Введение
В реальной эксплуатации
холодильных системах, компрессоры не работают непрерывно. Иногда они останавливаются штатно (например, после достижения заданной температуры), а иногда отключаются аварийно из-за срабатывания различных защитных механизмов. Для внешнеторговых покупателей в отрасли холодильного оборудования понимание различных причин, почему
остановка компрессоров может помочь не только указать правильные технические требования во время закупок, но и быстро диагностировать проблемы во время послепродажного обслуживания, тем самым повышая удовлетворенность клиентов.
В этой статье систематически классифицируются причины, по которым холодильные компрессоры перестают работать, охватывая обычные отключения, срабатывания защитных устройств и отключения, связанные с неисправностями, предоставляя всеобъемлющее справочное руководство для покупателей.
1. Нормальное завершение работы: регулярный ритм работы системы.
1.1 Достижение заданной температуры
Наиболее распространенная причина
отключение компрессора в холодильной системе связано с тем, что термостат достиг заданной температуры. Когда температура внутри холодильной камеры или кондиционируемого помещения падает до заданного значения, термостат посылает сигнал об отключении питания компрессора, что приводит к его остановке. Это часть нормального цикла старт-стоп и способствует энергоэффективной работе.
1.2 Разморозка по времени
В холодильных камерах и морозильных системах накопление инея на змеевиках испарителя снижает эффективность теплообмена. Система будет периодически переходить в режим разморозки, во время которого
компрессор приостанавливает свою работу. После завершения разморозки компрессор перезапускается.
1.3 Защита от короткого цикла задержки
Чтобы предотвратить повреждения, вызванные частым запуском и остановкой, большинство холодильных систем имеют задержку против короткого цикла. После остановки компрессора ему обычно приходится ждать определенный период (например, заданные 10 минут), прежде чем он сможет перезапуститься. Это нормальное защитное отключение, а не неисправность.
2. Активация защитного устройства: «Защитники» системы.
Холодильные компрессоры оснащены множеством защитных устройств. Когда эти устройства обнаруживают ненормальные условия эксплуатации, они автоматически отключают компрессор, чтобы защитить компрессор от более серьезного повреждения. Это наиболее распространенная причина нештатных отключений.
2.1 Защита от высокой температуры нагнетания
Когда температура нагнетания компрессора превышает безопасный верхний предел, срабатывает устройство температурной защиты, вынуждающее компрессор остановиться.
Если взять в качестве примера спиральные компрессоры Copeland, то их серия ZB оснащена устройством ASTP (усовершенствованная защита от перегрева спиральных компрессоров). В этом устройстве внутри компрессора устанавливается чувствительный к температуре диск мгновенного действия. Когда нагнетаемый газ становится слишком горячим, диск срабатывает, разделяя наборы спиралей и останавливая всасывание и выпуск. После этого срабатывает защита двигателя, полностью отключая компрессор. Сброс ASTP обычно занимает значительное время, возможно, более часа, в зависимости от внутренней эффективности нагрева и охлаждения. компрессор.
Общие триггеры включают в себя:
-
Утечка хладагента, снижающая массовый расход системы и охлаждение двигателя.
-
Плохой отвод тепла конденсатором.
-
Чрезмерная нагрузка на систему.
2.2 Защита от высокого давления нагнетания (защита от высокого давления)
Когда давление нагнетания системы превышает порог безопасности, срабатывает переключатель высокого давления, отключая питание компрессора.
Для спиральных компрессоров Copeland серий ZB58~ZB114, хотя они и не имеют встроенного предохранительного клапана, система должна быть сконфигурирована с переключателем высокого давления, настроенным на срабатывание при давлении, не превышающем 30 бар (манометрическое давление). Как только давление превышает этот предел, реле высокого давления немедленно вызывает отключение.
Общие триггеры включают в себя:
2.3 Защита от низкого давления всасывания (защита от низкого давления)
Когда давление всасывания падает ниже заданного значения, срабатывает защитный выключатель низкого давления, отключая
компрессор. Настройка низкого давления обычно на 0,6–1,0 бар ниже расчетного давления испарения.
Общие триггеры включают в себя:
-
Утечка хладагента или его заправка.
-
Неправильная регулировка или блокировка расширительного клапана.
Чрезмерное скопление инея на испарителе.
2.4 Защита двигателя от перегрузки
Когда ток, потребляемый двигателем компрессора, превышает номинальное значение, устройство защиты от перегрузки (тепловое реле или внутреннее устройство защиты от перегрузки) отключается, останавливая компрессор.
