Những lý do chính cho nhiệt độ khí thải cao của máy nén lạnh là nhiệt độ không khí trở lại cao, sưởi ấm động cơ lớn, tỷ lệ nén cao, áp suất ngưng tụ cao và lựa chọn chất làm lạnh không đúng cách. Trong số đó, nhiệt độ không khí trở lại cao là một yếu tố chính, ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ hút xi lanh và nhiệt độ khí thải. Để ngăn chặn sự trở lại của chất lỏng, đường ống không khí trở lại thường cần duy trì quá nhiệt không khí trở lại không quá 20 độ, nhưng nếu các biện pháp cách nhiệt không tốt, quá nhiệt có thể tăng mạnh. Đối với mỗi lần tăng nhiệt độ không khí trở lại 1 độ, nhiệt độ xả sẽ tăng từ 1 đến 3 độ cho phù hợp.
Ngoài ra, sưởi ấm động cơ cũng là một lý do cho sự gia tăng nhiệt độ khí thải. Trong máy nén làm lạnh làm mát không khí trở lại, hơi lạnh sẽ chảy qua khoang động cơ và được làm nóng bởi nó, do đó làm tăng nhiệt độ hút xi lanh. Nhiệt được tạo ra bởi động cơ có liên quan chặt chẽ đến năng lượng và hiệu quả, trong khi mức tiêu thụ năng lượng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như dịch chuyển, hiệu quả thể tích, điều kiện làm việc và khả năng chống ma sát.
Ngoài ra, tỷ lệ nén quá cao cũng là một lý do quan trọng để tăng nhiệt độ khí thải. Tỷ lệ nén càng lớn, nhiệt độ xả càng cao. Giảm tỷ lệ nén có thể làm giảm hiệu quả nhiệt độ khí thải. Các biện pháp cụ thể bao gồm tăng áp suất hút và giảm áp suất xả. Áp lực hút bị ảnh hưởng bởi áp suất bay hơi và điện trở của đường hút. Do đó, việc tăng nhiệt độ bay hơi có thể làm tăng hiệu quả áp suất hút, do đó làm giảm tỷ lệ nén và nhiệt độ xả.
Điều đáng chú ý là một số người dùng có thể tin rằng nhiệt độ bay hơi càng thấp thì tốc độ làm mát càng nhanh, nhưng thực tế đây không phải là lựa chọn tốt nhất. Mặc dù việc giảm nhiệt độ bay hơi có thể làm tăng chênh lệch nhiệt độ đóng băng, nhưng nó cũng sẽ làm giảm khả năng làm lạnh của máy nén, do đó tốc độ đóng băng có thể không được cải thiện đáng kể. Hơn nữa, nhiệt độ bay hơi càng thấp, hệ số lạnh sẽ càng thấp, tăng thời gian hoạt động và tiêu thụ năng lượng.
Ngoài ra, việc giảm điện trở của đường không khí trở lại cũng có thể làm tăng áp suất không khí trở lại, do đó làm giảm nhiệt độ khí thải. Các biện pháp cụ thể bao gồm thay thế kịp thời các bộ lọc không khí trở lại bị tắc, rút ngắn chiều dài của ống bay hơi và đường không khí trở lại, v.v. Đồng thời, cũng rất quan trọng để đảm bảo rằng chất làm lạnh là đủ, bởi vì chất làm lạnh cần được bổ sung theo thời gian sau khi rò rỉ để duy trì hoạt động bình thường của hệ thống.
Thực tiễn đã chứng minh rằng phương pháp giảm nhiệt độ xả bằng cách tăng áp suất hút đơn giản và hiệu quả hơn so với các phương pháp khác. Lý do cốt lõi cho áp suất khí thải cao là sự gia tăng áp lực ngưng tụ. Điều này có thể được gây ra bởi các yếu tố như khu vực tản nhiệt ngưng tụ không đủ, tắc nghẽn, không đủ thể tích không khí làm mát hoặc nước, và nước làm mát quá mức hoặc nhiệt độ không khí. Do đó, điều quan trọng là chọn một khu vực ngưng tụ thích hợp và đảm bảo đủ dòng làm mát.
