大型空調設備離心式制冷壓縮機維護探究

任衍宇

（山東中煙工業有限責任公司濟南卷煙廠，山東 濟南 250000）

空調設備中應用的制冷壓縮機包括活塞式、離心式及螺桿式等多種類型，離心式制冷壓縮機憑借制冷量大、持續運行時間長以及機組體積小等優勢，在大型空調設備中得到廣泛的應用。但是在實際的運行過程中，離心式制冷壓縮機存在操作要求高、噪音大以及操作維護要求高等問題，需要相關單位開展高質量的運維管理工作。

1 大型空調設備中離心式制冷壓縮機運行

在大型空調設備的結構中，離心式制冷壓縮機是最為關鍵的部件之一，制冷壓縮機會通過異步電動機實現電能和機械功的有效轉變，機械功會通過增速齒輪傳輸到葉輪中，帶動葉輪的轉動；葉輪轉動產生的能量會傳遞給制冷劑工質，提升制冷劑的壓力及溫度，為大型空調設備的制冷提供支持。具體的制冷系統運行參數變化如圖1所示。

觀察圖1可知，圖中的1—2過程表示制冷壓縮機的壓縮過程，2—3過程表示制冷壓縮機的冷凝過程，3—4過程表示制冷壓縮機的節流過程，4—1過程表示制冷壓縮機的蒸發過程。1點為制冷壓縮機的蒸發點，2點為制冷壓縮機的冷凝點，兩者間的壓差越大，表明制冷壓縮機消耗的電能越多，運行穩定性越低，易使制冷壓縮機出現故障。另外離心式制冷壓縮機的運行也會受溫度影響，制冷壓縮機的冷凝溫度和蒸發溫度差值越大，表明制冷系數越小，制冷壓縮機的功耗偏高，其制冷工況越好。因此在進行制冷壓縮機的運維管理時，運維人員需要合理控制制冷壓縮機的溫度和壓力。

圖1 離心式制冷壓縮機循環熱狀態圖

2 大型空調設備中離心式制冷壓縮機維護

對于離心式制冷壓縮機來說，其維護工作主要是指對設備運行期間的維護和保養，確保離心式制冷壓縮機的可靠穩定運行，為大型空調設備提供持續的制冷量。具體而言，離心式制冷壓縮機的維護工作主要涉及到以下2個方面。

2.1 潤滑油維護管理

在離心式制冷壓縮機中，潤滑油發揮著保障部件平穩運行和冷卻降溫的重要作用，是軸承和旋轉部件長期運行的關鍵。運維管理在進行潤滑油的維護管理時，主要的管理內容包括潤滑油的油位、油壓、油溫和油質這4個方面。

2.2 潤滑油油位管理

在離心式制冷壓縮機運行期間，潤滑油油位的升高將會導致潤滑油的油位超過小齒輪，小齒輪的運行會引發潤滑油的飛濺，從而提升潤滑油的油溫，加大潤滑油油壓的變化，導致離心式制冷壓縮機的軸承難以正常運行。潤滑油油位的降低將會導致系統中缺乏充足的潤滑油量，降低系統的供油壓力，加大潤滑油油壓的變化，導致離心式制冷壓縮機的軸承油膜被破壞，從而導致制冷壓縮機出現故障停止運行。因此，在離心式制冷壓縮機的運維管理中，運維人員需要定期檢測潤滑油的油位，確保制冷壓縮機的潤滑油油位處于正常范圍。通常情況下，要求潤滑油的油位位于油視鏡的1/2～2/3處。

2.3 潤滑油油壓管理

在離心式制冷壓縮機中，正常運行對潤滑油壓力的要求相對較高。具體而言，離心式制冷壓縮機的潤滑油油壓需要滿足如下要求：

（1）可調性要求。潤滑油的油壓能夠通過相應的調節閥進行調節，油壓表可以體現出油箱的實時供油壓力。

（2）持續性要求。在離心式制冷壓縮機運行期間，其供油壓力需要保持在一定的范圍內，不可以出現不斷下降的趨勢。

（3）穩定性要求。在離心式制冷壓縮機運行期間，油壓表的指針應具備較高的穩定性，其指針不可以出現較大幅度的擺動。一般來說，離心式制冷壓縮機的潤滑油壓力標準要求如下：在油泵開啟但主電動機沒有啟動之前，運維人員需要確保油泵的總供油壓力大于蒸發壓力，且兩者數值不能相差0.3～0.4MPa，供油壓力的變動范圍為0.15～0.25MPa之間，確保離心式制冷壓縮機始終在額定工況下運行。

