压缩机排气温度故障分析
排气过热主要有几个原因:回风温度高、电机发热量大、压缩比高、冷凝压力高、制冷剂选择不当。
(1)回气温度高回风温度与蒸发温度相关。为了防止液体回流,回风管路中一般要求回风过热度为20℃。如果回风管道保温不好,过热度会远远超过20℃。
回风温度越高,气缸的进气温度和排气温度越高。回风温度每升高1℃,排风温度就会升高1 ~ 1.3℃。
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(2)电机加热对于回风冷却压缩机,制冷剂蒸汽在流经电机腔时被电机加热,气缸的吸入温度再次升高。电机的发热量受功率和效率的影响,而消耗的功率与排量、容积效率、工况和摩擦阻力密切相关。
风冷半密封压缩机,电机腔内制冷剂的温升范围大致为15 ~ 45℃..空风冷压缩机中的制冷系统不经过绕组,所以不存在电机发热问题。
(3)压缩比过高排气温度受压缩比的影响很大。压缩比越高,排气温度越高。降低压缩比可以明显降低排气温度,具体方法包括提高吸气压力和降低排气压力。
吸入压力由蒸发压力和吸入管路阻力决定。提高蒸发温度可以有效提高吸气压力,快速降低压缩比,从而降低排气温度。
有些用户认为蒸发温度越低,冷却速度越快。这个想法其实有很多问题。虽然降低蒸发温度可以增加冷冻温差,但是压缩机制冷量下降,所以冷冻速度不一定快。更何况蒸发温度越低,制冷系数越低,但负荷会增加,运行时间会延长,耗电量也会增加。
降低回风管道的阻力也可以提高回风压力。具体方法包括及时更换脏的回风过滤器,尽可能缩短蒸发管和回风管道的长度等。此外,制冷剂不足也是吸入压力低的一个因素。制冷剂泄漏后应及时补充。实践表明,通过提高吸气压力来降低排气温度比其他方法更简单有效。
排气压力高的主要原因是冷凝压力高。冷凝器散热面积不足、结垢、冷却风量或水量不足、冷却水或空气体温度过高等。都会导致过高的冷凝压力。选择合适的冷凝面积并保持足够的冷却介质流量非常重要。
高温空可调压缩机设计,运行压缩低,用于冷冻后压缩比翻倍。排气温度很高,但是冷却跟不上,导致过热。有必要避免超范围使用压缩机,并使压缩机在尽可能小的压力比下工作。在一些低温系统中,过热是压缩机故障的主要原因。
(4)反膨胀与气体混合在吸气冲程开始后,截留在气缸间隙中的高压气体会有一个反向膨胀过程。反向膨胀后,气体压力恢复到吸入压力,压缩这部分气体所消耗的能量在反向膨胀中损失。间隙越小,一方面防膨胀带来的功耗越小,另一方面吸入能力越大,从而大大提高了压缩机的能效比。
在反向膨胀过程中,气体与阀板、活塞顶部和气缸顶部的高温表面接触吸热,因此气体温度不会降低到反向膨胀结束时的吸气温度。
反充气之后,真正的吸气过程才开始。气体进入气缸后,一方面与防膨胀气体混合,温度上升;另一方面,混合气体从壁面吸收热量。因此,压缩过程开始时的气体温度高于吸入温度。然而,由于防膨胀过程和抽吸过程的时间较短,实际的温度上升非常有限,通常低于5℃。
防膨胀是由气缸间隙引起的,这是传统活塞式压缩机不可避免的缺点。如果阀板排气口中的气体不能排出,就会出现反膨胀。
(5)压缩温升与制冷剂种类不同的制冷剂具有不同的热物理性质,同样的压缩过程后,排气温度的上升也不同。因此,不同的制冷温度应选择不同的制冷剂。
结论和建议:
使用范围内的压缩机正常运行不应有电机温度高、排气温度高等过热现象。压缩机过热是一个重要的故障信号,表明制冷系统存在严重问题,或者压缩机使用和维护不当。
如果压缩机过热的根源在于制冷系统,只能通过改进制冷系统的设计和维护来解决问题。更换新的压缩机并不能从根本上消除过热问题。
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