【Вопрос дня】11.22 Вопрос с выбором ответа: Если коэффициент сжатия в поршневом компрессоре слишком высок

Если коэффициент сжатия поршневого компрессора слишком высок, это приведет к чрезмерно высокой температуре отработанных газов C

Если коэффициент сжатия в поршневом компрессоре слишком высок, это приведет к повышению температуры отработанных газов (C)

Если коэффициент сжатия в рекуперативном компрессоре слишком высок, это приведет к тому, что температура отработанных газов будет (A. колебаться периодически; B. слишком низкой; C. слишком высокой; D. трудно определить)

Если коэффициент сжатия в рекуперативном компрессоре слишком высок, это приводит к повышению температуры выходящих газов (CА, периодические колебания B, слишком низкая C, слишком высокая D, трудно определить). Основные причины перегрева температуры выходящих газов компрессора следующие: высокая температура возвращаемого газа, большое нагревание двигателя, высокий коэффициент сжатия, высокое давление конденсата, неправильный выбор хладагента. 1. Высокая температура возвращаемого воздуха. Уровень температуры возвращаемого воздуха определяется относительно температуры испарения. Для предотвращения обратного потока жидкости в системах возврата газа обычно требуется температура перегрева газа при 20°C. Если теплоизоляция возвращающейся трубопроводной линии плохая, температура перегрева значительно превышает 20°C. Чем выше температура возврата воздуха, тем выше температура всасываемого и выпускаемого воздуха в цилиндре. При каждом повышении температуры возвратных газов на 1°C температура выхлопных газов повышается на 1–1,3°C. 2. Нагрев двигателя У компрессоров с охлаждением возвратных газов пары хладагента нагреваются двигателем при прохождении через его камеру, в результате чего температура воздуха, поступающего в цилиндр, снова повышается. Тепловыделение двигателя зависит от мощности и КПД, в то время как расход мощности тесно связан с рабочим объемом, коэффициентом полезного действия, условиями работы и силами трения. Компрессор с полузакрытым циклом и охлаждением возвратных газов; температура хладагента в камере двигателя находится в диапазоне примерно от 15 до 45°C. В компрессорах с воздушным охлаждением хладагент проходит мимо обмоток, поэтому проблема нагрева двигателя отсутствует. 3. Чрезмерное соотношение сжатия. Температура выхлопных газов в значительной степени зависит от соотношения сжатия: чем выше это соотношение, тем выше температура выхлопных газов. Снижение соотношения сжатия позволяет значительно снизить температуру отработавших газов; к способам этого относятся повышение давления при вдувании воздуха и снижение давления при выпуске отработавших газов. Давление вдоха определяется давлением испарения и сопротивлением воздуховода. Повышение температуры испарения позволяет эффективно повысить давление во впускной системе, быстро снизить соотношение сжатия и тем самым уменьшить температуру выхлопных газов. Некоторые пользователи ошибочно считают, что чем ниже температура испарения, тем быстрее происходит охлаждение; на самом деле в этой идее много проблем. Снижение температуры испарения может увеличить разницу температур в процессе охлаждения, однако мощность компрессора снижается, поэтому скорость охлаждения не обязательно будет высокой. К тому же, чем ниже температура испарения, тем ниже коэффициент охлаждения, в то время как нагрузка увеличивается, время работы удлиняется, а энергопотребление растет. Снижение сопротивления возвращающейся трубопроводной системы также может способствовать повышению давления возвращаемого газа. К конкретным методам относятся своевременная замена загрязнённых фильтров для возвращаемого газа, а также максимальное сокращение длины испарительных и возвращающихся трубопроводов. Кроме того, недостаток хладагента также является одной из причин низкого давления на впуске. После утечки хладагента его необходимо своевременно пополнять. Практика показывает, что снижение температуры выхлопных газов путем повышения давления во время вдоха является более простым и эффективным способом по сравнению с другими методами. Основной причиной слишком высокого давления отработанных газов является слишком высокое давление конденсата. Недостаточная площадь поверхности конденсатора для охлаждения, наличие налета, недостаточный объем воздуха или воды для охлаждения, слишком высокая температура охлаждающей воды или воздуха — все это может привести к чрезмерно высокому давлению при конденсации. Очень важно выбрать подходящую площадь конденсации и обеспечить достаточный приток охлаждающей среды. При высоких температурах коэффициент сжатия в компрессорах кондиционеров невысок, а для процесса охлаждения он значительно увеличивается. В результате температура отработанных газов становится очень высокой, и система охлаждения не успевает справиться с этим, что приводит к перегреву. Необходимо избегать чрезмерного использования компрессора и заставлять его работать при максимально низком соотношении давлений. В некоторых системах с низкими температурами перегрев является основной причиной неисправностей компрессора. 