1、引言

    R-WTD-5000高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱是東莞瑞凱儀器自主研發(fā)生產(chǎn)的大型產(chǎn)品溫濕度試驗(yàn)設(shè)備，該試驗(yàn)箱的制冷部分由1號、2號機(jī)組組成，每個機(jī)組的設(shè)計(jì)為兩臺壓縮機(jī)組成的復(fù)疊式制冷方式，共計(jì)4臺45P壓縮機(jī)。 (復(fù)疊式制冷系統(tǒng)見圖1)該高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱在完成多種產(chǎn)品的溫濕度試驗(yàn)中起著重要作用，但在近日出現(xiàn)了一號機(jī)組壓縮機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞的現(xiàn)象，給單位造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了避免經(jīng)濟(jì)損失，保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行。必須查出壓縮機(jī)損壞的根本原因，并做出相應(yīng)改進(jìn)措施。

    2、壓縮機(jī)損壞原因分析

    2.1壓縮機(jī)損壞前運(yùn)行工況

    壓縮機(jī)損壞前做的是-45℃深低溫試驗(yàn)，恒溫96小時，且試驗(yàn)前幾天下過雨空氣濕度較大，壓縮機(jī)整體結(jié)霜較厚。

    2.2壓縮機(jī)損壞現(xiàn)象

    對損壞的壓縮機(jī)進(jìn)行了以下檢查；
    潤滑油檢查：油視鏡中油位比正常油位略低，油色清亮但有灰色金屬粉末；
    閥板組件檢查：打開吸排氣缸蓋及閥板組件其中之一，吸排氣閥片正常；
    氣缸蓋板檢查：氣缸蓋板顏色無變色現(xiàn)象；油泵檢查：拆開油泵，旋轉(zhuǎn)油泵軸，油泵輸出口有油泵出，油泵正常；
    活塞及氣缸檢查：在拆開閥板組件時發(fā)現(xiàn)活寒己部分脫出了缸體，斜歪著卡在了氣缸入口處，拆開了油泵時，發(fā)現(xiàn)連桿已經(jīng)斷裂。

    2.3壓縮機(jī)損壞原因分析

    壓縮機(jī)損壞一般有三個原因：壓縮機(jī)排氣溫度過高，壓縮機(jī)吸氣溫度過低，潤滑系統(tǒng)故障。
    從以上對壓縮機(jī)的檢查情況來看：
    氣缸蓋板顏色正常，說明壓縮機(jī)排氣溫度正常：
    油位正常，壓縮機(jī)油泵正常，說明潤滑系統(tǒng)沒問題； .
    活塞卡、連桿斷，油中有金屬粉末。油中有金屬粉末，說明有磨損，活塞卡、連桿斷應(yīng)是潤滑系統(tǒng)出了問題。但是油泵正常，油位正常，潤滑系統(tǒng)應(yīng)該沒問題。結(jié)合壓縮機(jī)損壞前運(yùn)行工況看，壓縮機(jī)在環(huán)境濕度較大情況下長期運(yùn)行，試驗(yàn)箱內(nèi)蒸發(fā)器嚴(yán)重結(jié)霜，制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)不能有效換熱，因此造成壓縮機(jī)吸氣溫度過低。當(dāng)吸氣溫度過低造成潤滑油黏度上升，從而油泵產(chǎn)生的油壓不足且潤滑油潤滑性能降低，因此引起壓縮機(jī)活塞卡、連桿斷。
    從機(jī)頭結(jié)霜情況著，說明以上分析是正確的。

