为什么冷热冲击试验箱中压缩机的排气温度会过高?

冷热冲击试验箱中压缩机排气温度过高过热的原因有以下几种:回气温度高、电机加热量大、压缩比高、冷凝压力高、以及选择不当的制冷剂。

回气温度高

回气温度指的是相对于蒸发温度而言的温度。为了避免回液现象,通常回气管路需要保持20°C的回气过热度。如果回气管路保温**,过热度可能会远超20°C。回气温度越高,气缸的吸气温度和排气温度也会随之升高。每升高1°C,排气温度会升高1~1.3°C。

电机加热

关于回气冷却型压缩机,当制冷剂蒸气流经电机腔时,电机会将其加热,进而再次提高气缸的吸气温度。电机的发热量受功率和效率的影响,而消耗功率则与排量、容积效率、工况、摩擦阻力等密切相关。

冷热冲击试验箱中半封闭压缩机采用回气冷却方式,使得制冷剂在电机腔内的温升范围大约在15℃到45℃之间。而风冷压缩机则通过空气冷却来实现制冷,制冷剂不会通过电机绕组,因此不会有电机加热的问题。

压缩比过高

压缩比对排气温度有巨大的影响,压缩比越高,排气温度就越高。要降低排气温度,可以采用降低压缩比的方法,其中具体措施包括提高吸气压力和降低排气压力。

吸气压力受蒸发压力和吸气管路阻力共同影响。通过升高蒸发温度,达到有效提升吸气压力的目的,并快速减少压缩比,从而有效地降低排气温度。

有人觉得,降低蒸发温度就能加快制冷速度,但这种想法存在很多问题。虽然温差增加了,但压缩机的制冷量却减少了,所以冷冻速度反而不一定更快。此外,还要考虑到蒸发温度越低,制冷系数也会降低,而负荷却会增加,运转时间变长,电费也会上涨。

降低回气管路阻力可以增加回气压力。方法有及时更换堵塞的回气过滤器,尽可能缩小蒸发管和回气管路长度等。此外,制冷剂不足也会导致吸气压力降低。应及时补充制冷剂。实践证明,通过提高吸气压力来降低排气温度,比其他方法更为简单有效。

冷热冲击试验箱中排气压力过高的主要原因是冷凝压力过高。导致冷凝压力过高的原因有冷凝器散热面积不足、表面结垢、冷却风或水不足、冷却水或空气温度过高等。为了防止冷凝压力过高,我们需要选择适当的冷凝器散热面积并保证冷却介质流量充足,这一点非常重要。

高温和空调系统中,压缩机的设计压缩比相对较低。但在冷冻系统中,压缩比会成倍增加,导致排气温度升高,而散热不足,从而导致过热现象。我们应该避免在超范围的情况下使用压缩机,并尽可能在较小的压缩比下使用压缩机。在一些低温系统中,过热是导致压缩机故障的主要原因。

控制膨胀与气体混合的方法

一旦开始吸气,便进入了高压气体在气缸缝隙内反膨胀的阶段。在这个阶段,气体的压力恢复到吸气压力,而用于压缩此部分气体所需的能量,则在反膨胀中被损失掉。较小的气缸缝隙不仅使反膨胀过程中的功耗较小,而且有助于增加吸入气体的数量,从而使压缩机的效率大大提高。

在反膨胀的过程中,气体会接触到阀板、活塞头和气缸顶部等高温表面并吸收热量,因此当反膨胀结束时,气体温度不会降至吸气时的温度。真正的吸气过程会在反膨胀结束后展开,此时气体会进入气缸并与反膨胀的气体混合,从而使气体温度升高。

在另一方面,混合气体会从壁面吸收热量并升温。因此,在压缩过程开始时,气体的温度比吸入时要高。但是由于反膨胀和吸气过程很短暂,实际上温度上升是非常有限的,一般不超过5℃。

冷热冲击试验箱中压缩机的反膨胀现象常见于传统活塞式压缩机,因为气缸间隙导致的阀板排气孔中气体无法排出,从而产生反膨胀现象。

压缩温升与冷媒种类有关。

不同制冷剂的热力学特性各异,即使经历相同的压缩过程,其排气温度升高的程度也不尽相同。因此,在不同的制冷温度下,应选择相应的制冷剂。

压缩机的正常运行并不应该出现电机高温和排气温度异常升高等过热现象。压缩机过热是一个重要的故障信号,它暗示制冷系统存在比较严重的问题,亦或者是由于压缩机的使用和维护不当所造成的。

如果冷热冲击试验箱中压缩机过热的原因在于制冷系统,那么只能从改进制冷系统的设计和维护入手,以解决这个问题。只更换新压缩机不能从根本上消除过热问题。

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