過熱運転の要因･弊害･対策

過熱運転の要因･弊害

• 過熱運転の要因･弊害概要
  • 吸込み蒸気の異常
    • 圧力低下
    • 過熱度過剰
  • 圧縮機の異常･弊害
    • 圧縮不良
    • 密閉圧縮機の場合、用途の誤選定
    • 供給電圧の異常
    • 弊害
      • 圧縮機の過熱に対し下記性能が低下
        • 体積効率
        • 断熱効率
      • 冷凍装置に対し下記性能が低下
        • 冷凍能力
        • 成績係数
  • 吐出しガス温度の上昇
    • 潤滑油の劣化
    • 冷媒の熱分解
    • 密閉圧縮機の場合、焼損

• ポリトロープ圧縮における吐出し温度参考
  • T_d[K]:吐出しガス絶対温度
  • T_s[K]:吸込み蒸気絶対温度
  • P_d[MPa]:吐出しガス絶対圧力
  • P_s[MPa]:吸込み蒸気絶対圧力
  • n:ポリトロープ指数(n>1)
    算出式:
    

吸込み圧力の低下

• 対象
  下記冷凍装置が対象
  • 低蒸発圧力
  • 低温用途

• 要因
  • 蒸発器熱負荷の過剰低下
  • サクションフィルタの流路縮小
  • 膨張弁の冷媒流路上流におけるフラッシュガスの生成
  • 冷媒漏洩に因る循環量不足

• 弊害
  下記に因り圧縮機の過熱運転を誘引
  • 圧力比の上昇
  • 過負荷
  • 吐出しガス温度の上昇
  • 構造固有の弊害
    • 対象
      • 密閉圧縮機
      • 吸込み蒸気に因る冷却構造
    • 弊害
      吸込み蒸気量の低下に因り-冷却不足を誘引

• 対策
  • 吸込み管に対し防熱材に因り被覆、減圧下限を抑制
  • 所要蒸発温度に応じ下記を選定、容量を制御
    • 蒸発器容量
    • 圧縮機容量
  • 油戻しの所要圧力を除き、吸込み管の圧力降下を削減

吸込み蒸気の過熱度過剰

• 要因
  下記に因り過熱度が上昇
  • 過熱度の上昇に伴い吐出しガス温度が上昇
  • 冷媒供給量の不足
    下記に対し膨張弁の容量不足を誘引
    • 蒸発器における熱負荷過剰
    • 冬季における凝縮圧力低下
  • 構造固有の要因
    • 対象
      • 密閉圧縮機
      • 吸込み蒸気に因る冷却構造
    • 要因
      下記に因り過熱を誘引
      • 低吸込み蒸気圧力
      • 高吸込み蒸気温度

• 対策
  • 冷媒温度上昇における上限保持に因り圧縮機の過熱を対策
  • 温度自動膨張弁に因る過熱度の調整

吐出しガス圧力の上昇

• 要因
  下記に因り過熱度が上昇
  • 圧縮機における流出･入圧力比の上昇
  • 異流体の混入
  • 冷媒の過充填
  • 構造固有の要因
    下記冷却性能の低下に因り圧力が上昇
    • 空冷凝縮器:フィンにおける目詰まり
    • 水冷凝縮器
      • 冷却管における水垢の付着
      • 下記に因る冷却性能の低下
        • 冷却水循環量の減少
        • 供給冷却水の温度上昇

• 対策
  下記に因り凝縮圧力を削減
  • 清掃
  • 冷却水循環量の調節
  • 混入流体の除外
  • 充填冷媒量の調整