Повышенное давление в картере компрессора

Главная Техническая информация Компрессоры и агрегаты Неисправности компрессора

Компрессор предназначен для отсасывания пара хладагента из испарителя и понижения давления хладагента в нем до заданной температуры кипения. Он осуществляет также повышение давления пара хладагента в конденсаторе до такого уровня, чтобы температура насыщения была выше температуры охлаждающей среды, используемой для охлаждения конденсатора и конденсации пара хладагента.

Неисправности в электрической схеме компрессора связаны с нарушениями в электродвигателе и могут быть следствием обрыва обмотки, межвиткового замыкания или замыкания обмотки на корпус. Проверку электродвигателя осуществляют омметром или микроометром.
Выход из строя электродвигателя компрессора происходит в результате нарушения качества изоляции провода обмотки. Витки обмотки замыкаются либо между собой, либо происходит их замыкание на корпус. В результате электродвигатель перегревается и перегорает. Для проверки отсоединяют подводящие провода от электродвигателя и определяют обрыв в обмотке омметром. Омметр устанавливают на нуль и поочередно проверяют цепи между клеммами. При обрыве в обмотке омметр показывает сопротивление «бесконечность».
При ухудшении качества изоляции проводов обмотки может происходить замыкание витков между собой. Электродвигатель продолжает работать, но потребляет больший ток, что приводит к перегреву его корпуса. Обнаружение короткозамкнутой обмотки производят омметром на электродвигателе компрессора с отсоединенными подводящими проводами. С помощью омметра проверяют цепи между клеммами, а также между клеммами и корпусом. В короткозамкнутой обмотке сопротивление меньше стандартной величины. Если обмотка не замыкает на корпус, то показания омметра между корпусом и клеммами обмоток будут соответствовать «бесконечности».
При нарушении изоляции обмотки, может происходить ее замыкание на корпус
Защитные реле перегрузки, которые устанавливают снаружи компрессора, бывают с двумя, с тремя и с четырьмя клеммами. Для проверки реле с двумя клеммами амперметр подключают к общему проводу компрессора. Включают компрессор и наблюдают за показаниями амперметра. Амперметр должен показать резкий скачок тока, превышающий примерно в 6 раз номинальный ток потребляемый электродвигателем компрессора, который затем должен снизится до заданной или более низкой величины. Если срабатывает защитное реле, то оно неисправно. Если сила тока остается выше номинальной величины для данного двигателя, то в цепи имеется перегрузка. Чтобы убедиться в выключении электродвигателя из-за срабатывания защитного реле поступают следующим образом. Когда компрессор выключен, к клеммам реле подключают вольтметр. Если контакты защитного реле разомкнуты, то вольтметр показывает наличие напряжения. При отсутствии напряжения неисправность объясняется другой причиной.
Защитное реле с тремя контактами применяют в электросхеме компрессора, когда желательно защитить и рабочую, и пусковую обмотки. Клеммы реле имеют номера 2, 3 и 4. Клемму 2 соединяют с электрическим проводом, который подводят к компрессору. Клемму 4 соединяют с клеммой рабочей обмотки двигателя компрессора, а клемму 3 — с пусковым конденсатором. При таком подключении обеспечивается лучшая защита электродвигателя компрессора, если пусковое реле неисправно.
Для обнаружения причин снижения уровня масла проверяют компрессор, а иногда и весь агрегат. Потери масла могут происходить из-за утечки хладагента, попадания масла в испаритель и т.п. Диагностику агрегата и устранение неисправностей необходимо осуществить до пуска замененного компрессора. Рассмотренную неисправность не следует путать с неисправностью пусковых приборов или с дефектом рабочего конденсатора.