Общие триггеры включают в себя:
-
Низкое напряжение питания или несбалансированное трехфазное напряжение.
Высокое давление нагнетания увеличивает нагрузку на двигатель.
Заедание или заедание движущихся частей компрессора.
Важно отметить, что время восстановления после срабатывания защиты от перегрузки часто бывает длительным, что не позволяет компрессору немедленно перезапуститься.
2.5 Защита от перепада давления масла
В компрессорах, оснащенных масляным насосом, система контролирует перепад давления между входом и выходом масла. Когда этот перепад давления падает ниже безопасного порога, что указывает на недостаточную смазку или ненормальную подачу масла, система принудительно отключается, чтобы предотвратить износ подшипников, заклинивание вала или даже перегорание двигателя.
Общие триггеры включают в себя:
-
Грязное смазочное масло, забит масляный фильтр.
Плохой возврат масла в систему, масло попадает в систему.
Выход из строя масляного насоса.
2.6 Последовательность фаз и защита от потери фазы
Компрессоры с трехфазным питанием оснащены устройством защиты от последовательности фаз. Его две основные функции:
1. Предотвращение обратного вращения из-за неправильного чередования фаз.
2. Предотвращение однофазности (потеря фазы).
Если обрыв фазы произойдет во время работы компрессора, он может продолжать работать, но будет потреблять очень высокий ток нагрузки, что приведет к быстрому перегреву обмоток двигателя и срабатыванию термозащиты. Изменение напряжения питания не должно превышать ±10% от номинального напряжения, а перекос напряжений между фазами не должен превышать 5%.
3. Остановки из-за неисправностей: собственные «проблемы со здоровьем» компрессора.
Помимо срабатывания защитного устройства, неисправности внутри самого компрессора также могут привести к остановке.
3.1 Образование пробок жидкости (сжатие жидкости)
Засорение жидкости является одной из наиболее разрушительных неисправностей компрессора. Когда жидкий хладагент поступает в компрессор, поскольку жидкости несжимаемы, внутри камеры сжатия возникают чрезвычайно высокие поперечные силы сдвига. Это может привести к разрушению обмотки спирали или заклиниванию компрессора. Попавшие на двигатель фрагменты сломанных деталей также могут стать причиной короткого замыкания и перегорания двигателя.
Три распространенные формы попадания жидкости:
-
Засорение: большое количество жидкого хладагента и/или смазочного масла попадает в компрессор за короткий период времени.
-
Обратное затопление: жидкий хладагент постоянно возвращается в компрессор вместе с всасываемым газом.
-
Затопленный пуск: хладагент мигрирует в компрессор во время простоя, вызывая пробки жидкости при запуске.
Общие триггеры:
-
Отказ вентилятора испарителя или засорение трубопроводов.
-
Чрезмерная заправка хладагента.
-
Неправильно отрегулирован расширительный клапан.
3.2 Масляное голодание и плохой возврат масла
Компрессоры используют смазочное масло для смазывания всех движущихся частей. Когда в системе наблюдается плохой возврат масла, компрессор не может подавать достаточное количество масла к точкам смазки. Это приводит к увеличению трения, что в конечном итоге приводит к прогоранию или даже заклиниванию втулки подшипника.
Общие триггеры:
-
В трубопроводной системе отсутствуют соответствующие маслоуловители.
Длинные трубопроводы прокладываются со значительными перепадами высот без добавления дополнительного смазочного масла.
Утечка в системе, приводящая к потере масла.
3.3 Недостаток хладагента (недозаправка)
Когда в системе недостаточно хладагента, компрессор работает в режиме голодания. Температура в центре вращающихся и неподвижных свитков резко возрастает. Это может расплавить уплотнения наконечников, а в тяжелых случаях привести к заклиниванию или разрыву компрессора.
3.4 Работа с вакуумом
Эксплуатация компрессора в условиях вакуума чрезвычайно опасна. В этом состоянии температура в центре свитков быстро возрастает. Уплотнения наконечника плавятся, вызывая внутреннюю утечку. Спирали расширяются из-за нагрева, а в тяжелых случаях компрессор заклинивает. Категорически запрещается использовать компрессор в качестве вакуумного насоса.
3.5 Загрязнение системы
Попадание в систему инородных материалов, таких как сварочный мусор, влага и т. д., может вызвать такие проблемы, как заклинивание подшипников, повреждение изоляции и меднение в компрессоре.
