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油分离器基础知识

油分离器基础知识

2024-01-11 13:02:35

油分离器基础知识

       制冷压缩机在运行时,其运动面需要冷冻机油的润滑,螺杆式及滚动转子式制冷压缩机还需要向机内喷入一定量的冷冻机油,起密封和冷却作用。因此,这些压缩机的排气中便不可避免地带有一定的冷冻机油。冷冻机油进入制冷系统后,会在换热器的表面上形成油膜,影响换热器中的传热过程,在蒸发器中,会使制冷剂的蒸发温度高于蒸发压力下的饱和温度(尤其是对氟利昂系统),或者占据一部分蒸发器容积(对于氨系统),使其传热面不能完全发挥作用。另外,润滑油进入系统之后,可能使压缩机缺油。因此,必须设法将冷冻机油分离出来并回收,需要设置冷冻机油的分离及收集设备。有的油分离设备就安装在压缩机旁,通过浮球回油阀,使冷冻机油返回曲轴箱;对于氨制冷装置,油分离器安装在冷凝器前,将油分离出来后放人集油器,然后再进行处理。

    油分离器的*基本分离因素是:

    (1)油滴与制冷剂蒸气的密度不同。

    (2)突然扩大通道面积而使其流速降低。

    (3)改变流体的流动方向。

    (4)流体与容器的撞击产生的动能不同。

       在上述基本分离因素基础上,再利用其他分油措施,使冷冻机油沉降而分离。对于蒸气状态的冷冻机油,采用洗涤或冷却的方式降低其温度,使之凝结为油滴而分离。有一些油分离器中采用设置过滤层的方法来增强分离冷冻机油的效果。根据分油原理的不同,油分离器有重力式、离心式、填料式、洗涤式及过滤式等。

       在氨系统中,常采用洗涤式油分离器和填料式油分离器;氟里昂制冷系统则常采用过滤式油分离器。在通常情况下,油分离器的进、出阀是开启的。放油阀则根据需要开启,洗涤式油分离器的供液阀也应开启。油分离器的下部保持一定高度的液氨。压缩机的排气从顶部的管子进入分离器,经液氨洗涤,与其中的冷冻机油分离后,从上部侧面的管子引出,进入冷凝器。冷冻机油依靠排气的减速、改变流动方向、在液氨中冷却、洗涤四种作用而分离。分离出的冷冻机油沉淀在油分离器的底部,定期输入集油器后排出。油分离器中的液氨由冷凝器或储液器连续供给。在安装时要使油分离器和冷凝器或储液器保持一定的高度差,以便液氨在重力作用下进入油分离器。蒸气在分离器壳体内的速度一般不超过1m/s,选用时按联接法兰的尺寸决定,即油分离器连接管的直径与压缩机排气管的直径一致的原则。这种油铃离器的分离效果在80%~85%,由于分离效率不高,已逐渐被其他型式的油分离器代替。

       离心式油分离器适用于中、大型制冷系统。利用气流呈螺旋形流动时的离心力使油滴分离,压缩机的排气沿切线方向进入分离器,沿导向叶片呈螺旋形流动,在离心力的作用下,制冷剂蒸气中的油滴被分离出来,沿壳体的内壁流下,而蒸气经过滤网后由中间管子导出。分离出的油积存在分离器的下部,再经自动控制阀返回到压缩机,或定期放入集油器。

       填料式油分离器适用于中、小型制冷系统;有立式和卧式两种安装型式,在分离器的壳体内装有金属丝网、陶瓷环或金属屑等填料,油滴依靠气流速度的降低、改变其流向以及填料层的过滤作用而分离。壳体内蒸气流速不应高于0.5m/s。其中以不锈钢丝网作填料的油分离器的分离效率*高,可达到96%-98%,但阻力也比较大。

       过滤式油分离器是目前在氟利昂制冷系统中使用较多的油分离器。压缩机的排气从顶部管子进入,与其中的冷冻机油分离后从上部侧面的管子引出。在这种分离器中,冷冻机油依靠排气的减速、改变流向以及通过金属丝网过滤等作用进行分离。分离出的冷冻机油集于分离器下部,通过回油管在进、排气压力差作用下进入曲轴箱。在圆油管上装有浮球阀,当分离器下部冷冻机油聚集到一定高度时浮球阀自动开启,冷冻机油返回压缩机曲轴箱,油面下降后浮球下落,回油管关闭。正常运行时浮球阀间断启闭。这种油分离器结构较简单,制造方便,但分离效率不够高。

       在氨制冷系统中,由于油分离器不可能将压缩机排出氨气中所携带的冷冻机油全部分离出来,一部分冷冻机油被送到系统其他容器中。如果从容器中直接放出,特别是从油分离器、高压储液桶、冷凝器等压力较高的容器中放油,对操作人员是不安全的。其次,这些容器中都有较多的氨液,直接放油会损失一些氨。为此,当系统中有关容器需要放油时,可将油先排*集油器,再由集油器按照一定的操作程序排出制冷系统。集油器是一个立式圆筒形容器,如图1-27所示。集油器上安装抽气阀、进油阀及放油阀等,还装有压力表及液面计。放油前,为了加速油中氨液的蒸发,更好地回收制冷剂,常采取在集油器顶部用水淋浇、加速散热的措施。


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