При неисправности масляного насоса начинают стучать подшипники или заклинивает вал компрессора, что может быть результатом износа механических частей насоса. Ремонт или замену масляного насоса производят одновременно с ремонтом компрессора. Причинами неудовлетворительной работы насоса могут быть попадание в него пара хладагента или засорение фильтра грязью или шламом. Если в работающий масляный насос попал пар хладагента, то давление масла не повышается. Паровую пробку удаляют через манометровый штуцер. Загрязненный масляный фильтр ограничивает или прекращает проход масла в насос, поэтому его очищают или производят замену на новый. Одновременно с этим производят очистку картера компрессора, заменяют масло в системе и фильтр-осушитель.
Износ подшипников приводит к снижению КПД и холодо-производительности компрессора. Если в компрессоре смазка принудительная, то уменьшится давление масла, давление всасывания будет высоким, а нагнетания — низким. Как правило, износ происходит в результате длительной эксплуатации компрессора. В этом случае его целесообразно заменить или произвести капитальный ремонт.
Клапаны компрессора регулируют поток хладагента через компрессор. Если они неисправны или через них происходит протечка пара хладагента, то работа компрессора становится неэффективной.
Если неисправен всасывающий клапан или через него происходит протечка хладагента, то давление всасывания в системе будет выше номинального. Проверку клапана осуществляют путем измерения перепада давления при вакуумировании компрессора. Манометровый коллектор присоединяют к вентилям компрессора и открывают их, закрывают всасывающий вентиль и наблюдают за изменением давления всасывания при работе компрессора. Давление всасывания в течение 1-2 минут должно уменьшится до 8 КПа остаточного давления. Если давление не снижается до указанной величины, то компрессор останавливают и через 2-3 минуты включают вновь на 1-2 минуты. Если требуемый вакуум (8 КПа) не создается, то клапаны заменяют. Герметичный компрессор заменяется целиком.
Если неисправен нагнетательный клапан или через него происходит протечка хладагента, то давление нагнетания в системе будет ниже номинального.
Компрессор сильно шумит, если он перекачивает масло или жидкий хладагент. Продолжительное перекачивание жидкости может быть причиной поломки клапанов, задира поршней и подшипников.
Если в картере имеется избыток масла, то оно попадает в цилиндры компрессора. Чтобы обеспечить рекомендуемый заводом-изготовителем уровень, лишнее масло убирают через сливное отверстие. Иногда для слива масла требуется демонтаж компрессора. В любом случае хладагент из компрессора или из системы следует удалить. Внимание! Не пытайтесь удалять масло из компрессора, если в картере имеется давление хладагента.
Для отсасывания хладагента из компрессора соединяют манометровый коллектор с вентилями компрессора, закрывают всасывающий вентиль. Компрессор должен работать до достижения на мановакуумметре давления 13 Па. Затем закрывают вентиль нагнетательного трубопровода и выпускают оставшийся хладагент из компрессора. Внимание! Не создавайте давление в картере компрессора ниже атмосферного.
Если в компрессор попадает жидкий хладагент, то температура корпуса компрессора сильно снижается и на нем происходит конденсация влаги или образуется слой льда. Это явление возникает при избыточной зарядке системы хладагентом (особенно системы с капиллярной трубкой), слишком низкой уставке перегрева ТРВ, чрезмерно открытом автоматическом регулирующем вентиле или нежелательной нагрузке на испаритель. Необходимо устранить причины, вызывающие эти неисправности. Если возникают трудности, то для предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор на всасывающем трубопроводе устанавливают отделитель жидкости. Для уменьшения притока жидкого хладагента в картер монтируют подогреватель картера, если этого не сделал завод-изготовитель.
Если применять компрессор с производительностью значительно превышающей расчетную, то это приведет к низкому давлению всасывания и понижению температуры кипения хладагента в испарителе, и, как следствие, к избыточному отводу влаги из окружающей среды.

