
冷水機在正常使用范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)時,不該出現(xiàn)電機高溫、排氣溫度過高等過熱情況。壓縮機過熱可是個重要的故障信號,說明制冷系統(tǒng)要么存在較嚴重的問題,要么是壓縮機的使用和維護沒做到位。
這壓縮機過熱的根源其實在制冷系統(tǒng)上,只能從改進制冷系統(tǒng)設計和做好日常維護這兩方面著手解決,就算換一臺新壓縮機,也沒法從根本上消除過熱問題。
冷水機壓縮機排氣溫度過熱,主要有這幾個原因:回氣溫度高、電機加熱量大、壓縮比高、反膨脹與氣體混合、制冷劑選擇不當。
(1)壓縮機回氣溫度高
回氣溫度的高低,是相對蒸發(fā)溫度來說的。為了防止回液,一般回氣管路都要求有20°C的回氣過熱度??梢腔貧夤苈繁貨]做好,過熱度就會遠遠超過20°C。
回氣溫度越高,氣缸的吸氣溫度和排氣溫度也會跟著越高。通常來說,回氣溫度每升高1°C,排氣溫度就會升高1~1.3°C。
(2)電機加熱
對于回氣冷卻型壓縮機來說,制冷劑蒸氣在流經(jīng)電機腔的時候,會被電機加熱,這樣氣缸的吸氣溫度就會再次升高。電機的發(fā)熱量受功率和效率影響,而消耗的功率又和排量、容積效率、工況、摩擦阻力等因素密切相關(guān)。
像回氣冷卻型半封壓縮機,制冷劑在電機腔的溫升范圍大概在15~45°C之間。但空氣冷卻(風冷)型壓縮機里,制冷劑不會經(jīng)過繞組,所以不存在電機加熱的問題。
(3)壓縮比過高
排氣溫度受壓縮比的影響特別大,壓縮比越大,排氣溫度就越高。想要降低排氣溫度,降低壓縮比是個有效的辦法,具體可以通過提高吸氣壓力和降低排氣壓力來實現(xiàn)。
吸氣壓力是由蒸發(fā)壓力和吸氣管路阻力決定的。提高蒸發(fā)溫度,就能有效提高吸氣壓力,快速降低壓縮比,進而降低排氣溫度。有些用戶片面覺得,蒸發(fā)溫度越低,冷卻速度就越快,其實這種想法有不少問題。降低蒸發(fā)溫度雖然能增加冷凍溫差,但壓縮機制冷量會減小,所以冷卻速度不一定會變快。更何況蒸發(fā)溫度越低,制冷系數(shù)也會越低,而負荷反而會增加,導致壓縮機運轉(zhuǎn)時間延長,耗電量也會變大。另外,降低回氣管路阻力也能提高回氣壓力,比如及時更換臟堵的回氣過濾器、盡量縮短蒸發(fā)管和回氣管路的長度等。
還有,制冷劑不足也會導致吸氣壓力低,要是發(fā)現(xiàn)制冷劑漏失了,得及時補充。實踐證明,通過提高吸氣壓力來降低排氣溫度,比其他方法更簡單有效。
排氣壓力過高,主要是因為冷凝壓力太高。冷凝器散熱面積不夠、內(nèi)部積垢、冷卻風量或水量不足、冷卻水或空氣溫度過高等,都可能導致冷凝壓力升高。所以選擇合適的冷凝面積、維持充足的冷卻介質(zhì)流量,就顯得格外重要。像高溫和空調(diào)壓縮機,設計的運轉(zhuǎn)壓縮比較低,要是把它們用于冷凍場景,壓縮比會成倍提高,排氣溫度會變得很高,而冷卻又跟不上,自然就會造成過熱。因此要避免超范圍使用壓縮機,盡量讓壓縮機工作在*小壓比的工況下。在一些低溫系統(tǒng)中,過熱可是壓縮機故障的首要原因。
(4)反膨脹與氣體混合
當吸氣行程開始后,滯留在氣缸余隙內(nèi)的高壓氣體,會有一個反膨脹過程。反膨脹之后,氣體壓力會恢復到吸氣壓力,而之前用于壓縮這部分氣體所消耗的能量,在反膨脹過程中就白白損失掉了。余隙越小,一方面反膨脹引起的功耗會越小,另一方面吸氣量也會越大,壓縮機的能效比也就大大提高了。
在反膨脹過程中,氣體接觸到閥板、活塞頂部和氣缸頂部的高溫面,會吸收熱量,所以反膨脹結(jié)束時,氣體溫度并不會降低到吸氣溫度。反膨脹結(jié)束后,真正的吸氣過程才開始。氣體進入氣缸后,一方面會和反膨脹氣體混合,導致溫度升高;另一方面,混合氣體還會從氣缸壁面上吸熱,進一步升溫。所以壓縮過程開始時,氣體溫度已經(jīng)比吸氣溫度高了。不過因為反膨脹過程和吸氣過程都非常短暫,實際的溫升其實很有限,一般不超過5°C。反膨脹是由氣缸余隙引起的,這也是傳統(tǒng)活塞式壓縮機無法回避的缺點,只要閥板排氣孔中的氣體排不干凈,就會出現(xiàn)反膨脹現(xiàn)象。
(5)制冷劑種類影響
不同制冷劑的熱物理性質(zhì)不一樣,就算經(jīng)歷同樣的壓縮過程,排氣溫度的升高幅度也會不同。所以針對不同的制冷溫度,應該選用對應的制冷劑。比如當冷凝溫度為50°C、回氣過熱度為20°C時,不同制冷劑經(jīng)過絕熱壓縮后,溫度升高值會有明顯差異。要是再考慮到20°C的回氣過熱度和30°C的電機加熱,理論上排氣溫度會超過150°C,這時候就需要附加冷卻措施了。而對于蒸發(fā)溫度在0°C以上的場景(比如空調(diào)),排氣溫度一般不應該超過110°C,通常不會出現(xiàn)過熱問題。
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