    3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證壓縮機(jī)損壞原因

    斷開故障壓縮機(jī)即1號機(jī)組低溫級壓縮機(jī)斷路器，設(shè)備上電，設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)為低溫-45℃，運(yùn)行設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行了一段時間便保護(hù)停機(jī)。經(jīng)檢查為1號機(jī)組高溫級壓縮機(jī)油壓報(bào)警，經(jīng)觀察，2號機(jī)組高、低溫級兩臺壓縮機(jī)機(jī)頭僅少量結(jié)霜，1號機(jī)組高溫級壓縮機(jī)已全部覆蓋了大量白霜。1號機(jī)組高溫級壓縮機(jī)因低溫級壓縮機(jī)未工作，其制冷劑R404A無法從冷凝-蒸發(fā)器中吸收低溫級制冷系統(tǒng)返回的熱量產(chǎn)生大量結(jié)霜。此現(xiàn)象正好與低溫級制冷系統(tǒng)在較惡劣的工況下運(yùn)行，蒸發(fā)器大量結(jié)霜后制冷劑R23無法吸收試驗(yàn)箱內(nèi)熱量引起回氣溫度過低現(xiàn)象-致。

    4、壓縮機(jī)損壞電氣問題查找

    高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱應(yīng)當(dāng)具有壓縮機(jī)、加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)等較完善的保護(hù)電路，(油壓保護(hù)系統(tǒng)見圖2)以避免安全事故的發(fā)生及設(shè)備損壞。因此，壓縮機(jī)損壞可查相關(guān)保護(hù)電路。

    將該高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱壓縮機(jī)保護(hù)功能進(jìn)行了故障運(yùn)行模擬。故障運(yùn)行模擬原理為斷開其中一個壓縮機(jī)斷路器，運(yùn)行設(shè)備，設(shè)備給油壓繼電器一個壓縮機(jī)啟動信號，被斷開的壓縮機(jī)鐘不能運(yùn)行，油泵不能產(chǎn)生油壓，3-5分鐘后油壓繼電器檢出缺油信號送回保護(hù)電路，設(shè)備發(fā)出油壓報(bào)警提示并停止運(yùn)行。
    將壓縮機(jī)各斷路器分別處于斷開位置，設(shè)備運(yùn)行3~5分鐘后1號機(jī)組低溫級壓縮機(jī)未出.現(xiàn)保護(hù)停機(jī)現(xiàn)象，其它3臺壓縮機(jī)均能保護(hù)停機(jī)，用萬用表測得1號機(jī)組斷路器斷開后該壓縮機(jī)油壓繼電器未返回缺油信號而其它3臺缺油信號返回正常。說明故障壓縮機(jī)的油壓繼電器已損壞。

    5、解決措施

    更換一號機(jī)組低溫級故障壓縮機(jī)，并更換油壓繼電器，檢查油壓繼電器壓力設(shè)定值設(shè)置是否正確，檢查壓縮機(jī)油位是否正常，一切正常后試機(jī)。設(shè)備正常運(yùn)行一段時間后，檢查油壓報(bào)警功能，斷開新?lián)Q壓縮機(jī)的斷路器，設(shè)備運(yùn)行了大約3分鐘報(bào)警并停止運(yùn)行。說明設(shè)備油壓報(bào)警保護(hù)功能正常。
    該R-WTD-5000高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱可正常使用。

    6、結(jié)論與建議

    通過對壓縮機(jī)損壞原因分析，得出結(jié)論，壓縮機(jī)損壞的原因是：
    ①回氣溫度過低引起潤滑油潤滑性能不良及油壓過低油壓；
    ②油壓繼電器保護(hù)功能也失效無法給出缺油報(bào)警信號；
    ③壓縮機(jī)仍然繼續(xù)長時間運(yùn)行。
    建議：
    ①定期對設(shè)備進(jìn)行故障模擬試運(yùn)行，觀察保護(hù)功能是否正常，以避免耽誤試驗(yàn)任務(wù)同時避免較大的經(jīng)濟(jì)損失。
    ②給壓縮機(jī)增設(shè)一回氣溫度控制電路，當(dāng)回氣溫度過低時，同過制冷旁通電路將一部分高溫制冷劑返回壓縮機(jī)以提高壓縮機(jī)回氣溫度，避免再次損壞壓縮機(jī)。