大型空调设备离心式制冷压缩机维护探究

任衍宇

（山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂，山东 济南 250000）

空调设备中应用的制冷压缩机包括活塞式、离心式及螺杆式等多种类型，离心式制冷压缩机凭借制冷量大、持续运行时间长以及机组体积小等优势，在大型空调设备中得到广泛的应用。但是在实际的运行过程中，离心式制冷压缩机存在操作要求高、噪音大以及操作维护要求高等问题，需要相关单位开展高质量的运维管理工作。

1 大型空调设备中离心式制冷压缩机运行

在大型空调设备的结构中，离心式制冷压缩机是最为关键的部件之一，制冷压缩机会通过异步电动机实现电能和机械功的有效转变，机械功会通过增速齿轮传输到叶轮中，带动叶轮的转动；叶轮转动产生的能量会传递给制冷剂工质，提升制冷剂的压力及温度，为大型空调设备的制冷提供支持。具体的制冷系统运行参数变化如图1所示。

观察图1可知，图中的1—2过程表示制冷压缩机的压缩过程，2—3过程表示制冷压缩机的冷凝过程，3—4过程表示制冷压缩机的节流过程，4—1过程表示制冷压缩机的蒸发过程。1点为制冷压缩机的蒸发点，2点为制冷压缩机的冷凝点，两者间的压差越大，表明制冷压缩机消耗的电能越多，运行稳定性越低，易使制冷压缩机出现故障。另外离心式制冷压缩机的运行也会受温度影响，制冷压缩机的冷凝温度和蒸发温度差值越大，表明制冷系数越小，制冷压缩机的功耗偏高，其制冷工况越好。因此在进行制冷压缩机的运维管理时，运维人员需要合理控制制冷压缩机的温度和压力。

图1 离心式制冷压缩机循环热状态图

2 大型空调设备中离心式制冷压缩机维护

对于离心式制冷压缩机来说，其维护工作主要是指对设备运行期间的维护和保养，确保离心式制冷压缩机的可靠稳定运行，为大型空调设备提供持续的制冷量。具体而言，离心式制冷压缩机的维护工作主要涉及到以下2个方面。

2.1 润滑油维护管理

在离心式制冷压缩机中，润滑油发挥着保障部件平稳运行和冷却降温的重要作用，是轴承和旋转部件长期运行的关键。运维管理在进行润滑油的维护管理时，主要的管理内容包括润滑油的油位、油压、油温和油质这4个方面。

2.2 润滑油油位管理

在离心式制冷压缩机运行期间，润滑油油位的升高将会导致润滑油的油位超过小齿轮，小齿轮的运行会引发润滑油的飞溅，从而提升润滑油的油温，加大润滑油油压的变化，导致离心式制冷压缩机的轴承难以正常运行。润滑油油位的降低将会导致系统中缺乏充足的润滑油量，降低系统的供油压力，加大润滑油油压的变化，导致离心式制冷压缩机的轴承油膜被破坏，从而导致制冷压缩机出现故障停止运行。因此，在离心式制冷压缩机的运维管理中，运维人员需要定期检测润滑油的油位，确保制冷压缩机的润滑油油位处于正常范围。通常情况下，要求润滑油的油位位于油视镜的1/2～2/3处。

2.3 润滑油油压管理

在离心式制冷压缩机中，正常运行对润滑油压力的要求相对较高。具体而言，离心式制冷压缩机的润滑油油压需要满足如下要求：

（1）可调性要求。润滑油的油压能够通过相应的调节阀进行调节，油压表可以体现出油箱的实时供油压力。

（2）持续性要求。在离心式制冷压缩机运行期间，其供油压力需要保持在一定的范围内，不可以出现不断下降的趋势。

（3）稳定性要求。在离心式制冷压缩机运行期间，油压表的指针应具备较高的稳定性，其指针不可以出现较大幅度的摆动。一般来说，离心式制冷压缩机的润滑油压力标准要求如下：在油泵开启但主电动机没有启动之前，运维人员需要确保油泵的总供油压力大于蒸发压力，且两者数值不能相差0.3～0.4MPa，供油压力的变动范围为0.15～0.25MPa之间，确保离心式制冷压缩机始终在额定工况下运行。

