कोल्ड स्टोरेज कंप्रेसर का निकास तापमान बहुत अधिक क्यों होता है?

कंप्रेसर निकास तापमान के अधिक गर्म होने के मुख्य कारण इस प्रकार हैं: उच्च वापसी वायु तापमान, मोटर की बड़ी हीटिंग क्षमता, उच्च संपीड़न अनुपात, उच्च संघनन दबाव और अनुचित सर्द चयन।

1. वापसी हवा का तापमान

वापसी वायु का तापमान वाष्पीकरण तापमान के सापेक्ष होता है। तरल पदार्थ के वापस बहने से रोकने के लिए, वापसी वायु पाइपलाइनों को आमतौर पर 20°C के वापसी वायु अतिताप की आवश्यकता होती है। यदि वापसी वायु पाइपलाइन अच्छी तरह से इंसुलेट नहीं की गई है, तो अतिताप 20°C से कहीं अधिक हो जाएगा।

वापसी वायु का तापमान जितना ज़्यादा होगा, सिलेंडर सक्शन और निकास तापमान भी उतना ही ज़्यादा होगा। वापसी वायु के तापमान में हर 1°C की वृद्धि के साथ, निकास तापमान भी बढ़ेगा।

2. मोटर हीटिंग

रिटर्न एयर कूलिंग कम्प्रेसर के लिए, मोटर गुहा के माध्यम से प्रवाहित होने पर रेफ्रिजरेंट वाष्प को मोटर द्वारा गर्म किया जाता है, और सिलेंडर चूषण तापमान को फिर से बढ़ा दिया जाता है।

मोटर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा शक्ति और दक्षता से प्रभावित होती है, जबकि बिजली की खपत विस्थापन, आयतन दक्षता, कार्य स्थितियों, घर्षण प्रतिरोध आदि से निकटता से संबंधित होती है।

रिटर्न एयर कूलिंग सेमी-हर्मेटिक कंप्रेसर के लिए, मोटर कैविटी में रेफ्रिजरेंट का तापमान 15°C से 45°C तक होता है। एयर-कूल्ड (वायु-शीतित) कंप्रेसर में, रेफ्रिजरेशन सिस्टम वाइंडिंग से होकर नहीं गुजरता, इसलिए मोटर के गर्म होने की कोई समस्या नहीं होती।

3. संपीड़न अनुपात बहुत अधिक है

निकास तापमान संपीड़न अनुपात से बहुत प्रभावित होता है। संपीड़न अनुपात जितना अधिक होगा, निकास तापमान उतना ही अधिक होगा। संपीड़न अनुपात को कम करने से चूषण दाब बढ़ाकर और निकास दाब को कम करके निकास तापमान को काफी कम किया जा सकता है।

चूषण दाब वाष्पीकरण दाब और चूषण रेखा प्रतिरोध द्वारा निर्धारित होता है। वाष्पीकरण तापमान बढ़ाने से चूषण दाब प्रभावी रूप से बढ़ सकता है, संपीड़न अनुपात तेज़ी से कम हो सकता है, और इस प्रकार निकास तापमान कम हो सकता है।

अभ्यास से पता चलता है कि चूषण दबाव बढ़ाकर निकास तापमान को कम करना अन्य तरीकों की तुलना में अधिक सरल और प्रभावी है।

अत्यधिक निकास दाब का मुख्य कारण संघनन दाब का अत्यधिक होना है। संघनित्र का अपर्याप्त शीतलन क्षेत्र, स्केल संचय, अपर्याप्त शीतलन वायु आयतन या जल आयतन, अत्यधिक शीतलन जल या वायु तापमान आदि अत्यधिक संघनन दाब का कारण बन सकते हैं। उपयुक्त संघनन क्षेत्र का चयन और पर्याप्त शीतलन माध्यम प्रवाह बनाए रखना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

उच्च-तापमान और एयर-कंडीशनिंग कंप्रेसर कम संपीड़न अनुपात पर काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। प्रशीतन के लिए उपयोग किए जाने के बाद, संपीड़न अनुपात तेजी से बढ़ता है, निकास तापमान बहुत अधिक होता है, और शीतलन बनाए नहीं रख पाता, जिससे अति ताप होता है। इसलिए, कंप्रेसर को उसकी सीमा से अधिक उपयोग करने से बचें और कंप्रेसर को न्यूनतम संभव संपीड़न अनुपात से कम पर संचालित करें। कुछ क्रायोजेनिक प्रणालियों में, अति ताप कंप्रेसर की विफलता का मुख्य कारण होता है।