Trong môi trường nhiệt độ cao, tỷ lệ nén hoạt động thiết kế của máy nén điều hòa không khí thấp và tỷ lệ nén sau khi đóng băng sẽ tăng theo cấp số nhân, dẫn đến nhiệt độ khí thải quá mức và làm mát không đủ. Để tránh quá tải máy nén, cần được đảm bảo hoạt động ở tỷ lệ áp suất tối thiểu. Đặc biệt trong một số hệ thống nhiệt độ thấp, các vấn đề quá nóng thường là nguyên nhân chính của sự cố máy nén.
# Mở rộng giải phóng mặt bằng và trộn khí
Khi đột quỵ hút bắt đầu, khí áp suất cao trong độ thanh thải xi lanh sẽ trải qua quá trình mở rộng giải phóng mặt bằng. Trong quá trình này, áp suất khí dần trở lại áp suất hút và năng lượng tiêu thụ trong giai đoạn này chắc chắn bị mất. Việc giảm khối lượng giải phóng mặt bằng không chỉ làm giảm mất năng lượng do mở rộng giải phóng mặt bằng, mà còn giúp tăng thể tích hút, do đó cải thiện đáng kể tỷ lệ hiệu quả năng lượng của máy nén.
Trong giai đoạn mở rộng khoảng cách, khí tiếp xúc và hấp thụ nhiệt từ các bề mặt nóng của tấm van, đỉnh piston và đỉnh xi lanh. Do đó, nhiệt độ khí không giảm xuống dưới nhiệt độ hút ở cuối sự giãn nở của khoảng cách. Quá trình hút thực tế bắt đầu sau khi việc mở rộng khoảng cách hoàn tất, khi khí đi vào xi lanh trộn với khí mở rộng trước đó, gây tăng nhiệt độ nhẹ. Ngoài ra, khí hỗn hợp hấp thụ nhiệt từ thành xi lanh, làm tăng thêm nhiệt độ. Do đó, nhiệt độ khí khi bắt đầu quá trình nén thường cao hơn nhiệt độ hút. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng do thời gian tương đối ngắn của quá trình mở rộng khoảng cách và quá trình hút, mức tăng nhiệt độ thực tế khá hạn chế, thường không vượt quá 5 độ.
Mở rộng khoảng cách là một hiện tượng gây ra bởi khoảng cách xi lanh và là một khiếm khuyết không thể tránh khỏi của máy nén piston truyền thống. Sự mở rộng khoảng cách xảy ra khi khí trong lỗ xả tấm van không thể được thải ra hoàn toàn.
# Tăng nhiệt độ nén và loại chất làm lạnh
Các loại chất làm lạnh khác nhau có các đặc tính nhiệt khác nhau và lượng nhiệt độ xả tăng sau cùng một quá trình nén cũng sẽ khác nhau. Do đó, khi chọn một chất làm lạnh, nên xem xét đầy đủ cho các nhu cầu làm lạnh khác nhau.
# Kết luận và đề xuất
Máy nén lạnh không nên có các hiện tượng quá nóng như nhiệt độ động cơ cao hoặc nhiệt độ khí thải cao trong phạm vi làm việc bình thường. Một khi máy nén quá nóng, nó thường là tín hiệu lỗi quan trọng, cho thấy rằng có thể có vấn đề nghiêm trọng với hệ thống làm lạnh hoặc sử dụng và bảo trì máy nén không đúng cách. Nếu vấn đề quá nóng xuất phát từ chính hệ thống làm lạnh, chỉ cần thay thế một máy nén mới có thể không giải quyết hoàn toàn vấn đề và cần phải bắt đầu bằng việc cải thiện việc thiết kế và bảo trì hệ thống làm lạnh.