Jakie są główne przyczyny przegrzewania się spalin ze sprężarki?

Głównymi przyczynami przegrzania temperatury spalin są: wysoka temperatura powietrza powrotnego, duża moc grzewcza silnika, wysoki stopień sprężania, wysokie ciśnienie skraplania oraz niewłaściwy dobór czynnika chłodniczego.

Wysoka temperatura powietrza powrotnego

Temperatura powietrza powrotnego jest zależna od temperatury parowania. Aby zapobiec cofaniu się cieczy, rurociąg powietrza powrotnego na ogół wymaga przegrzania powietrza powrotnego o temperaturze 20°C. Jeśli rura powietrza powrotnego nie jest dobrze zaizolowana, przegrzanie znacznie przekroczy 20°C.

Im wyższa temperatura powietrza powrotnego, tym wyższa temperatura ssania cylindra i temperatura spalin. Za każdym razem, gdy temperatura powietrza powrotnego wzrośnie o 1°C, temperatura spalin wzrośnie o 1 do 1.3°C.

Ogrzewanie silnika

W przypadku sprężarki chłodzącej powietrze powrotne para czynnika chłodniczego jest podgrzewana przez silnik, gdy przepływa przez komorę silnika, a temperatura ssania cylindra zostaje ponownie zwiększona. Wartość opałowa silnika zależy od mocy i sprawności, a pobór mocy jest ściśle powiązany z przemieszczeniem, sprawnością objętościową, warunkami pracy, oporami tarcia itp.

W półhermetycznej sprężarce z chłodzeniem powietrzem powrotnym wzrost temperatury czynnika chłodniczego w komorze silnika wynosi w przybliżeniu od 15 do 45°C. W sprężarce chłodzonej powietrzem (chłodzonej powietrzem) układ chłodniczy nie przechodzi przez uzwojenie, więc nie ma problemu z nagrzewaniem się silnika.

Stopień kompresji jest zbyt wysoki

Na temperaturę spalin duży wpływ ma stopień sprężania. Im wyższy stopień sprężania, tym wyższa temperatura spalin. Zmniejszenie stopnia sprężania może znacznie obniżyć temperaturę spalin. Specyficzne metody obejmują zwiększenie ciśnienia ssania i zmniejszenie ciśnienia spalin.

Ciśnienie ssania jest określone przez ciśnienie parowania i opór rury ssawnej. Zwiększenie temperatury parowania może skutecznie zwiększyć ciśnienie ssania i szybko obniżyć stopień sprężania, zmniejszając w ten sposób temperaturę spalin.

Niektórzy użytkownicy są częściowo przekonani, że im niższa temperatura parowania, tym szybsze tempo chłodzenia. Ten pomysł faktycznie ma wiele problemów. Chociaż obniżenie temperatury parowania może zwiększyć różnicę temperatur zamrażania, wydajność chłodnicza sprężarki jest zmniejszona, więc prędkość zamrażania niekoniecznie jest duża. Co więcej, im niższa temperatura parowania, tym niższy współczynnik chłodzenia, ale zwiększa się obciążenie, wydłuża się czas pracy i zwiększa się pobór mocy.

Zmniejszenie oporu przewodu powietrza powrotnego może również zwiększyć ciśnienie powietrza powrotnego. Konkretne metody obejmują terminową wymianę brudnego filtra powietrza powrotnego oraz minimalizację długości rury parowania i przewodu powietrza powrotnego. Ponadto niewystarczająca ilość czynnika chłodniczego jest również czynnikiem niskiego ciśnienia ssania. Czynnik chłodniczy należy uzupełnić na czas po jego utracie. Praktyka pokazuje, że obniżenie temperatury spalin poprzez zwiększenie ciśnienia ssania jest prostsze i skuteczniejsze niż inne metody.