2.4 润滑油油温管理

对于大型空调设备来说，离心式制冷压缩机的润滑油温度控制，可以有效提升制冷效果，保障制冷压缩机的稳定运行。具体而言，油温的有效控制可以提升润滑油的粘度，保障轴承部件及旋转部件的充分润滑，并促进油膜的形成；还可以有效降低制冷剂在润滑中的溶解性，提升制冷剂的挥发性，实现提升制冷效果的目标。以采用R11制冷剂的制冷压缩机为例，该制冷压缩机的油箱温度和制冷剂含量成反比，在制冷压缩机停车时，油箱的油温为53℃，制冷剂含量为38%；在制冷压缩机启动时，油箱的油温为53℃，制冷剂含量在18%～38%之间；在制冷压缩机运行期间，油箱的油温为55℃，制冷剂含量为38%。

通过大量实践表明，离心式制冷压缩机的油箱温度需要控制在50～60℃之间；在通过油冷却器的降温处理后，油箱温度需要控制在35～50℃；在制冷压缩机运行期间，轴承部件的油温需要超过油箱温度，两者的数值差控制在2～3℃范围内。在运维管理工作开展过程中，如果制冷压缩机的个别轴承温度出现剧增，运维人员需要加强油冷却器的冷却效果，通过加大冷却液量的方式，有效降低供油温度，保障制冷压缩机的稳定运行。

2.5 润滑油油质管理

润滑油的质量直接影响着离心式制冷压缩机的润滑效果，严重时将会缩短制冷压缩机的使用寿命。因此在开展离心式制冷压缩机的管理时，运维人员需要注重润滑油的油质管理。具体而言，在制冷压缩机的运行期间，运维人员需要定期检查润滑油的质量，主要通过观察润滑油的颜色判断其油质。如果润滑油的颜色从传统的微红色转变为红褐色，且透明度降低，则表明润滑油中存在有机酸、金属盐以及聚合物等杂质，这些杂质将会降低润滑油的表面张力，提升其腐蚀性，大大降低润滑效果。一般来说，对于初次运行的离心式制冷压缩机，运维人员需要在运行1年后更换一次润滑油，并在后续运行期间，每2～3年更换一次。如果更换的其他品牌的润滑油，需要全面清洗制冷压缩机的油路。

2.6 离心式制冷压缩机参数控制

在进行离心式制冷压缩机的维护管理时，运维人员需要注重制冷压缩机各项参数的控制，确保离心式制冷压缩机始终在标准参数范围内运行，有助于离心式制冷压缩机使用寿命的延长。一般来说，运维人员主要监测的运行参数包括以下2种。

（1）冷冻水出口温度。对于大型空调设备来说，其应用的离心式制冷压缩机需要将冷冻水出口温度控制在6～8℃。如果冷冻水出口温度偏低，将会进一步扩大冷凝压力和蒸发压力之间的数值差，从而增加制冷压缩机的工作负荷，在很大程度上缩短制冷压缩机的使用寿命。如果冷冻水的出口温度过低，将会导致制冷压缩机的器件被冻坏。因此需要定期进行冷冻水出口温度的检测，并确保其数值始终处于标准范围内。

（2）冷凝器冷凝压力。在大型空调设备运行期间，冷凝器的冷凝压力过高将会影响制冷压缩机的制冷效果，并对制冷压缩机的长久稳定运行产生负面影响。因此在开展制冷压缩机的运维管理时，需要尽最大限度降低冷凝器的冷凝压力。本文主要介绍以下几种冷凝压力提升的原因和相应的处理方法。

①冷却水量不足。需要定期检查冷却水回路，明确冷却水量的具体数值，使冷却水量始终处于额定流量内。②冷却塔能力降低。需要定期检查冷却塔，确保其运行性能符合制冷压缩机的运行要求。③冷却水温度升高，夏季环境温度过高，很容易提升冷却水温度，降低冷却塔的性能，从而加大冷凝器的工作负荷，加大冷凝压力，因此需要定期检查膨胀节流管，确保冷却水的温度始终处于与额定温度相近的数值范围内。④冷凝器内进入空气。在发现冷凝器中存在空气后，需要立即应用抽气装置，将冷凝器内的空气抽出，降低冷凝压力。⑤冷凝器的热交换不良，在冷凝器运行过程中，其传热管内部积累的污垢，将会导致热交换不良问题的出现，需要定期清理换热管，实现热交换的有效进行。

3 结语

综上所述，大型空调设备的离心式制冷压缩机在运行期间的运维要求相对较多，需要受到管理单位的重视。通过本文的分析可知，运维管理在开展离心式制冷压缩机的管理时，需要做好润滑油的管理，并合理控制制冷压缩机的相关参数，确保离心式制冷压缩机可以长期稳定运行，延长其使用寿命。