Основными причинами перегрева компрессора на выходе являются: высокая температура обратного воздуха, большая тепловая мощность двигателя, высокая степень сжатия, высокое давление конденсации и неправильный выбор хладагента.
1. Температура обратного воздуха
Температура обратного воздуха зависит от температуры испарения. Для предотвращения обратного потока жидкости в трубопроводах обратного воздуха обычно требуется перегрев обратного воздуха до 20 °C. Если трубопровод обратного воздуха плохо изолирован, перегрев значительно превысит 20 °C.
Чем выше температура обратного воздуха, тем выше температура на всасывании и на выходе из цилиндра. При каждом повышении температуры обратного воздуха на 1°C температура на выходе будет повышаться.
2. Нагрев двигателя
В компрессорах с обратной подачей воздуха пары хладагента нагреваются двигателем при прохождении через камеру двигателя, и температура на всасывании в цилиндр снова повышается.
На количество тепла, выделяемого двигателем, влияют мощность и КПД, в то время как потребление энергии тесно связано с рабочим объемом, объемным КПД, условиями работы, сопротивлением трению и т. д.
В полугерметичных компрессорах с обратным воздушным охлаждением повышение температуры хладагента в полости двигателя составляет от 15°C до 45°C. В компрессорах с воздушным охлаждением система охлаждения не проходит через обмотки, поэтому проблема нагрева двигателя отсутствует.
3. Степень сжатия слишком высока.
Температура выхлопных газов в значительной степени зависит от степени сжатия. Чем выше степень сжатия, тем выше температура выхлопных газов. Снижение степени сжатия может существенно уменьшить температуру выхлопных газов за счет увеличения давления всасывания и снижения давления на выходе.
Давление на всасывании определяется давлением испарения и сопротивлением всасывающей линии. Повышение температуры испарения позволяет эффективно увеличить давление на всасывании, быстро снизить степень сжатия и, следовательно, уменьшить температуру выхлопных газов.
Практика показывает, что снижение температуры выхлопных газов за счет повышения давления всасывания является более простым и эффективным методом, чем другие способы.
Основная причина чрезмерного давления на выходе — слишком высокое давление конденсации. Недостаточная площадь охлаждающей поверхности конденсатора, накопление накипи, недостаточный объем охлаждающего воздуха или воды, слишком высокая температура охлаждающей воды или воздуха и т. д. могут привести к чрезмерному давлению конденсации. Очень важно выбрать подходящую площадь конденсации и поддерживать достаточный поток охлаждающей среды.
Высокотемпературные и компрессоры систем кондиционирования воздуха рассчитаны на работу с низкой степенью сжатия. После использования в холодильных целях степень сжатия экспоненциально возрастает, температура на выходе становится очень высокой, и система охлаждения не справляется, что приводит к перегреву. Поэтому следует избегать использования компрессора за пределами его рабочего диапазона и эксплуатировать его при степени сжатия ниже минимально возможной. В некоторых криогенных системах перегрев является основной причиной выхода компрессора из строя.
4. Предотвращение расширения и смешивание газов
После начала такта всасывания газ высокого давления, запертый в зазоре цилиндра, подвергается процессу дерасширения. После дерасширения давление газа возвращается к давлению всасывания, и энергия, затраченная на сжатие этой части газа, теряется в процессе дерасширения. Чем меньше зазор, тем меньше, с одной стороны, потребление энергии, вызванное противодействием расширению, и тем больше объем всасывания, с другой стороны, что значительно повышает коэффициент энергоэффективности компрессора.
В процессе дерасширения газ контактирует с высокотемпературными поверхностями клапанной пластины, верхней части поршня и верхней части цилиндра, поглощая тепло, поэтому температура газа не опустится до температуры всасывания в конце дерасширения.
После завершения процесса противорасширения начинается процесс всасывания. После попадания газа в баллон, с одной стороны, он смешивается с противорасширяющим газом, и температура повышается; с другой стороны, смешанный газ поглощает тепло от поверхности стенок и нагревается. Поэтому температура газа в начале процесса сжатия выше, чем температура всасывания. Однако, поскольку процессы дерасширения и всасывания очень короткие, фактическое повышение температуры очень ограничено, обычно менее 5 °C.
Проблема обратного расширения возникает из-за зазора в цилиндре и является неизбежным недостатком традиционных поршневых компрессоров. Если газ в вентиляционном отверстии клапанной пластины не может быть выпущен, произойдет обратное расширение.
5. Повышение температуры при сжатии и тип хладагента.
Различные хладагенты обладают разными термофизическими свойствами, и температура отходящих газов будет повышаться по-разному после одного и того же процесса сжатия. Поэтому для разных температур охлаждения следует выбирать разные хладагенты.
6. Выводы и предложения
При нормальной работе компрессора в пределах рабочего диапазона не должно наблюдаться перегрева, например, повышения температуры двигателя и температуры отработанного пара. Перегрев компрессора является важным сигналом неисправности, указывающим на серьезную проблему в холодильной системе или на неправильную эксплуатацию и техническое обслуживание компрессора.
Если первопричина перегрева компрессора кроется в холодильной системе, проблему можно решить только путем улучшения конструкции и технического обслуживания этой системы. Замена компрессора на новый не может коренным образом устранить проблему перегрева.
Компания Guangxi Cooler Refrigeration Equipment Co.,Ltd.
Телефон/WhatsApp: +8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com
Дата публикации: 13 марта 2024 г.