離心機組性能下降的主要原因
機組長時間運行后會出現不能滿負荷運行、喘振、蒸發溫度偏低、冷凝溫度偏高、電機電流偏高等現象,導致其制冷能力下降。機組性能下降的主要原因主要有制冷劑化學、熱力性能發生變化,潤滑油變質,換熱面熱阻過大,系統密封不良,制冷劑系統和水系統相互滲透等原因。
（1）制冷劑
離心式制冷機組的制冷劑使用的氟利昂主要有R11、R134a、R123等。可以從制冷劑與水、制冷劑與潤滑油、制冷劑與金屬及非金屬三個方面來闡述制冷劑的性能變化。①制冷劑與水，在氟利昂作為制冷劑的制冷系統中,當制冷溫度在0 ℃以下時,游離態的水會結冰堵塞節流通道,并造成系統供液不足,機組制冷量下降；另外,水溶解到制冷劑后會發生水分解現象,并產生酸性物質,腐蝕金屬材料,降低繞組的電氣絕緣性能。②制冷劑與潤滑油，同制冷劑與潤滑油的溶解性不同,大致是互溶或不溶。互溶時,潤滑油可隨制冷劑一起滲透到壓縮機的各個部件,形成良好的潤滑條件,延長機組的運行壽命,但互溶會使潤滑油的黏度降低,機組在相同壓力下的蒸發溫度升高；不溶時,制冷劑和潤滑油易于分離,但傳熱面及機組內表面形成油膜會降低傳熱系數。③制冷劑與金屬及非金屬鹵代烴含水時會發生水解形成酸性物質,對金屬有腐蝕作用,因此,含水的制冷劑與潤滑油的混合物能夠溶解銅,形成鍍銅現象。鍍銅現象會影響運動部件的密封狀況,損害軸承進而影響負壓機組的整體密封性能,使外界空氣進入機組內部,導致冷凝壓力過高等異常情況發生;同時,鹵代烴也是一種很好的有機溶劑,會使高分子材料(如天然橡膠、樹脂等)變軟、膨脹或產生氣泡。
（2）潤滑油
潤滑油又叫制冷機油,它潤滑壓縮機的各個運動部件,既減少摩擦和磨損,又起到冷卻作用,使運動部件保持較低溫度,提高效率。潤滑油對制冷劑性能的影響主要表現在以下幾個方面。①熱力性能，油溶入制冷劑后,制冷劑的熱力性能降低。在一定的冷凝壓力下,蒸發器和冷凝器的壓差增大,壓縮機的耗功增加。一般,蒸發溫度每降低1℃ ,要增加4%的電力消耗。另外,潤滑油攜帶制冷劑進入油系統,會減少系統制冷劑的循環量,造成制冷能力下降。②傳熱效果潤滑油溶入制冷劑,會引起傳熱系數的下降。純制冷劑在蒸發和冷凝過程中是沸騰換熱和凝結換熱,油的存在會使換熱面形成一層油膜,傳熱方式會由沸騰換熱和凝結換熱轉變為熱傳導方式,而油的導熱系數遠小于沸騰換熱系數和凝結換熱系數,一般在含油6%時,會有顯著表現。③制冷劑進入油系統后在潤滑點摩擦發熱,油中的制冷劑由于沸點低而閃發,造成局部冷卻欠佳,發熱過量,可能在推力軸承中閃發形成軸向平衡推力的變化,使機械發生軸向脈動,影響密封和軸承承載能力。
（3）不凝性氣體
以R11、R123為制冷劑的機組是負壓機組,其壓縮機進口處于真空狀態。當機組運行、檢修或停機時,不可避免地有水、空氣或不凝性氣體滲透到機組中。如果不及時排除,會引起冷凝器頂部壓力急劇升高,導致制冷量下降,耗功增加。
（4）冷卻水和冷水
一般冷卻塔水系統都為開式循環,水與大氣不斷地接觸,進行熱質傳遞,循環水中CO2不斷散失,CaCO3結晶析出形成沉淀,同時,大氣中塵埃混入水中形成泥垢,使冷凝器的傳熱管管壁結垢,導致冷凝器換熱能力下降,機組耗功增加。相對而言,冷水系統處于密閉循環狀態,不與外界直接接觸,但也會在蒸發管管壁形成水垢。
