制冷系統(tǒng)中的輔助設(shè)備

1、制冷系統(tǒng)中的輔助設(shè)備一、油分離器與集油器(一)油分離器的作用在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，經(jīng)壓縮后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是處于高壓高溫的過熱狀態(tài)。由于它排出時(shí)的流速快、溫度高。汽缸壁上的部份潤滑油，由于受高溫的作用難免成油蒸汽及油滴微粒與制冷劑蒸汽一同排出。且排汽溫度越高、流速越快，則排出的潤滑油越多。對(duì)于氨制冷系統(tǒng)來說，由于氨與油不相互溶，所以當(dāng)潤滑油隨制冷劑一起進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)會(huì)在傳熱壁面上凝成一層油膜，使熱阻增大，從而會(huì)使冷凝器

2、和蒸發(fā)器的傳熱效果降低，降低制冷效果。據(jù)有關(guān)資料介紹在蒸發(fā)表面上附有0.1mm油膜時(shí)，將使蒸發(fā)溫度降低2.5℃，多耗電11～12％。所以必須在壓縮機(jī)與冷凝器之間設(shè)置油分離器，以便將混合在制冷劑蒸汽中的潤滑油分離出來。(二)油分離器的工作原理大家都知道，汽流所能帶動(dòng)的液體微粒的尺寸是與汽流的速度有關(guān)。若把汽流垂直向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的升力與微粒的重量相平衡時(shí)的汽流速度稱為平衡速度，并用符號(hào)ω表示。則顯然當(dāng)汽流速度等于平衡速度時(shí)，則微粒在汽流中保持

3、不動(dòng)；如果汽流速度大于平衡速度時(shí)則將微粒帶走；而當(dāng)汽流速度小于平衡速度，微粒就會(huì)跌落下來，從而使油滴微粒制冷劑汽流中分離出來。油分離器的基本工作原理主要就是利用潤滑油和制冷劑蒸氣的密度不同；以及通道截面突然擴(kuò)大，氣流速度驟降(油分離器的筒徑比高壓排氣管的管徑大3～15倍，使進(jìn)入油分離器后蒸氣的流速從原先的10～25ms下降至0.8～1ms)；同時(shí)改變流向，使密度較大的潤滑油分離出來沉積在油分離器的底部?；蚶秒x心力將油滴甩出去，或采用氨

4、液洗滌，或用水進(jìn)行冷卻降低汽體溫度，使油蒸汽凝結(jié)成油滴，或設(shè)置過濾層等措施來增強(qiáng)油的分離效果。(三)油分離器的形式和結(jié)構(gòu)目前常見的油分離器有以下幾種：洗滌式、離心式、過濾式、及填料式等四種結(jié)構(gòu)型式，下面分述它們的結(jié)構(gòu)及工作原理。1、洗滌式油分離器洗滌式油分離器適用于氨系統(tǒng)，它的主體是鋼板卷焊而成的圓筒，兩端焊有鋼板壓制的筒蓋和筒底。進(jìn)汽管由筒蓋中心處伸入至筒下部的氨液之內(nèi)。進(jìn)氣管的下端焊有底板，管端四周開有出氣孔，以免高壓蒸氣直接沖擊筒

5、底，使已沉淀的潤滑油攪動(dòng)浮起。筒內(nèi)進(jìn)氣管的中部(位于液面之上)管壁上還開有平衡孔，其作用是當(dāng)壓縮機(jī)停車時(shí)平衡排氣管路、油分離器、冷凝器三者之間的壓力，特別是在壓縮機(jī)發(fā)生事故時(shí)，可以防止因冷凝器的高壓將油分離器中的氨液壓回壓縮機(jī)，造成更大4、過濾式油分離器過濾式油分離器用于氟利昂制冷系統(tǒng)，常稱為氟利昂油分離器，其結(jié)構(gòu)如圖7—4所示。當(dāng)壓縮機(jī)排出的高壓制冷劑氣體進(jìn)入分離器后，由于過流截面較大，氣體流速突然降低并改變方向，加上進(jìn)氣時(shí)幾層金屬絲

6、網(wǎng)的過濾作用，即將混入氣體制冷劑中的潤滑油分離出來，并下滴落聚集在容器底部。當(dāng)聚集的潤滑油量達(dá)一定高度后，則通過自動(dòng)回油閥，回到壓縮機(jī)曲軸箱。在正常運(yùn)行時(shí)，由于浮球閥的斷續(xù)工作，使得回油管時(shí)冷時(shí)熱，回油時(shí)管子熱，不回油時(shí)管子就冷。如果回油管一直冷或一直熱，這說明浮球閥已經(jīng)失靈，必須進(jìn)行檢修，檢修時(shí)可使用手動(dòng)回油閥進(jìn)行回油。這種油分離器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用普遍，但分油效果不及填料式。(四)油分離器的計(jì)算油分離器的計(jì)算就是確定其筒體直徑

7、的大小。油分離器筒體直徑的大小，是根據(jù)壓縮機(jī)的排氣量和油分離器的流量相同這一連續(xù)方程及油分離器中氣流速度必須降為υ≤0.8～1ms的工作條件推導(dǎo)出來。具體的計(jì)算公式如下：式中：D——油分離器筒體直徑，[m]。Vh——壓縮機(jī)的理論排汽量，[m3／h]。λ——壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)，無因次。υ——油分離器內(nèi)蒸氣的流速，[ms)。對(duì)于填料式油分離器取υ＝0.3～0.5ms，其它形式油分離器取υ≤0.8ms。例：某冷庫分三個(gè)系統(tǒng)，設(shè)雙級(jí)和單級(jí)機(jī)排汽合

8、用一臺(tái)油分離器，已知—15℃系統(tǒng)輸氣系數(shù)λ＝0.66，Vh＝285m3s，—28℃系統(tǒng)輸氣系數(shù)λ＝0.77，低壓級(jí)Vh＝142.5m3s，—33℃系統(tǒng)輸氣系數(shù)λ＝0.72，低壓級(jí)Vh＝285m3s，若采用洗滌式油分離器，試求所需的油分離器直徑。解：則應(yīng)選用直徑D≥363mm的油分離器一臺(tái)。(五)集油器所謂集油器就是將系統(tǒng)中的油集中起來的容器(也稱放油器)。在氨制冷系統(tǒng)中，如果從油分離器、高壓貯液器、冷凝器等壓力較高的容器中直接放油，對(duì)操