تحليل فشل ضاغط مكيف الهواء للمركبة الكهربائية - نقص الزيت والتشحيم

ضاغط تكييف الهواء للمركبة الكهربائية عبارة عن آلة معقدة تعمل بسرعة عالية. يعد ضمان التشحيم الكافي للعمود المرفقي للضاغط والمحامل وأذرع التوصيل والمكابس والأجزاء المتحركة الأخرى مطلبًا أساسيًا للحفاظ على التشغيل العادي للآلة. لهذا السبب ، تطلب الشركة المصنعة للضاغط استخدام درجات معينة من زيت التشحيم والفحص المنتظم لمستوى زيت التشحيم ولونه. ومع ذلك ، نظرًا للإهمال في تصميم أنظمة التبريد وبنائها وصيانتها ، فإن التشحيم غير الكافي للأجزاء المتحركة أمر شائع بسبب نقص زيت الضاغط ، وتكويك الزيت ، وتخفيف الإرجاع ، وغسل المبردات ، واستخدام زيت تشحيم رديء. يمكن أن يتسبب التزييت غير الكافي في حدوث تآكل أو خدوش على سطح المحمل ، وفي الحالات الشديدة ، يمكن أن يتسبب في تعثر العمود والمكبس في الأسطوانة ، فضلاً عن حدوث انثناء للقضيب وحوادث التصدع.
1. نقص الزيت
يعد نقص الزيت أحد أكثر أخطاء الضاغط التي يسهل التعرف عليها. عندما ينقص الضاغط من الزيت ، يوجد القليل من زيت التشحيم أو لا يوجد زيت تشحيم في علبة المرافق. الضاغط عبارة عن مضخة هواء خاصة ، حيث يتم تفريغ كمية كبيرة من غاز التبريد مع إدخال كمية صغيرة من زيت التشحيم (يسمى زيت التشغيل أو الزيت الجاري). تسرب زيت الضاغط أمر لا مفر منه ، لكن سرعة تسرب الزيت مختلفة. يوجد تقريبًا {{0} بالمائة من زيت التشحيم في غاز العادم لضاغط مكبس شبه محكم ، بينما 0. 5-1 بالمائة في ضاغط حلزوني. بالنسبة إلى ضاغط الأسطوانة 6- بإزاحة 100 متر مكعب / ساعة وسعة تخزين زيت علبة المرافق البالغة 6 لترات ، فإن تدفق الزيت بنسبة 3 في المائة يعني حوالي 0. ​​3-0 .8 لترات في الدقيقة من تدفق الزيت ، أو يعمل الضاغط لأكثر من عشر دقائق بدون عودة الزيت.
إذا لم يتم إرجاع زيت التشحيم الذي تم تفريغه من الضاغط ، فسوف ينفد الزيت من الضاغط.
هناك طريقتان لإعادة الزيت من الضاغط ، إحداهما إعادة الزيت من فاصل الزيت ، والأخرى هي إعادة الزيت من أنبوب الإرجاع. يتم تثبيت فاصل الزيت على أنبوب العادم للضاغط ويمكنه بشكل عام فصل 50-95 في المائة من الزيت الجاري. تأثير عودة الزيت جيد والسرعة سريعة ، مما يقلل بشكل كبير من كمية الزيت التي تدخل إلى خط أنابيب النظام ، وبالتالي إطالة وقت التشغيل بشكل فعال دون عودة الزيت. ليس من غير المألوف بالنسبة لأنظمة التبريد في التخزين البارد ذات خطوط الأنابيب الطويلة بشكل خاص ، وأنظمة صنع الثلج السائل الكامل ، ومعدات التجفيف بالتجميد مع درجات حرارة منخفضة جدًا عدم إعادة الزيت أو الحصول على القليل جدًا من الزيت العائد بعد عشر أو حتى عشرات الدقائق من بدء التشغيل. يمكن أن تتسبب الأنظمة سيئة التصميم في إيقاف تشغيل الضاغط بسبب انخفاض ضغط الزيت. يمكن أن يؤدي تركيب فاصل الزيت عالي الكفاءة في نظام التبريد هذا إلى إطالة وقت التشغيل الخالي من عودة الزيت للضاغط بشكل كبير ، مما يتيح للضاغط اجتياز مرحلة الأزمة بأمان لعدم عودة الزيت بعد بدء التشغيل.
