Was sind die Hauptgründe für die Überhitzung der Kompressorabgase?

Die Hauptgründe für die Überhitzung der Abgastemperatur sind: hohe Rücklufttemperatur, große Heizleistung des Motors, hohes Verdichtungsverhältnis, hoher Kondensationsdruck und falsche Kältemittelauswahl.

Hohe Rücklufttemperatur

Die Rücklufttemperatur ist relativ zur Verdampfungstemperatur. Um einen Flüssigkeitsrücklauf zu verhindern, benötigt die Rückluftleitung in der Regel eine Rückluftüberhitzung von 20°C. Wenn die Rückluftleitung nicht gut isoliert ist, wird die Überhitzung weit über 20°C steigen.

Je höher die Rücklufttemperatur, desto höher die Zylinderansaugtemperatur und die Abgastemperatur. Jedes Mal, wenn die Rücklufttemperatur um 1 °C ansteigt, erhöht sich die Abgastemperatur um 1 bis 1.3 °C.

Motorheizung

Beim Rückluftkühlkompressor wird der Kältemitteldampf beim Durchströmen des Motorraums vom Motor erwärmt und die Zylinderansaugtemperatur nochmals erhöht. Der Heizwert des Motors wird durch Leistung und Effizienz beeinflusst, und der Stromverbrauch hängt eng mit Hubraum, volumetrischem Wirkungsgrad, Arbeitsbedingungen, Reibungswiderstand usw. zusammen.

Bei dem halbhermetischen Kompressor mit Rückluftkühlung beträgt der Temperaturanstieg des Kühlmittels im Motorhohlraum ungefähr zwischen 15 und 45 °C. Beim luftgekühlten (luftgekühlten) Kompressor verläuft das Kühlsystem nicht durch die Wicklungen, sodass kein Problem mit der Motorerwärmung besteht.

Kompressionsverhältnis ist zu hoch

Die Abgastemperatur wird stark vom Verdichtungsverhältnis beeinflusst. Je größer das Verdichtungsverhältnis, desto höher die Abgastemperatur. Eine Verringerung des Verdichtungsverhältnisses kann die Abgastemperatur erheblich senken. Spezifische Verfahren umfassen das Erhöhen des Ansaugdrucks und das Verringern des Abgasdrucks.

Der Saugdruck wird durch den Verdampfungsdruck und den Widerstand der Saugleitung bestimmt. Eine Erhöhung der Verdampfungstemperatur kann den Ansaugdruck effektiv erhöhen und das Verdichtungsverhältnis schnell verringern, wodurch die Abgastemperatur verringert wird.

Einige Benutzer glauben teilweise, dass die Kühlrate umso schneller ist, je niedriger die Verdampfungstemperatur ist. Diese Idee hat tatsächlich viele Probleme. Obwohl das Absenken der Verdampfungstemperatur den Gefriertemperaturunterschied erhöhen kann, wird die Kühlkapazität des Kompressors verringert, so dass die Gefriergeschwindigkeit nicht unbedingt schnell ist. Je niedriger die Verdampfungstemperatur, desto niedriger der Kältekoeffizient, aber die Last steigt, die Betriebszeit verlängert sich und der Stromverbrauch steigt.

Durch Verringerung des Widerstands der Rückluftleitung kann auch der Rückluftdruck erhöht werden. Zu den spezifischen Methoden gehören der rechtzeitige Austausch des verschmutzten Rückluftfilters und die Minimierung der Länge des Verdampfungsrohrs und der Rückluftleitung. Außerdem ist unzureichendes Kältemittel auch ein Faktor für einen niedrigen Saugdruck. Das Kältemittel muss nach Verlust rechtzeitig nachgefüllt werden. Die Praxis zeigt, dass die Reduzierung der Abgastemperatur durch Erhöhung des Ansaugdrucks einfacher und effektiver ist als andere Methoden.

