Quali sono le ragioni principali del surriscaldamento dello scarico del compressore?

Le ragioni principali del surriscaldamento della temperatura dei gas di scarico sono le seguenti: elevata temperatura dell’aria di ritorno, grande capacità di riscaldamento del motore, elevato rapporto di compressione, alta pressione di condensazione e selezione errata del refrigerante.

Alta temperatura dell’aria di ritorno

La temperatura dell’aria di ritorno è relativa alla temperatura di evaporazione. Per evitare il ritorno di liquido, la tubazione dell’aria di ritorno richiede generalmente un surriscaldamento dell’aria di ritorno di 20°C. Se il tubo dell’aria di ritorno non è ben isolato, il surriscaldamento supererà di gran lunga i 20°C.

Maggiore è la temperatura dell’aria di ritorno, maggiore è la temperatura di aspirazione del cilindro e la temperatura di scarico. Ogni volta che la temperatura dell’aria di ritorno aumenta di 1°C, la temperatura di scarico aumenta di 1 fino a 1.3°C.

Riscaldamento del motore

Per il compressore di raffreddamento dell’aria di ritorno, il vapore refrigerante viene riscaldato dal motore mentre scorre attraverso la cavità del motore e la temperatura di aspirazione del cilindro viene nuovamente aumentata. Il potere calorifico del motore è influenzato dalla potenza e dall’efficienza e il consumo di energia è strettamente correlato allo spostamento, all’efficienza volumetrica, alle condizioni di lavoro, alla resistenza all’attrito, ecc.

Nel compressore semiermetico del tipo con raffreddamento ad aria di ritorno, l’aumento di temperatura del refrigerante nella cavità del motore è all’incirca tra 15 e 45°C. Nel compressore raffreddato ad aria (raffreddato ad aria), il sistema di refrigerazione non passa attraverso gli avvolgimenti, quindi non c’è problema di riscaldamento del motore.

Il rapporto di compressione è troppo alto

La temperatura di scarico è fortemente influenzata dal rapporto di compressione. Maggiore è il rapporto di compressione, maggiore è la temperatura di scarico. La riduzione del rapporto di compressione può ridurre significativamente la temperatura di scarico. Metodi specifici includono l’aumento della pressione di aspirazione e la riduzione della pressione di scarico.

La pressione di aspirazione è determinata dalla pressione di evaporazione e dalla resistenza del tubo di aspirazione. L’aumento della temperatura di evaporazione può aumentare efficacemente la pressione di aspirazione e ridurre rapidamente il rapporto di compressione, riducendo così la temperatura di scarico.

Alcuni utenti sono parziali nel ritenere che minore è la temperatura di evaporazione, maggiore è la velocità di raffreddamento. Questa idea ha in realtà molti problemi. Sebbene l’abbassamento della temperatura di evaporazione possa aumentare la differenza di temperatura di congelamento, la capacità di refrigerazione del compressore è ridotta, quindi la velocità di congelamento non è necessariamente elevata. Inoltre, minore è la temperatura di evaporazione, minore è il coefficiente di refrigerazione, ma aumenta il carico, si allunga il tempo di funzionamento e aumenta il consumo di energia.

La riduzione della resistenza della linea dell’aria di ritorno può anche aumentare la pressione dell’aria di ritorno. I metodi specifici includono la sostituzione tempestiva del filtro dell’aria di ritorno sporco e la riduzione al minimo della lunghezza del tubo di evaporazione e della linea dell’aria di ritorno. Inoltre, un refrigerante insufficiente è anche un fattore di bassa pressione di aspirazione. Il refrigerante deve essere reintegrato in tempo dopo averlo perso. La pratica dimostra che ridurre la temperatura di scarico aumentando la pressione di aspirazione è più semplice ed efficace di altri metodi.

Il motivo principale per la pressione di scarico eccessivamente alta è che la pressione di condensazione è troppo alta. Area di dissipazione del calore insufficiente del condensatore, incrostazioni, volume dell’aria di raffreddamento o volume dell’acqua insufficiente, acqua di raffreddamento o temperatura dell’aria troppo elevate, ecc. Possono causare una pressione di condensazione eccessiva. È molto importante scegliere un’area di condensazione adeguata e mantenere un flusso del mezzo di raffreddamento sufficiente.

Il design del compressore per alte temperature e aria condizionata ha un basso rapporto di compressione operativo. Dopo essere stato utilizzato per la refrigerazione, il rapporto di compressione è raddoppiato, la temperatura di scarico è molto alta e il raffreddamento non può reggere, con conseguente surriscaldamento. Pertanto, è necessario evitare l’uso fuori gamma del compressore e far funzionare il compressore al rapporto di pressione più basso possibile. In alcuni sistemi a bassa temperatura, il surriscaldamento è la causa principale del guasto del compressore.

Anti-espansione e miscelazione del gas

Dopo l’inizio della corsa di aspirazione, il gas ad alta pressione intrappolato nel gioco del cilindro subirà un processo anti-espansione. Dopo l’espansione inversa, la pressione del gas ritorna alla pressione di aspirazione e l’energia consumata per comprimere questa parte del gas viene persa nell’espansione inversa. Minore è il gioco, minore è il consumo di energia causato dall’anti-espansione da un lato e maggiore è la presa d’aria dall’altro, il che aumenta notevolmente il rapporto di efficienza energetica del compressore.

Durante il processo anti-espansione, il gas entra in contatto con la superficie ad alta temperatura della piastra della valvola, la parte superiore del pistone e la parte superiore del cilindro per assorbire il calore, quindi la temperatura del gas non scenderà alla temperatura di aspirazione alla fine del anti-espansione.

Dopo che l’anti-espansione è finita, inizia il processo di inalazione. Dopo che il gas è entrato nella bombola, da un lato, si mescola con il gas antiespandente e la temperatura sale; il gas miscelato, invece, assorbe calore dalla parete per aumentare la temperatura. Pertanto, la temperatura del gas all’inizio del processo di compressione è superiore alla temperatura di aspirazione. Tuttavia, poiché il processo di espansione inversa e il processo di aspirazione sono molto brevi, l’aumento di temperatura effettivo è molto limitato, generalmente inferiore a 5°C.

L’antiespansione è causata dal gioco del cilindro, che è un difetto inevitabile dei tradizionali compressori a pistoni. Se il gas nel foro di sfiato della piastra della valvola non può essere scaricato, ci sarà anti-espansione.

Aumento della temperatura di compressione e tipi di refrigerante

Refrigeranti diversi hanno proprietà termiche e fisiche diverse e la temperatura dei gas di scarico aumenta in modo diverso dopo lo stesso processo di compressione. Pertanto, è necessario selezionare refrigeranti diversi per temperature di refrigerazione diverse.

conclusione e suggerimento:

Il compressore non deve presentare fenomeni di surriscaldamento quali l’elevata temperatura del motore e l’eccessiva temperatura del vapore di scarico nel normale funzionamento del compressore. Il surriscaldamento del compressore è un importante segnale di guasto, che indica che c’è un problema serio nel sistema di refrigerazione o che il compressore è usato e mantenuto in modo improprio.

Se la fonte del surriscaldamento del compressore risiede nell’impianto di refrigerazione, il problema può essere risolto solo migliorando la progettazione e la manutenzione dell’impianto di refrigerazione. Il passaggio a un nuovo compressore non può eliminare fondamentalmente il problema del surriscaldamento.