سوف يدخل زيت التشحيم الذي لم يتم فصله إلى النظام ويتدفق مع مادة التبريد في الأنبوب ، مما يشكل دورانًا للزيت. بعد دخول زيت التشحيم إلى المبخر ، من ناحية ، بسبب انخفاض درجة الحرارة وانخفاض قابلية الذوبان ، يتم فصل جزء من زيت التشحيم عن المبرد ؛ من ناحية أخرى ، درجة الحرارة المنخفضة واللزوجة العالية تجعل زيت التشحيم المنفصل يلتصق بسهولة بالجدار الداخلي للأنبوب ، مما يجعل من الصعب التدفق. كلما انخفضت درجة حرارة التبخر ، زادت صعوبة إعادة الزيت. وهذا يتطلب أن تصميم وبناء خطوط أنابيب التبخير والعودة يجب أن يفضي إلى عودة النفط. الممارسة الشائعة هي اعتماد تصميم خط أنابيب من النوع الهابط وضمان سرعة تدفق هواء أكبر. بالنسبة لأنظمة التبريد ذات درجات الحرارة المنخفضة بشكل خاص ، مثل الخزانات الطبية المبردة - 85 بالدرجة المئوية و {{1} درجة مئوية ، بالإضافة إلى اختيار فاصل الزيت عالي الكفاءة ، تتم إضافة المذيبات الخاصة عادةً لمنع تزييت الزيت من سد الأنابيب الشعرية وصمامات التمدد ، وللمساعدة في إعادة الزيت. في التطبيقات العملية ، مشاكل عودة الزيت الناتجة عن التصميم غير المناسب للمبخرات وخطوط الإرجاع ليست شائعة. بالنسبة لأنظمة R22 و R404A ، من الصعب جدًا إرجاع الزيت من مبخر سائل كامل ، ويجب أن يكون تصميم خط أنابيب إرجاع النظام شديد الحذر. بالنسبة لمثل هذا النظام ، يمكن أن يؤدي استخدام فصل الزيت الفعال إلى تقليل كمية الزيت التي تدخل إلى خط أنابيب النظام بشكل كبير ، مما يؤدي بشكل فعال إلى تمديد وقت عدم رجوع أنبوب الإرجاع بعد بدء التشغيل. عندما يكون الضاغط أعلى من المبخر ، يكون من الضروري وجود ثني رجوع على أنبوب الإرجاع الرأسي. يجب أن يكون منحنى عودة الزيت مضغوطًا قدر الإمكان لتقليل تخزين الزيت. يجب أن تكون التباعد بين منحنيات عودة الزيت مناسبًا. عندما يكون عدد الانحناءات المرتجعة للزيت كبيرًا ، يجب إضافة بعض زيت التشحيم. يجب أن يكون خط العودة لنظام الحمل المتغير حذرًا أيضًا. عندما ينخفض ​​الحمل ، ستنخفض سرعة الهواء العائد ، ولا تؤدي السرعة المنخفضة جدًا إلى عودة الزيت. من أجل ضمان عودة الزيت تحت الحمل المنخفض ، يمكن أن يستخدم أنبوب الشفط العمودي رافعات مزدوجة.
بدء التشغيل المتكرر للضاغط لا يفضي إلى عودة الزيت. نظرًا لقصر وقت التشغيل المستمر ، توقف الضاغط ، ولم يكن هناك وقت لتكوين تدفق هواء ثابت عالي السرعة في أنبوب العودة ، لذلك يمكن أن يبقى زيت التشحيم في الأنبوب فقط. إذا كان الزيت العائد أقل من زيت التفريغ ، فسوف ينفد الزيت من الضاغط. كلما كان وقت التشغيل أقصر ، كلما زاد طول خط الأنابيب ، وكلما زاد تعقيد النظام ، زادت مشكلة عودة الزيت. بالنسبة للضواغط المغلقة بالكامل (بما في ذلك الضواغط اللولبية والضاغطات الدوارة) والضواغط شبه المغلقة جزئيًا التي لا تحتوي على مفتاح أمان لضغط الزيت ، فإن بدء التشغيل المتكرر يتسبب في مزيد من الضرر.
صيانة الضاغط بنفس القدر من الأهمية. أثناء إزالة الجليد ، تزداد درجة حرارة المبخر ، وتقل لزوجة زيت التشحيم ، مما يسهل التدفق. بعد دورة إزالة الجليد ، يكون معدل تدفق المبرد مرتفعًا ، وسيتم تركيز زيت التشحيم المتبقي وإعادته إلى الضاغط. لذلك ، يجب أيضًا ضبط وتيرة دورة إذابة الثلج ومدتها بعناية لتجنب التقلبات الكبيرة في مستوى الزيت أو حتى صدمات الزيت. عندما يكون هناك المزيد من تسرب مادة التبريد ، ستنخفض سرعة الهواء العائد ، وستؤدي السرعة المنخفضة جدًا إلى بقاء زيت التشحيم في خط أنابيب الهواء العائد ولا يمكن أن يعود بسرعة إلى الضاغط.
