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排氣溫度過熱的主要原因有:回風(fēng)溫度高、電機(jī)熱容量大、壓縮比高、冷凝壓力高、制冷劑選擇不當(dāng)。
(1)回風(fēng)溫度高
回風(fēng)溫度與蒸發(fā)溫度相關(guān)。為了防止液體回流,一般回氣管道要求回氣過熱度為20℃,如果回氣管保溫不好,過熱度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過20℃。
回風(fēng)溫度越高,氣缸吸氣溫度和排氣溫度越高。回風(fēng)溫度每升高1℃,排氣溫度將升高1 ~ 1.3℃..
(2)電機(jī)加熱
對(duì)于回風(fēng)冷卻壓縮機(jī),制冷劑蒸汽流經(jīng)電機(jī)腔時(shí)被電機(jī)加熱,氣缸吸入溫度再次升高。電機(jī)的發(fā)熱量受功率和效率的影響,而功耗與排量、容積效率、工況和摩擦阻力密切相關(guān)。
回風(fēng)冷卻半密封壓縮機(jī)電機(jī)腔內(nèi)制冷劑的溫升范圍約為15 ~ 45°c,風(fēng)冷(風(fēng)冷)壓縮機(jī)中,制冷系統(tǒng)不經(jīng)過繞組,因此不存在電機(jī)發(fā)熱問題。
(3)壓縮比太高
排氣溫度受壓縮比的影響很大。壓縮比越大,排氣溫度越高。降低壓縮比可以明顯降低排氣溫度,具體方法包括提高吸氣壓力和降低排氣壓力。
吸入壓力由蒸發(fā)壓力和吸入管道阻力決定。提高蒸發(fā)溫度可以有效提高吸氣壓力,迅速降低壓縮比,從而降低排氣溫度。
有些用戶認(rèn)為蒸發(fā)溫度越低,制冷速度越快,這其實(shí)有很多問題。雖然降低蒸發(fā)溫度可以增加冷凍溫差,但是壓縮機(jī)制冷量降低,所以冷凍速度不一定快。而且蒸發(fā)溫度越低,制冷系數(shù)越低,而負(fù)荷增加,運(yùn)行時(shí)間越長,耗電量越高。
降低回風(fēng)管道的阻力也可以提高回風(fēng)壓力。具體方法包括及時(shí)更換臟污堵塞的回風(fēng)過濾器,盡可能縮短蒸發(fā)管和回風(fēng)管道的長度。此外,制冷劑不足也是吸入壓力低的一個(gè)因素。制冷劑泄漏后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。實(shí)踐表明,通過提高吸氣壓力來降低排氣溫度比其他方法更簡(jiǎn)單有效。
排氣壓力高的主要原因是冷凝壓力過高。冷凝器散熱面積不足、結(jié)垢、冷卻風(fēng)量或水量不足、冷卻水或空氣溫度過高都會(huì)導(dǎo)致冷凝壓力過高。選擇合適的冷凝面積并保持足夠的冷卻介質(zhì)流量非常重要。
高溫和空調(diào)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)低運(yùn)行壓縮比,冷凍后加倍,排氣溫度高,但制冷跟不上,導(dǎo)致過熱。因此,須避免超范圍使用壓縮機(jī),并使壓縮機(jī)在盡可能低的壓比下工作。在一些低溫系統(tǒng)中,過熱是壓縮機(jī)故障的主要原因。
(4)反向膨脹和氣體混合
進(jìn)氣沖程開始后,截留在氣缸間隙中的高壓氣體會(huì)有一個(gè)反向膨脹的過程。反向膨脹后,氣體壓力恢復(fù)到吸入壓力,壓縮這部分氣體所消耗的能量在反向膨脹中損失。間隙越小,一方面反向膨脹產(chǎn)生的功率消耗越小,另一方面吸入容積越大,因此壓縮機(jī)的能效比大大提高。
在反向膨脹過程中,氣體通過與閥板、活塞頂和氣缸頂?shù)母邷乇砻娼佑|吸熱,所以氣體溫度不會(huì)下降到反向膨脹結(jié)束時(shí)的吸氣溫度。
抗通脹結(jié)束后,才開始真的吸氣過程。氣體進(jìn)入氣缸后,一方面與防膨脹氣體混合,溫度上升;另一方面,混合氣體從壁面吸熱而升溫。因此,壓縮過程開始時(shí)的氣體溫度高于吸入溫度。但實(shí)際的溫升非常有限,一般不到5℃,因?yàn)槟媾蛎涍^程和吸氣過程都很短。
逆膨脹是由氣缸間隙引起的,這是傳統(tǒng)活塞式壓縮機(jī)不可避免的缺點(diǎn)。如果閥板排氣孔內(nèi)的氣體無法排出,就會(huì)出現(xiàn)反向膨脹。
(5)壓縮溫升和制冷劑類型
不同的制冷劑具有不同的熱物理性質(zhì),同樣的壓縮過程后排氣溫度上升的幅度也不同。因此,不同的制冷溫度應(yīng)選擇不同的制冷劑。
結(jié)論和建議
使用范圍內(nèi)的壓縮機(jī)正常運(yùn)行不應(yīng)有電機(jī)溫度過高、排氣溫度過高等過熱現(xiàn)象。壓縮機(jī)過熱是一個(gè)重要的故障信號(hào),表明制冷系統(tǒng)存在嚴(yán)重問題或壓縮機(jī)使用和維護(hù)不當(dāng)。
如果壓縮機(jī)過熱的根源在于制冷系統(tǒng),我們只能通過改進(jìn)制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)來解決問題。更換新的壓縮機(jī)并不能從根本上消除過熱問題。