1.1 降低容积效率

压缩机在吸气过程中，吸入气体携带的水分随温度骤降在缸内膨胀冷却，形成冰晶沉积于吸气阀片及气缸壁表面。这些冰晶会逐渐堵塞吸气通道，导致有效吸气容积减少，容积效率显著降低。当结霜量持续累积至临界值时，气阀运动受到机械性阻碍，容积效率将呈现断崖式下降趋势。

1.2 增加排气温度

结霜使气缸内水分大量蒸发,吸收大量汽化潜热,致使吸气过热度显著增加。过热蒸气进入气缸后,绝热压缩使排气温度进一步升高。排气温度过高,会加速活塞、气阀等运动副的磨损,恶化润滑油品质,引起卡涩和烧结,严重时会导致压缩机抱轴。

1.3 引起液击事故

当蒸发器结霜过多时,会大量吸入夹带液滴的潮气。这些液滴在压缩过程中汽化膨胀,产生巨大的冲击载荷,使连杆产生弯曲变形,活塞环损坏,气缸刮伤,十字头断裂等机械故障[4]。同时,含液潮气的绝缘性能下降,易引起电机烧毁。

1.4 腐蚀零部件

结霜使吸气中水分大量增加,水分与制冷剂在高温高压下易发生水解,生成氟化氢等强腐蚀性物质。这些物质会腐蚀气阀、缸套等零件,加速其老化失效。同时,腐蚀生成的颗粒杂质会堵塞油道,引起轴承烧瓦。

2.1 吸入潮气

制冷系统中的水分侵入途径主要包括装配环节残留空气、冷凝水循环污染及制冷剂化学分解等。实验数据显示，常温常压下每立方米空气约含13克水分，若系统抽真空不彻底，残留空气中的水分将随制冷剂循环进入压缩机吸气腔，导致有效吸气容积减少。冷凝器采用高盐碱度冷却水时，管壁腐蚀产生的金属氧化物会随循环水渗入系统，而管路密封失效更会直接引入液态水。值得注意的是，制冷剂在高温工况下与水分、氧气发生水解反应，会生成氟化氢等强腐蚀性物质，这些杂质不仅加剧金属部件腐蚀，还会与冷冻机油发生皂化反应形成油泥，进一步恶化系统水分状况。

2.2 回气过热

蒸发器在制冷过程中,换热效果差会导致蒸发温度降低,回气过热度增大。引起蒸发换热恶化的原因主要有:

(1)蒸发器表面覆霜,霜层附着于翅片和管壁上,阻碍了冷风与管壁的热交换,使空气侧热阻增大,蒸发温度下降,回气过热加剧。

(2)制冷剂分配不均,局部回路供液过少,致使蒸发温度降低,局部过热度升高。分配不均的原因包括毛细管堵塞、分配器连接管长度和高度不等、膨胀阀开度偏小等。

(3)蒸发风机故障,风量不足,蒸发器吸热量减小,使蒸发温度降低,过热度上升。引起风机故障的原因包括叶轮松动、电机烧毁、轴承磨损等。

2.3 低蒸发温度

当蒸发温度降至临界值以下时，蒸发压力随之下降导致制冷剂比容显著增大，单位质量制冷剂体积膨胀使有效吸气容积减少。系统为维持工况将增大膨胀阀节流作用，促使更多湿蒸气进入蒸发器。此时蒸发器内壁温度持续低于空气露点温度，空气中的水蒸气在铜管表面形成霜层覆盖，这种相变过程不仅会降低蒸发器换热效率，还会因霜层导热系数仅为水的1/4，进一步加剧传热恶化。导致低蒸发温度的原因主要包括:

(1)膨胀阀感温包安装不当,使阀门开度偏大,制冷剂过量蒸发,蒸发温度降低。

(2)蒸发压力调节不当,稳定器或恒压阀设定值过低,使蒸发压力偏低。

(3)冷冻库温度设置过低,使蒸发温度降低。

2.4 冷凝不完全

制冷剂在冷凝器中未完成充分冷凝时，未完全液化的制冷剂将携带过量闪发气进入节流装置。这种气液两相流经节流阀时，闪发气体会在阀口产生异常膨胀，导致节流后干度显著升高（文献显示正常工况下节流后干度应低于20%）。过高的干度会使进入蒸发器的制冷剂中气相比例增加，造成蒸发器内有效换热面积减少，同时气态制冷剂占据管内流道会形成流动阻力梯度，最终导致蒸发器湿度异常升高（文献指出蒸发器湿度每增加10%将使换热效率下降约15%）。引起冷凝不完全的常见原因包括:

(1)冷凝器脏堵,换热效率低。长期运行会使冷凝器表面吸附灰尘、油污等,堵塞翅片间隙,减小换热面积,使冷凝温度升高,冷凝效果变差。

(2)冷凝风机故障,风量减小,空冷冷凝器散热量不足。

(3)室外环境温度过高,水冷冷凝器冷却水温度升高,使冷凝温度居高不下。

3.1 测量回气过热度

回气过热度作为制冷系统热力学特性的关键指标，直接影响压缩机吸气状态的热平衡。当该参数超出合理范围时，会导致吸气温度异常升高，加剧压缩机内部热负荷并引发润滑恶化等问题。活塞式压缩机通常要求回气过热度维持在5-10K区间，而螺杆式压缩机因结构特性可放宽至10-30K。现场检测时，通过电子测温仪获取吸气管道温度t1，同步读取压缩机吸气压力p值，借助压焓图(p-h图)确定对应压力下的饱和温度t2，二者差值Δtoh=t1-t2即为实际过热度。若检测发现Δtoh显著偏离设计值，需系统排查蒸发器翅片结霜异常、制冷剂分配器工作失调或管路阻力失衡等潜在故障源。

3.2 测量电机绕组电阻

压缩机在湿气侵入量超标时，制冷剂循环系统中的水分会通过压缩过程产生电离效应，导致电机定子绕组绝缘层发生电化学降解。当绝缘强度降至临界值以下，绕组导体间将产生局部放电现象，最终形成贯穿性匝间短路通道，引发绕组过热烧毁。预防性检测可采用双臂电桥法测量三相绕组直流电阻，正常工况下各相阻值偏差应控制在标称值的±5%以内（依据IEC 60034-1标准），若检测发现相间阻值差异超过±10%或单相阻值低于标称值15%，则表明存在绕组匝间短路或绝缘劣化风险。此时需重点排查系统管路焊缝密封失效、干燥过滤器堵塞或压缩机内部消音器积水等潜在湿气侵入路径，并通过绝缘电阻测试仪检测绕组对地绝缘强度（应≥100MΩ）以确认故障源。

3.3 测量油品酸值

压缩机冷冻油在长期运行过程中，水分侵入会导致油品发生水解反应，加速酸性物质生成。冷冻油酸值作为表征其水解程度的重要参数，通常要求控制在≤0.05 mgKOH/g的技术规范内（依据GB/T 7304标准）。现场检测可采用便携式酸值测定仪，通过萃取法取样分析油中游离脂肪酸含量。当检测值超过阈值时，表明油品已发生不可逆的化学降解，此时需立即更换冷冻油并系统排查水分侵入路径。建议同步检测压缩机电机绝缘电阻（应≥100MΩ）及干燥过滤器压差（正常值≤0.1MPa），重点检查系统焊缝密封性、冷凝器管板腐蚀状况及膨胀阀节流特性，以阻断水分二次侵入的潜在通道。

3.4 测量电流波形畸变率

压缩机在吸入大量液体时,会引起电流波形畸变。畸变程度越大,表明吸液量越多。正常情况下,压缩机工作电流的总畸变率应≤5%。现场可用电能质量分析仪,接入压缩机供电线路,测量并计算电流波形的畸变率。如果发现畸变严重,则应重点排查冷凝器结霜、膨胀阀失灵等原因。

4.1 控制系统水分

应从源头控制系统水分含量,主要措施包括:

(1)装配时严格抽真空,使系统含氮量≤0.5%,24h内压力上升≤20kPa。

(2)选用优质干燥过滤器,安装在冷凝器出口处,定期更换滤芯。

(3)冷凝器采用软化水或除盐水,定期水质检测,电导率≤5μS/cm。

(4)定期检测冷冻油品质,发现酸值超标及时更换。

4.2 提高蒸发温度

应采取措施提高蒸发温度,主要包括:

(1)及时除霜,恢复蒸发器换热效率。可采用电加热、热气旁通等除霜方式。

(2)平衡制冷剂分配,保证各蒸发回路供液充足。可采用电子膨胀阀分配、优化毛细管长度等措施。

(3)检修蒸发风机,确保风量满足需求。

(4)合理设置蒸发压力,冬季适当提高蒸发温度。

4.3 防止过冷过热

应优化冷凝温度,避免过冷液进入节流装置,主要措施包括:

(1)定期清洗冷凝器,保证良好散热效果。

(2)检修冷凝风机,确保冷却空气流通顺畅。

(3)优化冷凝压力,高温环境适当降低冷凝温度。

(4)必要时可加装过冷器,确保进入节流装置的制冷剂为饱和液体。

4.4 优化压缩机吸气

应采取综合措施,改善压缩机吸气工况,主要包括:

(1)在吸气管路中加装油分离器,减少吸入冷冻油。

(2)吸气管保温良好,减少吸气过热。

(3)回气管道应大于压缩机吸气口直径,减少压力损失。

(4)定期更换吸气过滤器,保证进气洁净。