عودة زيت التشحيم إلى مبيت الضاغط لا تساوي العودة إلى علبة المرافق. بالنسبة للضواغط التي تستخدم مبدأ إرجاع الزيت بالضغط السلبي في تجويف العمود المرفقي ، إذا تسرب المكبس بسبب التآكل ، وما إلى ذلك ، يرتفع الضغط في علبة المرافق ، ويتم إغلاق صمام عودة الزيت أحادي الاتجاه تلقائيًا بسبب تأثير الضغط التفاضلي. يبقى زيت التشحيم العائد من أنبوب الإرجاع في تجويف المحرك ولا يمكنه الدخول إلى علبة المرافق. هذه هي مشكلة عودة الزيت الداخلية ، والتي يمكن أن تسبب أيضًا نقصًا في الزيت. بالإضافة إلى حدوث مثل هذه الحوادث في الآلات القديمة البالية ، فإن البدء بالسائل الناتج عن انتقال مادة التبريد يمكن أن يسبب أيضًا صعوبات في عودة الزيت الداخلي ، ولكن الوقت عادة ما يكون قصيرًا ، بحد أقصى أكثر من عشر دقائق. عندما تكون هناك مشكلة عودة الزيت الداخلية ، يمكن ملاحظة أن مستوى الزيت في الضاغط يستمر في الانخفاض حتى يعمل جهاز أمان ضغط الزيت. بعد إغلاق الضاغط ، تعافى مستوى الزيت في علبة المرافق بسرعة. يكمن السبب الجذري لمشكلة عودة الزيت الداخلية في تسرب الأسطوانة. يجب استبدال مجموعة المكبس البالية في الوقت المناسب. سيتم إيقاف جهاز أمان ضغط الزيت تلقائيًا عند نقص الزيت ، مما يحمي الضاغط من التلف. الضواغط المغلقة بالكامل (بما في ذلك الدوارات والضواغط اللولبية) والضواغط المبردة بالهواء بدون نظارات رؤية الزيت وأجهزة أمان ضغط الزيت ليس لها أعراض واضحة عند نقص الزيت ، ولا تغلق. قد يتعرض الضاغط للتلف والتلف دون قصد. قد يكون ضجيج الضاغط أو الاهتزاز أو التيار الزائد مرتبطًا بنقص الزيت. يعد الحكم الدقيق على ظروف تشغيل الضاغط والنظام أمرًا مهمًا للغاية. قد تتسبب درجة الحرارة المحيطة المنخفضة في تعطل بعض أجهزة أمان ضغط الزيت وتسبب تآكل الضاغط.
التآكل الناجم عن نقص زيت الضاغط موحد نسبيًا بشكل عام. إذا كان زيت التشحيم قليلًا أو معدومًا ، فسيحدث احتكاك شديد على سطح المحمل ، وسترتفع درجة الحرارة بسرعة في غضون ثوانٍ قليلة. إذا كانت قوة المحرك كبيرة بدرجة كافية ، فسيستمر العمود المرفقي في الدوران ، وسيتآكل العمود المرفقي وأسطح المحمل أو خدشها. خلاف ذلك ، سيتم قفل العمود المرفقي بواسطة المحامل ويتوقف عن الدوران. الحركة الترددية للمكبس في الاسطوانة هي نفسها. يمكن أن يتسبب نقص الزيت في حدوث تآكل أو خدوش ، وفي الحالات الشديدة ، يمكن أن يعلق المكبس في الأسطوانة ولا يمكنه الحركة.
2. التشحيم غير الكافي
السبب المباشر للتآكل هو عدم كفاية التشحيم. يمكن أن يؤدي نقص الزيت بالتأكيد إلى عدم كفاية التشحيم ، لكن التشحيم غير الكافي لا ينتج بالضرورة عن نقص الزيت. يمكن أيضًا أن يكون سبب التشحيم غير الكافي هو ثلاثة أسباب: عدم قدرة زيت التشحيم على الوصول إلى سطح المحمل ؛ على الرغم من وصول زيت التشحيم إلى سطح المحمل ، إلا أن لزوجته صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تكوين طبقة زيتية ذات سماكة كافية ؛ على الرغم من وصول زيت التشحيم إلى سطح المحمل ، فقد تحلل بسبب ارتفاع درجة الحرارة ولا يمكن أن يعمل كمواد تشحيم.
يمكن أن يؤثر انسداد شاشة شفط الزيت أو خط أنابيب إمداد الزيت أو فشل مضخة الزيت على توصيل زيت التشحيم ، ولا يمكن لزيت التشحيم الوصول إلى سطح الاحتكاك بعيدًا عن مضخة الزيت. شاشة شفط الزيت ومضخة الزيت طبيعية ، لكن تآكل المحمل والتخليص المفرط يمكن أن يتسبب في تسرب الزيت وانخفاض ضغط الزيت ، مما يجعل سطح الاحتكاك بعيدًا عن مضخة الزيت غير ممكن الوصول إليه ، مما يتسبب في التآكل والخدوش.
