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不均匀积灰和整体均匀积灰的冷媒侧表现有本质区别,均匀积灰更多是整体换热能力衰减,冷凝压力整体抬升,而不均匀积灰带来的是冷凝器换热面局部冷热分区,进而引发冷媒流路、温度场、压力场的局部失衡,衍生一系列渐进式故障。
冷凝器翅片局部积灰堵塞后,被灰尘覆盖区域换热系数大幅下降,洁净区域散热依旧正常,整个冷凝器内部形成高温区与低温区。多回路冷凝器里,流经积灰片区的冷媒无法充分释放热量,回路之间冷凝进度不一致,不同冷媒支管的冷凝压力、冷凝液液位出现偏差,原本设计均衡的冷媒分配被打破,部分回路气态冷媒无法完全液化,出现气液混流进入储液段。
气液共存的冷凝液相进入节流部件后,节流入口带气,会造成节流阀流量波动,系统冷媒流量周期性震荡,蒸发腔换热温度随之起伏,机组真空、蒸发量同步波动。局部过热区域的冷媒饱和压力更高,同一台冷凝器内部不同流道存在压差,持续的压差扰动会让冷媒在管路内形成往复脉动,长期作用会放大管路振动,增加焊缝、接头渗漏风险。
局部换热恶化带来的另一项失衡是回油失衡。积灰严重支路冷媒温度偏高,润滑油在高温冷媒中溶解度更高,不容易从冷媒中分离沉降;洁净支路冷媒充分冷凝降温,润滑油更容易析出。各支路回油速率不一致,部分支路积油,另一部分回油偏多,压缩机曲轴箱油位出现忽高忽低的波动,油分离器负荷上升,严重时会出现瞬时缺油,损伤压缩机轴承。
还有过冷度的虚假异常。冷凝器局部区域散热差,测得的整体过冷度看起来维持在正常范围,但这只是洁净换热区域的表现,积灰区域几乎没有过冷效果,系统实际有效过冷度不足。操作人员读取过冷参数判断机组状态,容易误判冷凝器换热正常,忽视局部堵塞隐患,持续运行下,高温区冷媒压力持续冲高,触发高压保护,而且高压保护会呈现偶发、间歇性动作,清理干净局部积灰后保护故障立刻消失,故障排查时容易误判为冷媒加注过多或者压力传感器漂移。
随着积灰持续加重,局部高温区不断扩张,冷凝器内部不凝气更容易在高温死角聚集,进一步加剧换热恶化,叠加冷媒分配不均,系统高压侧压力波动幅度持续放大,热泵压缩机排气温度周期性冲高,润滑油高温氧化劣化速度加快。
现场判断上可以对比,均匀积灰一般是冷凝压力稳定偏高,波动小;不均匀积灰典型特征就是冷凝压力来回波动,高压保护随机触发,各冷媒回路温度差异明显,清理局部积灰后工况立刻恢复稳定。日常维护除了定期吹扫翅片,还需要留意翅片表面灰尘分布,重点检查风机对应的迎风面边角、翅片下部容易堆积粉尘的位置。