コンプレッサー排気温度が過熱する主な原因は、戻り空気温度が高いこと、モーターの発熱量が大きいこと、圧縮比が高いこと、凝縮圧力が高いこと、冷媒の選択が不適切であることなどです。
1. 還気温度
還気温度は蒸発温度に比例します。液体の逆流を防ぐため、還気配管では通常、還気過熱度を20℃にする必要があります。還気配管の断熱が不十分な場合、過熱度は20℃をはるかに超える可能性があります。
還気温度が高いほど、シリンダーの吸入温度と排気温度も高くなります。還気温度が1℃上昇するごとに、排気温度は上昇します。
2. モーターの発熱
還気式冷却コンプレッサーの場合、冷媒蒸気はモーターキャビティ内を流れる際にモーターによって加熱され、シリンダー吸入温度が再び上昇する。
モーターが発生する熱量は出力と効率に影響され、消費電力は排気量、体積効率、運転条件、摩擦抵抗などに密接に関係する。
還気冷却式半密閉型コンプレッサーの場合、モーターキャビティ内の冷媒の温度上昇は15℃から45℃の範囲です。空冷式コンプレッサーでは、冷媒が巻線を通らないため、モーターの過熱問題は発生しません。
3. 圧縮比が高すぎる
排気温度は圧縮比に大きく影響されます。圧縮比が高いほど、排気温度も高くなります。圧縮比を下げることで、吸気圧が上昇し排気圧が低下するため、排気温度を大幅に下げることができます。
吸入圧力は、蒸発圧力と吸入管抵抗によって決まります。蒸発温度を上げることで、吸入圧力を効果的に高め、圧縮比を迅速に低下させ、排気温度を下げることができます。
実際のところ、吸気圧を上げることで排気温度を下げる方法は、他の方法よりも簡単で効果的であることが分かっている。
排気圧力が過剰になる主な原因は、凝縮圧力が高すぎることです。凝縮器の冷却面積不足、スケールの蓄積、冷却空気量または冷却水量の不足、冷却水または空気温度の過大などが、過剰な凝縮圧力の原因となります。適切な凝縮面積を選択し、十分な冷却媒体流量を維持することが非常に重要です。
高温用および空調用コンプレッサーは、低い圧縮比で動作するように設計されています。冷凍用途で使用すると、圧縮比が急激に上昇し、排気温度が非常に高くなり、冷却が追いつかず過熱を引き起こします。したがって、コンプレッサーを定格範囲を超えて使用することは避け、可能な限り低い圧縮比で運転してください。一部の極低温システムでは、過熱がコンプレッサー故障の主な原因となっています。
4. 膨張防止およびガス混合
吸入行程が始まると、シリンダーの隙間に閉じ込められた高圧ガスは減圧過程を経ます。減圧後、ガス圧は吸入圧力に戻り、この部分のガスを圧縮するために消費されたエネルギーは減圧過程で失われます。隙間が小さいほど、一方では膨張抑制による消費電力が小さくなり、他方では吸入容積が大きくなるため、圧縮機のエネルギー効率比が大幅に向上します。
減圧過程において、ガスはバルブプレート、ピストン頂部、シリンダー頂部の高温表面に接触して熱を吸収するため、減圧終了時にガス温度が吸入温度まで低下することはない。
膨張抑制が完了すると、吸入プロセスが開始されます。ガスがシリンダーに入ると、一方では膨張抑制ガスと混合して温度が上昇し、他方では混合ガスが壁面から熱を吸収して加熱されます。そのため、圧縮プロセスの開始時のガス温度は吸入温度よりも高くなります。しかし、膨張抑制プロセスと吸入プロセスは非常に短いため、実際の温度上昇はごくわずかで、一般的に5℃未満です。
逆膨張はシリンダーのクリアランスによって引き起こされる現象であり、従来のピストン式コンプレッサーの避けられない欠点である。バルブプレートの通気孔内のガスが排出されない場合、逆膨張が発生する。
5. 圧縮温度上昇と冷媒の種類
冷媒の種類によって熱物性値が異なるため、同じ圧縮プロセスを経た後でも排気ガスの温度上昇率は異なります。したがって、異なる冷凍温度には異なる冷媒を選択する必要があります。
6．結論と提言
コンプレッサーが使用範囲内で正常に動作している場合、モーター温度の上昇や排気蒸気温度の上昇といった過熱現象は発生しないはずです。コンプレッサーの過熱は重要な故障信号であり、冷凍システムに深刻な問題があるか、コンプレッサーが不適切に使用または保守されていることを示しています。
コンプレッサーの過熱の根本原因が冷凍システムにある場合、その問題は冷凍システムの設計とメンテナンスを改善することによってのみ解決できます。新しいコンプレッサーに交換しても、過熱の問題を根本的に解消することはできません。
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投稿日時：2024年3月13日