Источник

Воздушный компрессор является универсальным и экономичным аппаратом, без которого невозможна работа различного пневматического оборудования, применяемого на производстве и в быту. Компрессоры могут быть как стационарными, так и передвижными, благодаря чему расширяется сфера использования данных агрегатов.

Область применения воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры широко используются во многих областях деятельности человека. Данные аппараты незаменимы при проведении монтажных, столярных, строительных и ремонтных работ. Также воздушные аппараты с успехом применяются и в быту. Например, бытовой агрегат может использоваться для подкачки шин, проведения покрасочных работ, аэрографии и т.д. Как правило, это компрессор, имеющий электрический двигатель, работающий от сети 220 В. Для профессионального использования лучше подойдет роторный масляный агрегат, имеющий повышенный срок службы и не требовательный к частому обслуживанию.

Высока востребованность воздушных компрессоров и в промышленной сфере, в отраслях, где требуется использование сжатого воздуха.

Существуют аппараты с высокой степенью очистки воздуха. Их применяют на “чистых” производствах, например, в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в сфере производства электроники.

Кроме всего, воздушные компрессоры нашли применение в нефте- и газодобывающих отраслях, в горнодобывающей промышленности, при добыче угля и камня.

Как устроен и работает воздушный компрессор

Устройство агрегата для сжатия воздуха определяется типом конструкции. Компрессоры бывают поршневые, роторные и мембранные. Наиболее широко распространены поршневые воздушные агрегаты, в которых воздух сжимается в цилиндре благодаря возвратно-поступательным движениям поршня внутри него.

Схема устройства

Устройство воздушного поршневого компрессора достаточно простое. Основной его элемент – это компрессорная головка. По своей конструкции она схожа с цилиндром двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Ниже приведена схема поршневого агрегата, на которой хорошо показано устройство последнего.

В состав компрессорного узла входят следующие элементы.

Цилиндр. Это объем, в котором сжимается воздух.
Поршень. Возвратно-поступательными движениями всасывает воздух в цилиндр либо сжимает его.
Поршневые кольца. Устанавливаются на поршне и предназначены для повышения компрессии.
Шатун. Связывает поршень с коленчатым валом, передавая ему возвратно-поступательные движения.
Коленчатый вал. Благодаря своей конструкции обеспечивает ход шатуна вверх и вниз.
Впускной и нагнетательный клапаны. Предназначены для впуска и выпуска воздуха из цилиндра. Но компрессорные клапаны отличаются от клапанов ДВС. Они изготовлены в виде пластин, прижимаемых пружиной. Открытие клапанов происходит не принудительно, как в ДВС, а вследствие перепада давлений в цилиндре.

Для уменьшения силы трения между кольцами поршня и цилиндром в компрессорную головку поступает масло. Но в таком случае на выходе из компрессора воздух имеет примеси смазки. Для их устранения на поршневом аппарате устанавливают сепаратор, в котором происходит разделение смеси на масло и воздух.

Если требуется особая чистота сжатого воздуха, например, в медицине или на производстве электроники, то конструкция поршневого агрегата не подразумевает использование масла. В таких аппаратах поршневые кольца выполнены из полимеров, а для уменьшения силы трения применяется графитовая смазка.

Поршневые агрегаты могут иметь 2 или больше цилиндров, расположенных V-образно. За счет этого повышается производительность оборудования.

Коленчатый вал приводится в движение от электродвигателя посредством ременного или прямого привода. При ременном приводе в конструкцию аппарата входят 2 шкива, один из которых устанавливается на валу двигателя, а второй — на валу поршневого блока. Второй шкив оснащается лопастями для охлаждения агрегата. В случае прямого привода валы двигателя и поршневого блока соединяются напрямую и находятся на одной оси.

Также в конструкцию поршневого компрессора входит еще один очень важный элемент – ресивер, представляющий собой металлическую емкость. Предназначен он для устранения пульсаций воздуха, выходящего из поршневого блока, и работает как накопительная емкость.

Благодаря ресиверу можно поддерживать давление на одном уровне и равномерно расходовать воздух. Для безопасности на ресивере устанавливают аварийный клапан сброса, срабатывающий при повышении давления в емкости до критических значений.

Чтобы компрессор мог работать в автоматическом режиме, на нем устанавливается реле давления (прессостат). Когда давление в ресивере достигает требуемых значений, реле размыкает контакт, и двигатель останавливается. И наоборот, при снижении давления в ресивере до установленного нижнего предела, прессостат замыкает контакты, и агрегат возобновляет работу.

Принцип действия

Принцип работы поршневого компрессора можно описать следующим образом.