4. विस्तार-रोधी और गैस मिश्रण

चूषण स्ट्रोक शुरू होने के बाद, सिलेंडर क्लीयरेंस में फंसी उच्च-दाब वाली गैस एक वि-विस्तार प्रक्रिया से गुज़रेगी। वि-विस्तार के बाद, गैस का दबाव चूषण दबाव पर वापस आ जाता है, और गैस के इस हिस्से को संपीड़ित करने में लगने वाली ऊर्जा वि-विस्तार के दौरान नष्ट हो जाती है। क्लीयरेंस जितना छोटा होगा, एक ओर विस्तार-रोधी के कारण होने वाली बिजली की खपत उतनी ही कम होगी, और दूसरी ओर चूषण आयतन भी उतना ही बड़ा होगा, जिससे कंप्रेसर की ऊर्जा दक्षता अनुपात में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।

वि-विस्तार प्रक्रिया के दौरान, गैस वाल्व प्लेट, पिस्टन शीर्ष और सिलेंडर शीर्ष की उच्च तापमान सतहों के संपर्क में आकर ऊष्मा को अवशोषित करती है, इसलिए वि-विस्तार के अंत में गैस का तापमान चूषण तापमान तक नहीं गिरेगा।

विस्तार-रोधी प्रक्रिया पूरी होने के बाद, अंतःश्वसन प्रक्रिया शुरू होती है। गैस के सिलेंडर में प्रवेश करने के बाद, एक ओर यह विस्तार-रोधी गैस के साथ मिश्रित होती है और तापमान बढ़ता है; दूसरी ओर, मिश्रित गैस दीवार की सतह से ऊष्मा अवशोषित करती है और गर्म होती है। इसलिए, संपीडन प्रक्रिया की शुरुआत में गैस का तापमान चूषण तापमान से अधिक होता है। हालाँकि, वि-विस्तार प्रक्रिया और चूषण प्रक्रिया बहुत कम समय की होती है, इसलिए वास्तविक तापमान वृद्धि बहुत सीमित होती है, आमतौर पर 5°C से कम।

विस्तार-रोधी सिलेंडर क्लीयरेंस के कारण होता है और पारंपरिक पिस्टन कम्प्रेसर की एक अपरिहार्य कमी है। यदि वाल्व प्लेट के वेंट होल में गैस को बाहर नहीं निकाला जा सकता है, तो विपरीत विस्तार होगा।

5. संपीड़न तापमान वृद्धि और प्रशीतक प्रकार

विभिन्न रेफ्रिजरेंट के तापभौतिक गुण अलग-अलग होते हैं, और एक ही संपीड़न प्रक्रिया से गुजरने के बाद निकास गैस का तापमान अलग-अलग बढ़ेगा। इसलिए, विभिन्न प्रशीतन तापमानों के लिए, अलग-अलग रेफ्रिजरेंट का चयन किया जाना चाहिए।

6. निष्कर्ष और सुझाव

जब कंप्रेसर उपयोग की सीमा के भीतर सामान्य रूप से काम कर रहा हो, तो उच्च मोटर तापमान और उच्च निकास भाप तापमान जैसी कोई अति तापकारी घटनाएँ नहीं होनी चाहिए। कंप्रेसर का अति ताप एक महत्वपूर्ण दोष संकेत है, जो दर्शाता है कि प्रशीतन प्रणाली में कोई गंभीर समस्या है, या कंप्रेसर का अनुचित उपयोग और रखरखाव किया जा रहा है।

यदि कंप्रेसर के ज़्यादा गरम होने का मूल कारण रेफ्रिजरेशन सिस्टम है, तो समस्या का समाधान रेफ्रिजरेशन सिस्टम के डिज़ाइन और रखरखाव में सुधार करके ही किया जा सकता है। नया कंप्रेसर बदलने से ओवरहीटिंग की समस्या पूरी तरह से खत्म नहीं हो सकती।

गुआंग्शी कूलर प्रशीतन उपकरण कं, लिमिटेड।
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