4. Противодействие расширению и смешивание газов. После начала процесса вдувания газа высокого давления, оставшегося в свободном пространстве цилиндра, происходит процесс противодействия его расширению. После обратного сжатия давление газа возвращается к уровню давления при впуске; энергия, затрачиваемая на сжатие этой части газа, теряется в процессе обратного сжатия. Чем меньше зазор, тем меньше энергопотребление, обусловленное антирасширением, с другой стороны, увеличивается объем вдуваемого воздуха, в результате чего КПД компрессора **повышается**. В процессе обратного расширения газ вступает в контакт с высокотемпературными поверхностями клапанной пластины, верхней части поршня и верхней части цилиндра, поглощая тепло. Поэтому к моменту окончания обратного расширения температура газа не снижается до температуры воздуха, поступающего в систему. После окончания процесса антирасширения начинается настоящий процесс вдоха. После попадания газа в цилиндр он с одной стороны смешивается с газом, находящимся в состоянии обратного расширения, в результате чего температура повышается ； С другой стороны, смешанный газ поглощает тепло от стенок и нагревается. Поэтому температура газа в начале процесса сжатия выше, чем температура воздуха, поступающего в систему. Однако поскольку процессы антирасширения и впуска газа происходят очень быстро, фактическое повышение температуры бывает крайне незначительным — обычно менее 5°C. Антирасширение вызвано зазором в цилиндре и является недостатком, которого невозможно избежать у традиционных поршневых компрессоров. Если газ из отверстий для выпуска воздуха на плите клапана не может выйти, происходит обратное расширение. Вентиляционные элементы патентованных дисковых клапанов компании Tanaka очень специальны: они позволяют устранить зазоры в вентиляционных отверстиях и задержку газа, тем самым эффективно контролируя процесс обратного расширения. С момента своего изобретения компрессоры с дисковым клапаном по-прежнему удерживают рекорд самой высокой эффективности. 5. Прирост температуры при сжатии и вид хладагента. У разных хладагентов разные термофизические свойства, поэтому после одинакового процесса сжатия степень повышения температуры выходящих газов у них различается. Поэтому для разных температур охлаждения следует использовать разные хладагенты. На рисунках 1–3 показано значение повышения температуры при изолируемом сжатии различных хладагентов при температуре конденсации 50°C и избытке температуры возвращающегося газа 20°C. Учитывая перегрев возвращаемого воздуха при 20°C и нагрев двигателя при 30°C, теоретическая температура выходящих газов превысит 150°C, что требует дополнительного охлаждения. Для устройств, при которых температура испарения превышает 0°C (например, кондиционеры), температура выходящих газов не должна превышать 110°C; проблем с перегревом не возникает. Выводы и рекомендации: при нормальной работе компрессора в пределах допустимых условий не должно наблюдаться перегрева двигателя и чрезмерно высокой температуры выходящих газов. Перегрев компрессора — это важный сигнал неисправности, указывающий на серьезные проблемы в системе охлаждения или на неправильное использование и обслуживание компрессора. Если причина перегрева компрессора кроется в системе охлаждения, то решить проблему можно только путем улучшения проектирования и технического обслуживания этой системы. Замена на новый компрессор не позволит коренным образом устранить проблему перегрева.

Если коэффициент сжатия в рекуперативном компрессоре слишком высок, это приведет к чрезмерно высокой температуре отработанных газов

Если коэффициент сжатия в рекуперативном компрессоре слишком высок, это приведет к чрезмерно высокой температуре отработанных газов

Если коэффициент сжатия в рекуперативном компрессоре слишком высок, это приведет к чрезмерно высокой температуре отработанных газов