De belangrijkste oorzaken van oververhitting van de uitlaatgastemperatuur van de compressor zijn: een hoge retourluchttemperatuur, een groot verwarmingsvermogen van de motor, een hoge compressieverhouding, een hoge condensatiedruk en een onjuiste keuze van het koelmiddel.
1. Retourluchttemperatuur
De temperatuur van de retourlucht is afhankelijk van de verdampingstemperatuur. Om terugstroming van vloeistof te voorkomen, vereisen retourluchtleidingen over het algemeen een oververhitting van de retourlucht van 20 °C. Als de retourluchtleiding niet goed geïsoleerd is, zal de oververhitting veel hoger zijn dan 20 °C.
Hoe hoger de temperatuur van de retourlucht, hoe hoger de temperatuur van de aanzuiging en de uitlaat van de cilinder. Voor elke 1°C stijging van de retourluchttemperatuur zal de uitlaattemperatuur stijgen.
2. Motorverwarming
Bij compressoren voor retourluchtkoeling wordt de koelmiddeldamp door de motor verwarmd tijdens de stroming door de motorruimte, waardoor de temperatuur van de aanzuiglucht in de cilinder verder stijgt.
De warmteontwikkeling van de motor wordt beïnvloed door het vermogen en het rendement, terwijl het energieverbruik nauw samenhangt met de cilinderinhoud, het volumetrisch rendement, de bedrijfsomstandigheden, de wrijvingsweerstand, enzovoort.
Bij semi-hermetische compressoren met retourluchtkoeling varieert de temperatuurstijging van het koelmiddel in de motorholte van 15°C tot 45°C. Bij luchtgekoelde compressoren loopt het koelsysteem niet door wikkelingen, waardoor er geen probleem is met oververhitting van de motor.
3. De compressieverhouding is te hoog.
De uitlaatgastemperatuur wordt sterk beïnvloed door de compressieverhouding. Hoe hoger de compressieverhouding, hoe hoger de uitlaatgastemperatuur. Door de compressieverhouding te verlagen, kan de uitlaatgastemperatuur aanzienlijk dalen, doordat de aanzuigdruk toeneemt en de uitlaatdruk afneemt.
De zuigdruk wordt bepaald door de verdampingsdruk en de weerstand in de zuigleiding. Door de verdampingstemperatuur te verhogen, kan de zuigdruk effectief worden verhoogd, de compressieverhouding snel worden verlaagd en daarmee de uitlaattemperatuur dalen.
De praktijk wijst uit dat het verlagen van de uitlaatgastemperatuur door de zuigdruk te verhogen eenvoudiger en effectiever is dan andere methoden.
De belangrijkste oorzaak van een te hoge uitlaatdruk is een te hoge condensatiedruk. Een onvoldoende koeloppervlak van de condensor, kalkaanslag, een onvoldoende koellucht- of watervolume, een te hoge koelwater- of luchttemperatuur, enzovoort, kunnen leiden tot een te hoge condensatiedruk. Het is daarom van groot belang om het juiste condensatieoppervlak te kiezen en te zorgen voor een voldoende koelmediumstroom.
Compressoren voor hoge temperaturen en airconditioning zijn ontworpen om te werken met een lage compressieverhouding. Na gebruik voor koeling neemt de compressieverhouding exponentieel toe, de uitlaattemperatuur wordt zeer hoog en de koeling kan het niet bijbenen, wat oververhitting veroorzaakt. Vermijd daarom het gebruik van de compressor buiten zijn bereik en laat de compressor werken onder de minimaal mogelijke compressieverhouding. In sommige cryogene systemen is oververhitting de belangrijkste oorzaak van compressorstoringen.
4. Anti-expansie en gasmenging
Nadat de aanzuigslag is begonnen, ondergaat het hogedrukgas dat in de cilinderruimte is opgesloten een de-expansieproces. Na de de-expansie keert de gasdruk terug naar de aanzuigdruk en gaat de energie die is verbruikt om dit deel van het gas samen te persen verloren tijdens de de-expansie. Hoe kleiner de cilinderruimte, hoe lager het energieverbruik door de anti-expansie enerzijds en hoe groter het aanzuigvolume anderzijds, waardoor de energie-efficiëntie van de compressor aanzienlijk toeneemt.
Tijdens het de-expansieproces komt het gas in contact met de hete oppervlakken van de klepplaat, de zuigerkop en de cilinderkop, waardoor het warmte absorbeert. Hierdoor zal de gastemperatuur aan het einde van het de-expansieproces niet dalen tot de aanzuigtemperatuur.
Nadat de anti-expansie is voltooid, begint het inhalatieproces. Nadat het gas de cilinder binnenkomt, mengt het zich enerzijds met het anti-expansiegas, waardoor de temperatuur stijgt; anderzijds absorbeert het gemengde gas warmte van de cilinderwand en warmt het op. Daarom is de gastemperatuur aan het begin van het compressieproces hoger dan de aanzuigtemperatuur. Omdat het de-expansieproces en het aanzuigproces echter zeer kort duren, is de daadwerkelijke temperatuurstijging zeer beperkt, doorgaans minder dan 5 °C.
Anti-expansie wordt veroorzaakt door speling in de cilinder en is een onvermijdelijk nadeel van traditionele zuigercompressoren. Als het gas in de ontluchtingsopening van de klepplaat niet kan ontsnappen, treedt er terug-expansie op.
5. Compressietemperatuurstijging en type koelmiddel
Verschillende koelmiddelen hebben verschillende thermofysische eigenschappen, waardoor de temperatuur van de uitlaatgassen na hetzelfde compressieproces verschillend stijgt. Daarom moeten voor verschillende koeltemperaturen verschillende koelmiddelen worden gekozen.
6. Conclusies en suggesties
Wanneer de compressor normaal functioneert binnen het gebruiksbereik, mogen er geen oververhittingsverschijnselen optreden, zoals een hoge motortemperatuur en een hoge temperatuur van de uitlaatstoom. Oververhitting van de compressor is een belangrijk storingssignaal dat wijst op een ernstig probleem in het koelsysteem, of op onjuist gebruik en onderhoud van de compressor.
Als de oorzaak van de oververhitting van de compressor in het koelsysteem ligt, kan het probleem alleen worden opgelost door het ontwerp en het onderhoud van het koelsysteem te verbeteren. Het vervangen van de compressor door een nieuwe zal het oververhittingsprobleem niet fundamenteel verhelpen.
Guangxi Cooler Refrigeration Equipment Co.,Ltd.
Tel/Whatsapp:+8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com
Geplaatst op: 13 maart 2024