Kompressorin pakokaasun lämpötilan ylikuumenemisen tärkeimmät syyt ovat seuraavat: korkea paluuilman lämpötila, moottorin suuri lämmitysteho, korkea puristussuhde, korkea lauhdutuspaine ja väärä kylmäaineen valinta.
1. Paluuilman lämpötila
Paluuilman lämpötila on suhteessa höyrystymislämpötilaan. Nesteen takaisinvirtauksen estämiseksi paluuilmaputkien paluuilman ylikuumenemisen on oltava yleensä 20 °C. Jos paluuilmaputki ei ole hyvin eristetty, ylikuumeneminen ylittää huomattavasti 20 °C.
Mitä korkeampi paluuilman lämpötila on, sitä korkeammat ovat sylinterin imu- ja pakokaasun lämpötilat. Jokaista 1 °C:n paluuilman lämpötilan nousua kohden pakokaasun lämpötila nousee.
2. Moottorin lämmitys
Paluuilmajäähdytteisissä kompressoreissa moottori lämmittää kylmäainehöyryä sen virratessa moottorin ontelon läpi, ja sylinterin imulämpötila nousee jälleen.
Moottorin tuottamaan lämpöön vaikuttavat teho ja hyötysuhde, kun taas virrankulutus liittyy läheisesti iskutilavuuteen, tilavuushyötysuhteeseen, työolosuhteisiin, kitkavastukseen jne.
Paluuilmajäähdytteisissä puolihermeettisissä kompressoreissa kylmäaineen lämpötilan nousu moottorin ontelossa vaihtelee 15 °C:sta 45 °C:een. Ilmajäähdytteisissä kompressoreissa jäähdytysjärjestelmä ei kulje käämien läpi, joten moottorin lämpenemisongelmaa ei ole.
3. Pakkaussuhde on liian korkea
Puristussuhde vaikuttaa suuresti pakokaasun lämpötilaan. Mitä suurempi puristussuhde, sitä korkeampi pakokaasun lämpötila. Puristussuhteen alentaminen voi alentaa pakokaasun lämpötilaa merkittävästi lisäämällä imupainetta ja alentamalla pakokaasun painetta.
Imupaineen määräävät höyrystymispaine ja imulinjan vastus. Höyrystymislämpötilan nostaminen voi tehokkaasti lisätä imupainetta, alentaa puristussuhdetta nopeasti ja siten alentaa pakokaasun lämpötilaa.
Käytäntö osoittaa, että pakokaasun lämpötilan alentaminen imupaineen lisäämisellä on yksinkertaisempaa ja tehokkaampaa kuin muut menetelmät.
Liiallisen pakokaasun paineen pääasiallinen syy on liian korkea lauhdutuspaine. Lauhduttimen riittämätön jäähdytyspinta-ala, kalkkikertymä, riittämätön jäähdytysilman tai -veden tilavuus, liian korkea jäähdytysveden tai -ilman lämpötila jne. voivat johtaa liialliseen lauhdutuspaineeseen. On erittäin tärkeää valita sopiva lauhdutuspinta-ala ja ylläpitää riittävä jäähdytysaineen virtaus.
Korkean lämpötilan ja ilmastointilaitteiden kompressorit on suunniteltu toimimaan alhaisella puristussuhteella. Jäähdytyskäytön jälkeen puristussuhde kasvaa eksponentiaalisesti, pakokaasun lämpötila on erittäin korkea eikä jäähdytys pysy perässä, mikä aiheuttaa ylikuumenemista. Siksi kompressorin käyttöä sen käyttöalueen ulkopuolella on vältettävä ja kompressoria on käytettävä alle pienimmän mahdollisen puristussuhteen. Joissakin kryogeenisissä järjestelmissä ylikuumeneminen on kompressorin vikaantumisen ensisijainen syy.
4. Laajenemisen esto ja kaasujen sekoittuminen
Imutahdin alettua sylinterin välykseen jäänyt korkeapaineinen kaasu käy läpi de-expansioprosessin. De-expansioprosessin jälkeen kaasun paine palaa imupaineeseen, ja tämän kaasun osan puristamiseen kuluva energia menetetään de-expansiovaiheessa. Mitä pienempi välys on, sitä pienempi on anti-expansiovaiheen aiheuttama tehonkulutus ja sitä suurempi on imutilavuus, mikä lisää huomattavasti kompressorin energiatehokkuussuhdetta.
Paisumisen purkautumisen aikana kaasu joutuu kosketuksiin venttiililevyn, männänpään ja sylinteripään korkean lämpötilan omaavien pintojen kanssa absorboidakseen lämpöä, joten kaasun lämpötila ei laske imulämpötilaan paisumisen purkautumisen lopussa.
Kun laajenemisen estovaihe on päättynyt, alkaa sisäänhengitysprosessi. Kun kaasu saapuu sylinteriin, se sekoittuu laajenemisen estovaiheen kaasuun ja lämpötila nousee; toisaalta sekoitettu kaasu imee lämpöä seinämän pinnalta ja lämpenee. Siksi kaasun lämpötila puristusprosessin alussa on korkeampi kuin imulämpötila. Koska laajenemisen estovaihe ja imuvaihe ovat kuitenkin hyvin lyhyitä, todellinen lämpötilan nousu on hyvin rajallinen, yleensä alle 5 °C.
Laajenemisen esto johtuu sylinterin välyksestä ja on perinteisten mäntäkompressorien väistämätön puute. Jos venttiililevyn tuuletusreiässä olevaa kaasua ei voida poistaa, tapahtuu vastakkainen laajeneminen.
5. Puristuslämpötilan nousu ja kylmäaineen tyyppi
Eri kylmäaineilla on erilaiset termofysikaaliset ominaisuudet, ja pakokaasun lämpötila nousee eri tavalla saman puristusprosessin jälkeen. Siksi eri jäähdytyslämpötiloihin tulisi valita eri kylmäaineet.
6. Johtopäätökset ja ehdotukset
Kun kompressori toimii normaalisti käyttöalueella, siinä ei pitäisi esiintyä ylikuumenemisilmiöitä, kuten korkeaa moottorin lämpötilaa tai korkeaa pakokaasun höyryn lämpötilaa. Kompressorin ylikuumeneminen on tärkeä vikasignaali, joka osoittaa, että jäähdytysjärjestelmässä on vakava ongelma tai että kompressoria käytetään ja huolletaan väärin.
Jos kompressorin ylikuumenemisen perimmäinen syy on jäähdytysjärjestelmässä, ongelma voidaan ratkaista vain parantamalla jäähdytysjärjestelmän suunnittelua ja huoltoa. Uuden kompressorin vaihtaminen ei voi perustavanlaatuisesti poistaa ylikuumenemisongelmaa.
Guangxi Cooler Refrigeration Equipment Co., Ltd.
Puh./WhatsApp: +8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com
Julkaisun aika: 13.3.2024