮機(jī)帶液啟動(dòng)
制冷壓縮機(jī)帶液啟動(dòng)時(shí)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(shí)突然沸騰,并引起潤滑油的起泡現(xiàn)象。起泡持續(xù)的時(shí)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(jìn)氣道吸入氣缸,泡沫會(huì)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(dòng)引起的液擊只發(fā)生在啟動(dòng)過程。
與回液不同,引起帶液啟動(dòng)的制冷劑,是以“制冷劑遷移”的方式進(jìn)入曲軸箱的。“制冷劑遷移”是指壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí),蒸發(fā)器中的制冷劑以氣體形式,通過回氣管路進(jìn)入壓縮機(jī)并被潤滑油吸收,或在壓縮機(jī)內(nèi)冷凝后與潤滑油混合的過程或現(xiàn)象。
制冷壓縮機(jī)停機(jī)后,溫度會(huì)降低,而壓力會(huì)升高。由于潤滑油中的制冷劑蒸汽分壓低,就會(huì)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(duì)制冷劑蒸汽的的吸收力就愈大。蒸發(fā)器中的蒸汽就會(huì)慢慢向曲軸箱“遷移”。此外,如果壓縮機(jī)在室外,天氣寒冷時(shí)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(jī)后也容易被冷凝而進(jìn)入潤滑油。
“制冷劑遷移”是一個(gè)很緩慢的過程。壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)間越長,“遷移”到潤滑油中的制冷劑就會(huì)越多。只要蒸發(fā)器中存在液態(tài)制冷劑,這一過程就會(huì)進(jìn)行。由于溶解了制冷劑的潤滑油較重,它會(huì)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(huì)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(yán)重磨損( 這種現(xiàn)象常稱為“制冷劑沖刷” )。過度磨損會(huì)使配合間隙變大,引起漏油,從而影響較遠(yuǎn)部位的潤滑,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起油壓保護(hù)器動(dòng)作。
由于結(jié)構(gòu)原因,空冷壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)曲軸箱壓力的降低會(huì)緩慢得多,起泡現(xiàn)象不很劇烈,泡沫也很難進(jìn)入氣缸,因此空冷壓縮機(jī)不存在帶液啟動(dòng)液擊問題。理論上講,壓縮機(jī)安裝曲軸箱加熱器(電熱器)可以有效防止“制冷劑遷移”。短時(shí)間停機(jī)( 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(huì)發(fā)生。長時(shí)間停機(jī)不用( 比如一個(gè)冬天 )后,開機(jī)前先加熱潤滑油幾個(gè)或十幾個(gè)小時(shí),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(dòng)時(shí)液擊的可能性,也可以降低“制冷劑沖刷”造成的危害。但實(shí)際應(yīng)用中,停機(jī)后維持加熱器供電或者開機(jī)前十幾小時(shí)先給加熱器供電,是有難度的。因此,曲軸箱加熱器的實(shí)際效果會(huì)大打折扣。
對(duì)于較大系統(tǒng),停機(jī)前讓壓縮機(jī)抽干蒸發(fā)器中液態(tài)制冷劑( 稱為“抽空停機(jī)” ),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(dāng)然,通過改進(jìn)壓縮機(jī)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(jìn)回氣冷卻型壓縮機(jī)內(nèi)的回油路徑,在電機(jī)腔與曲軸箱“遷移”的通道上增加關(guān)卡( 回油泵等 ),停機(jī)后即可切斷通路,制冷劑無法進(jìn)入曲軸腔;減小進(jìn)氣道與曲軸箱的通道截面可以減緩開機(jī)時(shí)曲軸箱壓力下降速度,進(jìn)而控制起泡的程度和泡沫進(jìn)入氣缸的量。
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