عودة السوائل هي مشكلة شائعة في النظام ، وتكمن إحدى المخاطر الرئيسية لعودة السائل في تخفيف زيت التشحيم. بعد وصول زيت التشحيم المخفف إلى سطح الاحتكاك ، تكون لزوجته منخفضة ولا يمكن أن تشكل طبقة زيت واقية بسماكة كافية ، والتي يمكن أن تسبب التآكل بمرور الوقت. عندما يكون حجم السائل العائد كبيرًا نسبيًا ، سيكون زيت التشحيم رقيقًا جدًا ، ليس فقط غير قادر على لعب دور التشحيم ، ولكنه أيضًا سيذوب ويغسل فيلم الزيت الأصلي ، مما يتسبب في شطف المبردات.
نظرًا لأسباب مختلفة (بما في ذلك مرحلة بدء تشغيل الضاغط) ، سترتفع درجة حرارة سطح الاحتكاك حيث لا يتم الحصول على زيت تشحيم بسرعة ، وسيبدأ زيت التشحيم في التحلل بعد تجاوز 175 درجة مئوية. "التشحيم غير الكافي - الاحتكاك - السطح العالي درجة الحرارة - تحلل الزيت "عبارة عن حلقة مفرغة نموذجية ، وترتبط العديد من الحوادث الخبيثة ، بما في ذلك عمود تثبيت قضيب التوصيل وأسطوانة تثبيت المكبس ، بهذه الحلقة المفرغة. يمكن رؤية التشحيم غير الكافي ونقص الزيت في الضواغط المفككة. يتجلى نقص الزيت بشكل عام في مناطق كبيرة من تلف السطح المنتظم نسبيًا ودرجات الحرارة المرتفعة ، بينما يتجلى نقص التشحيم بشكل أكثر شيوعًا في التآكل والخدوش ودرجات الحرارة المرتفعة في مواقع محددة ، مثل سطح المحمل بعيدًا عن مضخة الزيت.
عندما يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل ، يتم تدوير حمل دبوس المكبس بين الأجزاء العلوية والسفلية من سطح المحمل ، مما يسمح لزيت التشحيم بتنظيف دبوس المكبس بالتساوي وتوفير تزييت كافٍ. إذا كانت لوحة صمام العادم مثنية أو مكسورة ، أو يعمل الضاغط بمعدل ضغط مرتفع لفترة طويلة ، فسوف يتسبب ذلك في تزييت غير كافٍ وتآكل على جانب واحد من دبوس المكبس ، مما يؤدي إلى زيادة المسامية. إذا كان دبوس المكبس به فجوة اهتزاز ، فسيتم إلقاء المكبس في أعلى المركز الميت ويضرب لوحة الصمام ولوحة الصمام ، مما ينتج عنه صوت طرق. لذلك ، عند استبدال لوحة الصمام ، تحقق من تآكل دبوس المكبس.
الاستنتاجات والتوصيات
يمكن أن يسبب نقص الزيت نقصًا خطيرًا في التزييت. السبب الجذري لنقص الزيت ليس كمية وسرعة تدفق زيت الضاغط ، بل بالأحرى ضعف عودة الزيت للنظام. يمكن أن يؤدي تركيب فاصل الزيت إلى إرجاع الزيت بسرعة وإطالة وقت تشغيل الضاغط دون عودة الزيت. يجب أن يأخذ تصميم المبخر وخط الإرجاع في الاعتبار الزيت المرتجع. تساعد أيضًا إجراءات الصيانة ، مثل تجنب البدء المتكرر ، وإزالة الجليد بانتظام ، وتجديد مادة التبريد في الوقت المناسب ، واستبدال مكونات المكبس البالية في الوقت المناسب على إعادة الزيت.
سوف يؤدي انتقال السوائل والمبردات المرتجعة إلى تخفيف زيت التشحيم ، والذي لا يفضي إلى تكوين طبقة زيتية ؛ يمكن أن يؤثر فشل مضخة الزيت وانسداد دائرة الزيت على إمداد الزيت وضغطه ، مما يؤدي إلى نقص الزيت على سطح الاحتكاك ؛ ستعمل درجة الحرارة العالية لسطح الاحتكاك على تحلل زيت التشحيم ، مما يجعل زيت التشحيم يفقد قدرته على التزييت. غالبًا ما يؤدي التشحيم غير الكافي الناتج عن هذه المشكلات الثلاثة إلى تلف الضاغط. يكمن السبب الجذري لنقص النفط في النظام. لذلك ، فإن استبدال الضاغط فقط أو بعض الملحقات لا يمكن أن يحل مشكلة نقص الزيت بشكل أساسي.