Hlavní příčiny přehřátí výfukových plynů kompresoru jsou následující: vysoká teplota vratného vzduchu, velký topný výkon motoru, vysoký kompresní poměr, vysoký kondenzační tlak a nesprávný výběr chladiva.
1. Teplota vratného vzduchu
Teplota vratného vzduchu je úměrná teplotě vypařování. Aby se zabránilo zpětnému proudění kapaliny, potrubí vratného vzduchu obvykle vyžaduje přehřátí vratného vzduchu 20 °C. Pokud potrubí vratného vzduchu není dobře izolované, přehřátí výrazně přesáhne 20 °C.
Čím vyšší je teplota vratného vzduchu, tím vyšší jsou teploty sání a výfuku válce. S každým zvýšením teploty vratného vzduchu o 1 °C se zvýší teplota výfuku.
2. Zahřívání motoru
U kompresorů s vratným chladicím vzduchem se pára chladiva při proudění dutinou motoru ohřívá motorem a teplota sání válce se opět zvyšuje.
Teplo generované motorem je ovlivněno výkonem a účinností, zatímco spotřeba energie úzce souvisí s objemovým objemem, objemovou účinností, pracovními podmínkami, třecím odporem atd.
U polohermetických kompresorů s chlazením zpětným vzduchem se nárůst teploty chladiva v dutině motoru pohybuje od 15 °C do 45 °C. U vzduchem chlazených (vzduchem chlazených) kompresorů chladicí systém neprochází vinutími, takže nedochází k problému s ohřevem motoru.
3. Kompresní poměr je příliš vysoký
Teplota výfukových plynů je výrazně ovlivněna kompresním poměrem. Čím vyšší je kompresní poměr, tím vyšší je teplota výfukových plynů. Snížení kompresního poměru může výrazně snížit teplotu výfukových plynů zvýšením sacího tlaku a snížením tlaku výfukových plynů.
Sací tlak je určen vypařovacím tlakem a odporem sacího potrubí. Zvýšení vypařovací teploty může účinně zvýšit sací tlak, rychle snížit kompresní poměr a tím snížit teplotu výfukových plynů.
Praxe ukazuje, že snížení teploty výfukových plynů zvýšením sacího tlaku je jednodušší a účinnější než jiné metody.
Hlavním důvodem nadměrného tlaku na výfuku je příliš vysoký kondenzační tlak. Nedostatečná chladicí plocha kondenzátoru, hromadění vodního kamene, nedostatečný objem chladicího vzduchu nebo vody, příliš vysoká teplota chladicí vody nebo vzduchu atd. mohou vést k nadměrnému kondenzačnímu tlaku. Je velmi důležité zvolit vhodnou kondenzační plochu a udržovat dostatečný průtok chladicího média.
Vysokoteplotní a klimatizační kompresory jsou navrženy pro provoz s nízkým kompresním poměrem. Po použití k chlazení se kompresní poměr exponenciálně zvyšuje, teplota výfukových plynů je velmi vysoká a chlazení nemůže udržet tempo, což způsobuje přehřívání. Proto se vyhněte používání kompresoru nad jeho rozsah a provozujte kompresor s kompresním poměrem nižším než je minimální možný. V některých kryogenních systémech je přehřátí hlavní příčinou selhání kompresoru.
4. Proti expanzi a míchání plynů
Po zahájení sacího zdvihu prochází vysokotlaký plyn zachycený v mezeře válce procesem deexpanze. Po deexpanzi se tlak plynu vrátí na sací tlak a energie spotřebovaná ke stlačení této části plynu se během deexpanze ztrácí. Čím menší je mezera, tím menší je spotřeba energie způsobená protiexpanzí na jedné straně a tím větší je sací objem na straně druhé, čímž se výrazně zvyšuje energetická účinnost kompresoru.
Během procesu deexpanze se plyn dotýká vysokoteplotních povrchů ventilové desky, horní části pístu a horní části válce, aby absorboval teplo, takže teplota plynu na konci deexpanze neklesne na teplotu sání.
Po dokončení antiexpanzního procesu začíná proces vdechování. Po vstupu plynu do válce se na jedné straně smíchá s antiexpanzním plynem a jeho teplota stoupá; na druhé straně směsný plyn absorbuje teplo z povrchu stěny a zahřívá se. Proto je teplota plynu na začátku kompresního procesu vyšší než teplota sání. Protože však proces deexpanze a proces sání jsou velmi krátké, skutečný nárůst teploty je velmi omezený, obvykle menší než 5 °C.
Antiexpanze je způsobena vůlí válce a je nevyhnutelným nedostatkem tradičních pístových kompresorů. Pokud plyn z odvzdušňovacího otvoru ventilové desky nelze uvolnit, dojde k zpětné expanzi.
5. Nárůst kompresní teploty a typ chladiva
Různá chladiva mají různé termofyzikální vlastnosti a teplota výfukových plynů se po stejném procesu komprese zvýší různě. Proto by pro různé chladicí teploty měla být vybrána různá chladiva.
6. Závěry a návrhy
Pokud kompresor pracuje normálně v rozsahu použití, nemělo by docházet k žádným jevům přehřívání, jako je vysoká teplota motoru a vysoká teplota výfukových plynů. Přehřátí kompresoru je důležitým signálem poruchy, který naznačuje, že v chladicím systému je vážný problém nebo že kompresor není správně používán a udržován.
Pokud je hlavní příčinou přehřívání kompresoru chladicí systém, lze problém vyřešit pouze zlepšením konstrukce a údržby chladicího systému. Výměna kompresoru za nový nemůže problém s přehříváním zásadně odstranit.
Guangxi Cooler Refrigeration Equipment Co., Ltd.
Tel./Whatsapp: +8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com
Čas zveřejnění: 13. března 2024