Der Hauptgrund für den zu hohen Abgasdruck ist ein zu hoher Verflüssigungsdruck. Unzureichende Wärmeableitungsfläche des Verflüssigers, Verschmutzung, unzureichende Kühlluftmenge oder Wassermenge, zu hohe Kühlwasser- oder Lufttemperatur usw. können einen zu hohen Verflüssigungsdruck verursachen. Es ist sehr wichtig, einen geeigneten Verflüssigungsbereich zu wählen und einen ausreichenden Kühlmitteldurchfluss aufrechtzuerhalten.

Das Hochtemperatur- und Klimakompressordesign hat ein niedriges Betriebsverdichtungsverhältnis. Nach der Kältenutzung verdoppelt sich das Verdichtungsverhältnis, die Abgastemperatur ist sehr hoch und die Kühlung kann nicht mithalten, was zu Überhitzung führt. Daher ist es notwendig, den Einsatz des Kompressors außerhalb des Bereichs zu vermeiden und den Kompressor mit dem geringstmöglichen Druckverhältnis arbeiten zu lassen. In einigen Niedertemperatursystemen ist Überhitzung die Hauptursache für den Ausfall des Kompressors.

Anti-Expansion und Gasmischung

Nach Beginn des Saughubs wird das im Zylinderspalt eingeschlossene Hochdruckgas einem Expansionsschutz unterzogen. Nach der Rückexpansion geht der Gasdruck wieder auf Saugdruck zurück und die zum Komprimieren dieses Teils des Gases aufgewendete Energie geht bei der Rückexpansion verloren. Je kleiner das Spiel, desto geringer ist einerseits die durch die Anti-Expansion verursachte Leistungsaufnahme und andererseits der Lufteinlass, was die Energieeffizienz des Kompressors stark erhöht.

Während des Expansionsprozesses berührt das Gas die Hochtemperaturoberfläche der Ventilplatte, die Oberseite des Kolbens und die Oberseite des Zylinders, um Wärme zu absorbieren, sodass die Gastemperatur am Ende des gegen Expansion.

Nachdem die Anti-Expansion beendet ist, beginnt der Inhalationsprozess. Nachdem das Gas in die Flasche eingetreten ist, vermischt es sich einerseits mit dem Antiexpansionsgas und die Temperatur steigt; andererseits nimmt das Mischgas Wärme von der Wand auf, um die Temperatur zu erhöhen. Daher ist die Gastemperatur zu Beginn des Verdichtungsprozesses höher als die Ansaugtemperatur. Da jedoch der umgekehrte Expansionsprozess und der Saugprozess sehr kurz sind, ist der tatsächliche Temperaturanstieg sehr begrenzt, im Allgemeinen weniger als 5°C.

Die Anti-Expansion wird durch das Zylinderspiel verursacht, das ein unvermeidlicher Mangel herkömmlicher Kolbenkompressoren ist. Wenn das Gas in der Entlüftungsöffnung der Ventilplatte nicht abgelassen werden kann, besteht eine Anti-Expansion.

Kompressionstemperaturanstieg und Kältemitteltypen

Unterschiedliche Kältemittel haben unterschiedliche thermische und physikalische Eigenschaften und die Abgastemperatur steigt nach dem gleichen Verdichtungsvorgang unterschiedlich an. Daher sollten für unterschiedliche Kühltemperaturen unterschiedliche Kältemittel gewählt werden.

Fazit und Empfehlung:

Der Kompressor sollte keine Überhitzungserscheinungen wie die hohe Temperatur des Motors und die zu hohe Abdampftemperatur im normalen Betrieb des Kompressors aufweisen. Die Überhitzung des Kompressors ist ein wichtiges Fehlersignal, das darauf hinweist, dass ein ernstes Problem im Kühlsystem vorliegt oder der Kompressor unsachgemäß verwendet und gewartet wird.

Liegt die Quelle der Verdichterüberhitzung im Kühlsystem, kann das Problem nur durch eine verbesserte Auslegung und Wartung des Kühlsystems gelöst werden. Der Wechsel auf einen neuen Kompressor kann das Überhitzungsproblem nicht grundsätzlich beseitigen.