3.6 Ротор компрессора заблокирован или заклинило подшипники
Когда внутренние движущиеся части компрессора блокируются, пусковой ток резко возрастает, вызывая срабатывание защиты от блокировки ротора и отключение компрессора.
4. Внешние факторы, вызывающие остановку
4.1 Проблемы с электропитанием
-
Отключение электроэнергии: Прерывание основного электроснабжения.
Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель.
Напряжение слишком высокое или слишком низкое: вне допустимого диапазона для двигателя.
4.2 Высокая температура окружающей среды
Когда температура окружающей среды вокруг наружного блока слишком высока, давление конденсации возрастает, что может привести к отключению защиты по высокому давлению.
4.3 Отказ контактора переменного тока
Контактор переменного тока является критически важным компонентом в цепи управления двигателем. Контакторы с заниженными номиналами или низким качеством могут страдать от дребезга контактов, сварки или даже поломки. Это может привести к однофазности двигателя или частым запускам/остановкам, что в конечном итоге приведет к защитному отключению или повреждению двигателя.
5. Ситуации остановки, характерные для спиральных компрессоров
Некоторые уникальные причины отключения относятся именно к спиральным компрессорам:
5.1 Обратное вращение
Когда спиральный компрессор вращается в неправильном направлении, газ под высоким давлением попадает между спиральными элементами, потенциально толкая спиральные компоненты в обратном направлении. Система использует устройство защиты от последовательности фаз для немедленного отключения питания.
5.2 Температурная защита ASTP (специально для Copeland)
Как упоминалось ранее, спиральные компрессоры Copeland серии ZB оснащены устройством ASTP (усовершенствованная защита от перегрева спиральных компрессоров). Когда температура нагнетания становится слишком высокой, спирали отделяются, прекращая всасывание и нагнетание, после чего срабатывает защита двигателя.
5.3 Активация внутреннего предохранительного клапана (клапан IPR)
Компрессоры Copeland серии ZB15~48 имеют внутренний предохранительный клапан (клапан IPR), расположенный между стороной высокого и низкого давления. Когда разница давлений превышает 26–32 бар, клапан IPR открывается. Горячий нагнетаемый газ контактирует с чувствительным элементом защиты двигателя, вызывая его отключение.
6. Рекомендации по приобретению и использованию для покупателей.
Соображения во время закупок
Проверьте конфигурацию защитных устройств: убедитесь, что выбранная модель компрессора оснащена необходимыми защитными устройствами (защита от высокого/низкого давления, защита от перегрузки, защита от последовательности фаз и т. д.).
Обратите внимание на совместимость напряжения: убедитесь, что номинальное напряжение компрессора соответствует стандартам сети целевого рынка. Трехфазный перекос напряжений следует контролировать в пределах 5%.
Выбирайте контакторы надежной марки. Номинальный ток контактора не должен быть ниже номинального тока, указанного на паспортной табличке компрессора. Некачественные контакторы являются частой причиной поломки двигателя.
Подтвердите совместимость хладагента: убедитесь, что компрессор совместим с типом хладагента, используемого на целевом рынке.
Рекомендации по установке и использованию
Обеспечьте чистоту системы: не допускайте попадания посторонних материалов и влаги в систему во время установки.
Правильно заправляйте хладагент и смазочное масло: избегайте чрезмерной или недостаточной заправки.
Обеспечьте хорошую вентиляцию. Конденсатору необходимо достаточно места для рассеивания тепла. Регулярно очищайте его.
Установите маслоуловители: установите соответствующие маслоуловители на трубопроводе, чтобы обеспечить нормальный возврат масла.
Запретить работу с вакуумом: Строго запрещается использовать компрессор в качестве вакуумного насоса.
Подождите перед перезапуском: после остановки компрессора подождите достаточно времени (обычно более 10 минут) перед повторным запуском, чтобы избежать частого включения компрессора.
Заключение
Причины, по которым компрессор холодильного оборудования перестает работать, разнообразны: от обычных отключений, связанных с термостатическим контролем, до защитных отключений, вызванных защитными устройствами, и нештатных отключений, вызванных неисправностями. Для покупателей понимание этих причин помогает сделать более осознанный технический выбор во время закупок и обеспечивает более ценную послепродажную поддержку клиентов после экспорта оборудования.
Выбор компрессоров известных марок с комплексными функциями защиты (такими как
Коупленд
,
Битцер
,
Danfoss
, и т. д.), в сочетании с правильной установкой и стандартными методами обслуживания, могут значительно снизить вероятность нештатных остановов, продлить срок службы оборудования и создать большую долгосрочную выгоду для ваших клиентов.