2.4 潤滑油油溫管理

對于大型空調設備來說，離心式制冷壓縮機的潤滑油溫度控制，可以有效提升制冷效果，保障制冷壓縮機的穩定運行。具體而言，油溫的有效控制可以提升潤滑油的粘度，保障軸承部件及旋轉部件的充分潤滑，并促進油膜的形成；還可以有效降低制冷劑在潤滑中的溶解性，提升制冷劑的揮發性，實現提升制冷效果的目標。以采用R11制冷劑的制冷壓縮機為例，該制冷壓縮機的油箱溫度和制冷劑含量成反比，在制冷壓縮機停車時，油箱的油溫為53℃，制冷劑含量為38%；在制冷壓縮機啟動時，油箱的油溫為53℃，制冷劑含量在18%～38%之間；在制冷壓縮機運行期間，油箱的油溫為55℃，制冷劑含量為38%。

通過大量實踐表明，離心式制冷壓縮機的油箱溫度需要控制在50～60℃之間；在通過油冷卻器的降溫處理后，油箱溫度需要控制在35～50℃；在制冷壓縮機運行期間，軸承部件的油溫需要超過油箱溫度，兩者的數值差控制在2～3℃范圍內。在運維管理工作開展過程中，如果制冷壓縮機的個別軸承溫度出現劇增，運維人員需要加強油冷卻器的冷卻效果，通過加大冷卻液量的方式，有效降低供油溫度，保障制冷壓縮機的穩定運行。

2.5 潤滑油油質管理

潤滑油的質量直接影響著離心式制冷壓縮機的潤滑效果，嚴重時將會縮短制冷壓縮機的使用壽命。因此在開展離心式制冷壓縮機的管理時，運維人員需要注重潤滑油的油質管理。具體而言，在制冷壓縮機的運行期間，運維人員需要定期檢查潤滑油的質量，主要通過觀察潤滑油的顏色判斷其油質。如果潤滑油的顏色從傳統的微紅色轉變為紅褐色，且透明度降低，則表明潤滑油中存在有機酸、金屬鹽以及聚合物等雜質，這些雜質將會降低潤滑油的表面張力，提升其腐蝕性，大大降低潤滑效果。一般來說，對于初次運行的離心式制冷壓縮機，運維人員需要在運行1年后更換一次潤滑油，并在后續運行期間，每2～3年更換一次。如果更換的其他品牌的潤滑油，需要全面清洗制冷壓縮機的油路。

2.6 離心式制冷壓縮機參數控制

在進行離心式制冷壓縮機的維護管理時，運維人員需要注重制冷壓縮機各項參數的控制，確保離心式制冷壓縮機始終在標準參數范圍內運行，有助于離心式制冷壓縮機使用壽命的延長。一般來說，運維人員主要監測的運行參數包括以下2種。

（1）冷凍水出口溫度。對于大型空調設備來說，其應用的離心式制冷壓縮機需要將冷凍水出口溫度控制在6～8℃。如果冷凍水出口溫度偏低，將會進一步擴大冷凝壓力和蒸發壓力之間的數值差，從而增加制冷壓縮機的工作負荷，在很大程度上縮短制冷壓縮機的使用壽命。如果冷凍水的出口溫度過低，將會導致制冷壓縮機的器件被凍壞。因此需要定期進行冷凍水出口溫度的檢測，并確保其數值始終處于標準范圍內。

（2）冷凝器冷凝壓力。在大型空調設備運行期間，冷凝器的冷凝壓力過高將會影響制冷壓縮機的制冷效果，并對制冷壓縮機的長久穩定運行產生負面影響。因此在開展制冷壓縮機的運維管理時，需要盡最大限度降低冷凝器的冷凝壓力。本文主要介紹以下幾種冷凝壓力提升的原因和相應的處理方法。

①冷卻水量不足。需要定期檢查冷卻水回路，明確冷卻水量的具體數值，使冷卻水量始終處于額定流量內。②冷卻塔能力降低。需要定期檢查冷卻塔，確保其運行性能符合制冷壓縮機的運行要求。③冷卻水溫度升高，夏季環境溫度過高，很容易提升冷卻水溫度，降低冷卻塔的性能，從而加大冷凝器的工作負荷，加大冷凝壓力，因此需要定期檢查膨脹節流管，確保冷卻水的溫度始終處于與額定溫度相近的數值范圍內。④冷凝器內進入空氣。在發現冷凝器中存在空氣后，需要立即應用抽氣裝置，將冷凝器內的空氣抽出，降低冷凝壓力。⑤冷凝器的熱交換不良，在冷凝器運行過程中，其傳熱管內部積累的污垢，將會導致熱交換不良問題的出現，需要定期清理換熱管，實現熱交換的有效進行。

3 結語

綜上所述，大型空調設備的離心式制冷壓縮機在運行期間的運維要求相對較多，需要受到管理單位的重視。通過本文的分析可知，運維管理在開展離心式制冷壓縮機的管理時，需要做好潤滑油的管理，并合理控制制冷壓縮機的相關參數，確保離心式制冷壓縮機可以長期穩定運行，延長其使用壽命。