При запуске двигателя начинает вращаться коленчатый вал, передавая возвратно-поступательные движения посредством шатуна поршню.
Поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, под воздействием которого открывается впускной клапан. По причине разности давлений воздуха, он начинает засасываться в цилиндр. Но перед попаданием в камеру сжатия воздух проходит через фильтр очистки.
Далее, поршень начинает движение вверх. При этом оба клапана находятся в закрытом состоянии. В момент сжатия в цилиндре начинает повышаться давление, и когда оно достигает определенного уровня, происходит открытие выпускного клапана.
После открытия выпускного клапана сжатый воздух направляется в ресивер.
При достижении определенного давления в ресивере срабатывает прессостат, и сжатие воздуха приостанавливается.
Когда давление в ресивере снижается до установленных значений, прессостат снова запускает двигатель.

Распространенные неисправности и их устранение

Основные неисправности в работе воздушного компрессора, которые можно устранить своими руками, следующие:

двигатель не запускается;
двигатель гудит, но не запускается;
воздух (на выходе) имеет частицы воды;
падение производительности агрегата;
перегрев компрессорной головки;
перегрев агрегата;
стук в цилиндре;
стук в картере;
вытекание масла из картера;
заклинивание маховика;
ресивер не держит давление;
агрегат не развивает обороты.

Двигатель агрегата не запускается

Прежде всего, при отказе двигателя агрегата следует убедиться в наличии напряжения в сети. Также не лишним будет проверить кабель питания на предмет повреждений. Далее, проверяются предохранители, которые могут перегорать при скачке напряжения в сети. При обнаружении неисправности кабеля или предохранителей их следует заменить.

Также на запуск двигателя влияет реле давления. Если оно неправильно настроено, то агрегат перестает включаться. Чтобы проверить работу реле, необходимо выпустить воздух из ресивера и снова включить аппарат. Если двигатель заработал, то проведите правильную (согласно инструкции) регулировку реле давления.

В некоторых случаях, двигатель может не запускаться по причине срабатывания теплового реле. Обычно это происходит, если агрегат работает в интенсивном режиме, практически без остановок. Чтобы оборудование снова начало работать, необходимо дать ему немного времени для остывания.

Двигатель гудит, но не запускается

Гудение двигателя без вращения его ротора может быть по причине низкого напряжения в сети, из-за чего ему не хватает мощности для запуска. В таком случае проблему можно решить установкой стабилизатора напряжения.

Совет! Если сеть “проседает” по причине работы какого-либо аппарата, например, сварочного, то его следует отключить на время пользования компрессором.

Также двигатель не в силах провернуть коленчатый вал, если давление в ресивере слишком велико, и происходит сопротивление нагнетанию. Если это так, то необходимо немного стравить воздух из ресивера, после чего настроить или заменить реле давления. Повышенное давление в ресивере может возникать и при неисправном клапане сброса. Его нужно снять и прочистить, а в случае его разрушения – заменить.

Воздух на выходе имеет частицы воды

Если в выходящем из ресивера воздухе содержится влага, то качественно произвести покраску какой-либо поверхности не получится. Частицы воды могут присутствовать в сжатом воздухе в следующих случаях.

В помещении, где работает агрегат, повышенная влажность. Необходимо обеспечить помещение хорошей вентиляцией или установить на компрессор влагоотделитель (см. рис. ниже).
Скопилась вода в ресивере. Требуется регулярно сливать воду из ресивера через сливной клапан.
Неисправен водоотделитель. Проблема решается заменой данного элемента.

Падение производительности агрегата

Производительность аппарата может снижаться, если прогорают или изнашиваются поршневые кольца. В результате снижается уровень компрессии, и аппарат не может работать в стандартном режиме. Если этот факт подтвердится при разборке цилиндра, то изношенные кольца следует заменить.

Падение производительности могут вызвать и клапанные пластины, если они сломались или зависли. Неисправные пластины следует заменить, а засорившиеся – промыть. Но самая частая причина, вызывающая потерю мощности агрегата – это засорение воздушного фильтра, который следует промывать регулярно.

Перегрев компрессорной головки

Поршневая головка может перегреваться при несвоевременной замене масла или при использовании смазочного материала, который не соответствует указанному в паспорте. В обоих случаях масло следует заменить на специальное компрессорное, с вязкостью, значение которой указано в паспорте к агрегату.