Główną przyczyną nadmiernie wysokiego ciśnienia spalin jest zbyt wysokie ciśnienie skraplania. Niewystarczająca powierzchnia odprowadzania ciepła ze skraplacza, zanieczyszczenie, niewystarczająca objętość powietrza chłodzącego lub objętości wody, zbyt wysoka temperatura wody chłodzącej lub powietrza itp. mogą powodować nadmierne ciśnienie skraplania. Bardzo ważne jest, aby wybrać odpowiedni obszar kondensacji i utrzymać wystarczający przepływ czynnika chłodzącego.

Konstrukcja sprężarki wysokotemperaturowej i klimatyzacyjnej charakteryzuje się niskim współczynnikiem sprężania roboczego. Po użyciu do chłodzenia stopień sprężania jest podwojony, temperatura spalin jest bardzo wysoka, a chłodzenie nie nadąża, co powoduje przegrzanie. Dlatego konieczne jest unikanie nadmiernego wykorzystania sprężarki i sprawienie, aby sprężarka pracowała przy możliwie najniższym stosunku ciśnień. W niektórych systemach niskotemperaturowych przegrzanie jest główną przyczyną awarii sprężarki.

Antyekspansja i mieszanie gazu

Po rozpoczęciu suwu ssania gaz pod wysokim ciśnieniem uwięziony w luzie cylindra zostanie poddany procesowi zapobiegającemu rozprężaniu. Po rozprężaniu odwrotnym ciśnienie gazu powraca do ciśnienia ssania, a energia zużyta na sprężanie tej części gazu jest tracona w rozprężaniu odwrotnym. Im mniejszy prześwit, tym z jednej strony mniejszy pobór mocy spowodowany antyrozprężaniem, z drugiej zaś większy wlot powietrza, co znacznie zwiększa efektywność energetyczną sprężarki.

Podczas procesu zapobiegającego rozprężaniu gaz styka się z wysokotemperaturową powierzchnią płyty zaworowej, górną częścią tłoka i górną częścią cylindra, aby pochłonąć ciepło, dzięki czemu temperatura gazu nie spadnie do temperatury ssania na końcu antyekspansja.

Po zakończeniu antyekspansji rozpoczyna się proces inhalacji. Po wejściu gazu do butli, z jednej strony miesza się on z gazem antyrozprężnym i temperatura wzrasta; z drugiej strony mieszany gaz pochłania ciepło ze ściany, aby zwiększyć temperaturę. Dlatego temperatura gazu na początku procesu sprężania jest wyższa niż temperatura ssania. Jednakże, ponieważ proces rozprężania wstecznego i proces ssania są bardzo krótkie, rzeczywisty wzrost temperatury jest bardzo ograniczony, zwykle poniżej 5°C.

Brak rozprężania spowodowany jest luzem cylindrów, co jest nieuniknioną wadą tradycyjnych sprężarek tłokowych. Jeśli gaz w otworze odpowietrzającym płyty zaworowej nie może zostać spuszczony, wystąpi zabezpieczenie przed rozprężaniem.

Wzrost temperatury sprężania i rodzaje czynnika chłodniczego

Różne czynniki chłodnicze mają różne właściwości termiczne i fizyczne, a temperatura spalin różnie wzrasta po tym samym procesie sprężania. Dlatego do różnych temperatur chłodzenia należy dobierać różne czynniki chłodnicze.

wniosek i sugestia:

Sprężarka nie powinna wykazywać zjawisk przegrzania, takich jak wysoka temperatura silnika i zbyt wysoka temperatura pary wylotowej podczas normalnej pracy sprężarki. Przegrzanie sprężarki jest ważnym sygnałem usterki, wskazującym na poważny problem w układzie chłodniczym lub niewłaściwą eksploatację i konserwację sprężarki.

Jeżeli źródło przegrzania sprężarki leży w układzie chłodniczym, problem można rozwiązać jedynie poprzez poprawę konstrukcji i konserwacji układu chłodniczego. Zmiana na nową sprężarkę nie może zasadniczo wyeliminować problemu przegrzania.