الأسباب الرئيسية لارتفاع درجة حرارة عادم الضاغط هي كما يلي: ارتفاع درجة حرارة الهواء العائد، والقدرة الكبيرة على تسخين المحرك، ونسبة الضغط العالية، وضغط التكثيف العالي، والاختيار غير المناسب للمبرد.
1. درجة حرارة الهواء العائد
ترتبط درجة حرارة هواء الإرجاع بدرجة حرارة التبخر. ولمنع ارتداد السائل، تتطلب أنابيب هواء الإرجاع عادةً ارتفاعًا في درجة حرارة هواء الإرجاع يصل إلى 20 درجة مئوية. إذا لم يكن أنبوب هواء الإرجاع معزولًا جيدًا، فستتجاوز درجة الحرارة 20 درجة مئوية بكثير.
كلما ارتفعت درجة حرارة هواء العودة، ارتفعت درجات حرارة سحب الأسطوانة وإخراجها. مع كل زيادة درجة مئوية واحدة في درجة حرارة هواء العودة، ترتفع درجة حرارة العادم.
2. تسخين المحرك
بالنسبة لضاغطات تبريد الهواء العائد، يتم تسخين بخار المبرد بواسطة المحرك عند تدفقه عبر تجويف المحرك، وتزداد درجة حرارة شفط الأسطوانة مرة أخرى.
إن الحرارة التي يولدها المحرك تتأثر بالقدرة والكفاءة، في حين أن استهلاك الطاقة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالإزاحة والكفاءة الحجمية وظروف العمل ومقاومة الاحتكاك وما إلى ذلك.
في ضواغط الهواء شبه المُحكمة المُبرَّدة بالهواء المُرتجع، تتراوح درجة حرارة المُبرِّد في تجويف المُحرِّك بين 15 و45 درجة مئوية. في ضواغط الهواء المُبرَّدة، لا يمر نظام التبريد عبر اللفات، لذا لا تُواجه مشكلة ارتفاع درجة حرارة المُحرِّك.
3. نسبة الضغط عالية جدًا
تتأثر درجة حرارة العادم بشكل كبير بنسبة الانضغاط. كلما زادت نسبة الانضغاط، ارتفعت درجة حرارة العادم. يمكن لخفض نسبة الانضغاط أن يخفض درجة حرارة العادم بشكل ملحوظ عن طريق زيادة ضغط الشفط وخفض ضغط العادم.
يُحدَّد ضغط الشفط بناءً على ضغط التبخر ومقاومة خط الشفط. ويمكن لزيادة درجة حرارة التبخر أن تزيد ضغط الشفط بفعالية، وتُخفِّض نسبة الضغط بسرعة، وبالتالي تُخفِّض درجة حرارة العادم.
تظهر الممارسة أن خفض درجة حرارة العادم عن طريق زيادة ضغط الشفط أسهل وأكثر فعالية من الطرق الأخرى.
السبب الرئيسي لارتفاع ضغط العادم هو ارتفاع ضغط التكثيف. قد يؤدي نقص مساحة التبريد في المكثف، أو تراكم الترسبات، أو قلة حجم هواء أو ماء التبريد، أو ارتفاع درجة حرارة ماء أو هواء التبريد، وما إلى ذلك، إلى ارتفاع ضغط التكثيف. من المهم جدًا اختيار مساحة التكثيف المناسبة والحفاظ على تدفق كافٍ لوسيط التبريد.
صُممت ضواغط درجات الحرارة العالية وتكييف الهواء للعمل بنسبة ضغط منخفضة. بعد استخدامها للتبريد، تزداد نسبة الضغط بشكل كبير، وتكون درجة حرارة العادم مرتفعة للغاية، ولا يستطيع نظام التبريد مواكبة ذلك، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. لذلك، تجنب استخدام الضاغط بما يتجاوز نطاقه، وشغّله بأقل من أدنى نسبة ضغط ممكنة. في بعض أنظمة التبريد العميق، يُعد ارتفاع درجة الحرارة السبب الرئيسي لتعطل الضاغط.
4. مكافحة التمدد واختلاط الغازات
بعد بدء شوط الشفط، يخضع الغاز عالي الضغط المحبوس في خلوص الأسطوانة لعملية تخفيف تمدد. بعد تخفيف التمدد، يعود ضغط الغاز إلى ضغط الشفط، وتُفقد الطاقة المستهلكة لضغط هذا الجزء من الغاز أثناء تخفيف التمدد. كلما صغر الخلوص، قلّ استهلاك الطاقة الناتج عن مقاومة التمدد من جهة، وزاد حجم الشفط من جهة أخرى، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة طاقة الضاغط.
أثناء عملية إزالة التمدد، يتلامس الغاز مع الأسطح ذات درجة الحرارة العالية لصفيحة الصمام وأعلى المكبس وأعلى الأسطوانة لامتصاص الحرارة، وبالتالي فإن درجة حرارة الغاز لن تنخفض إلى درجة حرارة الشفط في نهاية إزالة التمدد.
بعد اكتمال عملية منع التمدد، تبدأ عملية الاستنشاق. بعد دخول الغاز إلى الأسطوانة، يمتزج بالغاز المضاد للتمدد من جهة، فترتفع درجة حرارته؛ ومن جهة أخرى، يمتص الغاز المختلط الحرارة من سطح الجدار ويسخن. لذلك، تكون درجة حرارة الغاز في بداية عملية الضغط أعلى من درجة حرارة الشفط. ومع ذلك، نظرًا لقصر مدة عمليتي إزالة التمدد والشفط، فإن ارتفاع درجة الحرارة الفعلي يكون محدودًا جدًا، وعادةً ما يكون أقل من 5 درجات مئوية.
يحدث التمدد بسبب خلوص الأسطوانة، وهو عيبٌ لا مفر منه في ضواغط المكبس التقليدية. إذا لم يُصرَّف الغاز من فتحة تهوية صفيحة الصمام، فسيحدث تمدد عكسي.
5. ارتفاع درجة حرارة الضغط ونوع المبرد
تختلف خصائص المبردات الحرارية الفيزيائية باختلاف أنواعها، وتختلف درجة حرارة غاز العادم بعد عملية الضغط نفسها. لذلك، يجب اختيار مبردات مختلفة لدرجات حرارة التبريد المختلفة.
6. الاستنتاجات والاقتراحات
عند تشغيل الضاغط بشكل طبيعي ضمن نطاق الاستخدام، يجب ألا تحدث أي ظواهر ارتفاع في درجة الحرارة، مثل ارتفاع درجة حرارة المحرك أو ارتفاع درجة حرارة بخار العادم. يُعد ارتفاع درجة حرارة الضاغط إشارة عطل مهمة، إذ يُشير إلى وجود مشكلة خطيرة في نظام التبريد، أو سوء استخدام الضاغط وصيانته.
إذا كان السبب الجذري لارتفاع درجة حرارة الضاغط يكمن في نظام التبريد، فلا يمكن حل المشكلة إلا بتحسين تصميم نظام التبريد وصيانته. استبدال ضاغط جديد لا يمكن أن يحل مشكلة ارتفاع درجة الحرارة جذريًا.
شركة قوانغشي كولر لمعدات التبريد المحدودة
هاتف/واتساب:+8613367611012
Email:karen02@gxcooler.com
وقت النشر: ١٣ مارس ٢٠٢٤