Также перегрев поршневой головки может вызываться чрезмерной затяжкой болтов шатуна, из-за чего масло плохо поступает на вкладыши. Неисправность устраняется ослаблением болтов шатуна.

Перегрев агрегата

В норме, агрегат может перегреваться при работе в интенсивном режиме или при повышенной температуре окружающего воздуха в помещении. Если при стандартном режиме работы и нормальной температуре в помещении агрегат все равно перегревается, то виновником неисправности может служить засорившийся воздушный фильтр. Его следует снять и промыть, после чего хорошо высушить.

Совет! Данную процедуру рекомендуется проводить регулярно. Если агрегат используется интенсивно, то фильтр следует промывать ежедневно.

Стук в цилиндре

Вызывается поломкой или износом поршневых колец по причине образования нагара. Обычно он появляется, если использовать некачественное масло.

Также стук в цилиндре может вызываться износом втулки головки шатуна или поршневого пальца. Чтобы устранить проблему, данные детали следует заменить на новые. При износе цилиндра и поршня ремонт воздушного компрессора заключается в растачивании цилиндра и замене поршня.

Стук в картере

Появление стука в картере при работе агрегата вызывается следующими поломками.

Ослабли шатунные болты. Необходимо подтянуть болты с требуемым усилием.
Вышли из строя подшипники коленчатого вала. Требуется поменять подшипники.
Износились шатунные шейки коленвала и вкладышей шатуна. Устранение данных неисправностей заключается в обработке шатунных шеек до ремонтного размера. Вкладыши также меняются на аналогичные детали ремонтного размера.

Прочие неисправности

Если обнаружена течь масла из картера, то в первую очередь следует проверить и, при необходимости, заменить сальники. Если маховик не проворачивается, значит, поршень уперся в клапанную доску. Необходимо обеспечить зазор (0,2-0,6 мм) между поршнем и клапанной доской. При падении давления в ресивере, если агрегат выключен, следует прочистить или заменить обратный клапан.

Если компрессор плохо развивает обороты, то причина может крыться в ослаблении приводных ремней, натяжение которых следует усилить. Также мешать развить обороты двигателю может неисправный обратный клапан. Его следует заменить на новый.

Как заменить масло в воздушном компрессоре

Просчитать отработанные агрегатом моточасы достаточно сложно. Но все же рекомендуется, хотя бы приблизительно, вести их учет, поскольку своевременная замена масла в аппарате значительно продлевает срок его службы. В среднем, для нового устройства первая замена масла должна быть не позже, чем через 50 моточасов. Следующее обслуживание компрессора по замене смазки уже проводят через количество моточасов, указанное в инструкции к компрессору. В каждом случае, в зависимости от модели устройства, этот показатель будет отличаться.

Масло для воздушного компрессора лучше использовать фирменное, предназначенное именно для данного оборудования. Если фирменное масло найти сложно, то можно его заменить любым компрессорным маслом необходимой вязкости.

Важно! Простое машинное масло заливать в агрегат запрещается!

Итак, замена масла в аппарате для сжатия воздуха происходит следующим образом.

Прежде всего, требуется отключить устройство от электросети, и полностью спустить воздух из ресивера. Стрелки на всех манометрах должны находиться на нуле.
Изготовьте из пластиковой бутылки емкость, в которую будет сливаться смазка.
Подставьте емкость под отверстие для слива смазки и открутите гайку-заглушку, закрывающую его. В норме, смазка не должна быть слишком осветленной или темной. Светлая смазка говорит о том, что в нее попадает влага. Слишком темное масло – результат перегрева агрегата.
После того, как смазка перестанет вытекать из картера, закрутите гайку обратно.
Далее, открутите и снимите сапун из заливного отверстия картера.
Залейте смазку в картер. Заливать масло удобнее через лейку, чтобы исключить его проливание. Залейте такое количество смазки, чтобы она достигла контрольной отметки в смотровом окне.

В дальнейшем, следует постоянно контролировать уровень масла в картере, и, при необходимости, доливать его.

Источник