从系统回油角度看并联机组安装的6个注意事项!
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2024年10月16日 11:25:04
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来源:制冷空调换热器

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作者:HETA

    在大型中央空调系统或工业制冷系统中,经常采用多台压缩机并联运行的方式来提高系统的制冷量和可靠性。然而,并联机组的设计和安装如果考虑不周,特别是在系统回油方面存在问题,会严重影响到压缩机的使用寿命和制冷系统的运行效率。本文将从系统回油的角度,对并联机组安装的一些注意事项进行介绍。


    在大型中央空调系统或工业制冷系统中,经常采用多台压缩机并联运行的方式来提高系统的制冷量和可靠性。然而,并联机组的设计和安装如果考虑不周,特别是在系统回油方面存在问题,会严重影响到压缩机的使用寿命和制冷系统的运行效率。本文将从系统回油的角度,对并联机组安装的一些注意事项进行介绍。


一、充分考虑系统回油问题的重要性

   

在制冷系统运行过程中,压缩机油会随着制冷剂在系统内部循环流动。如果回油不畅,大量油液滞留在系统中,一方面会降低换热效率,另一方面会导致压缩机缺油,加剧压缩机的磨损,缩短使用寿命,严重时甚至会导致压缩机烧毁。
特别是在并联机组系统中,如果各压缩机的回油量不均衡,或者系统设计和安装不当导致回油受阻,部分压缩机因严重缺油而频繁报警甚至损坏,而其它压缩机可能会因为回油过多而油液攻击。因此在设计阶段就要充分考虑系统的回油问题,合理设计管路并选择适宜的部件,确保油液能及时、稳定地回到压缩机。

 
二、制冷系统水平管路设计要求和注意项      
         
并联机组的水平管道设计是确保系统良好回油的基础。主要应注意以下几点:
1.水平管道坡度   :冷凝器出来的管道要保证有足够的坡度,使油液能迅速流回储油器或压缩机。一般要求坡度不小于1%,对于管径较大、管程较长的情况,坡度还要适当增加。
2.双层套管   :对于制冷剂管道,特别是长距离的水平管段,建议采用双层套管结构。内管输送饱和或过热蒸汽,外管用来输送冷凝液体,可有效防止冷凝液体在内管积聚造成的回油困难。
3.合理配管:   并联机组的吸排气总管直径要适当加大,但也不宜过大,防止气速过低造成油液难以吸带。吸气总管要考虑到防止油液倒流回压缩机。
4.单向阀   :在冷凝器出口到储油器的管路上装设单向阀,防止压缩机停机时冷凝液回流。
5.检查阀:   在贮液器的油管出口处装设检查阀,使回油管与主管路连接处形成水封,防止蒸气进入回油管。
 

 

 
三、并联机组的储油器设计要求和注意项      
         
并联机组一般需要设置集中的储油器,在确保系统正常油量的同时,也是实现压缩机之间平衡回油的关键部件。
1.容积   :储油器的容积要足够大,一般按系统总冷冻油量的1.5~2倍设计。高液位线以上要预留一定的空间,防止油液满溢。
2.油位计   :储油器应设置高低液位开关和可视油位计,及时发现和处理系统缺油或过油的问题。
3.加热和保温:   必要时对储油器采取加热和保温措施,使储油器内温度维持在40~50℃,防止冷凝液体进入储油器后难以蒸发,稀释冷冻油。
4.回油平衡管   :并联机组的各压缩机要通过单独的平衡管与储油器连通,平衡管应直接插入储油器底部,管径一般为φ20~φ25。平衡管末端应有小孔,防止蒸气进入。
5.油泵   :当储油器与压缩机存在落差,且落差较大时,建议在回油管路上设置齿轮泵等机械泵,辅助回油。

 
四、压缩机的吸气管设计要求和注意项      
         
从储油器出来的油液进入压缩机的吸气管时,如果管路设计不当,油液在吸气管内大量聚积,会使压缩机产生严重的液击现象。需要注意以下几点:
1.吸气管直径   :吸气管直径要足够大,使气速控制在8~12m/s,避免气速过高造成过大的压降,以及气速过低导致油液聚积。
2.吸气管倾角   :吸气管道要保持一定的倾角,一般向上倾斜15°左右,防止液体在吸气管内积聚。
3.集气罐   :在吸气管道设置集气罐,并保证集气罐前的吸气管道水平或向压缩机方向略有坡度,有利于油液迅速流入压缩机。
4.集气罐容积   :按压缩机允许含液率要求确定集气罐的容积,一般可按压缩机额定排气量的15%~20%选取。应设置高低液位报警装置。
 

 
五、垂直立管设计要求和注意项      
         
对于高位冷凝器布置或多楼层安装的情况,冷凝管道需要设置垂直立管,回油主要通过立管完成。
1.气液分离器   :立管底部要设置气液分离器,将由冷凝器流出的油液和制冷剂液体充分分离聚集后,再由立管输送至机房的贮液器或集油器。
2.填料和集液盘:   在立管内设置合适的填料和集液盘,既能防止气流对液体的捶打、减少泡沫的产生,又能使油液借助填料表面张力的作用顺利流下。
3.立管直径:   立管管径选择时,应使立管内气体最大流速不超过15m/s,最小流速不小于8m/s。管径偏大时,气速过低,不利于液体输送;管径偏小时,阻力增大,泵功耗增加。
4.倒U型管:   在立管上适当位置设置倒U型管,可以克服气阻,减少立管内夹带的油液被气流吹回冷凝器的机会。

 
六、油分离器设计要求和注意项      
         
在并联机组的总排气管上设置油分离器,可以分离排气中夹带的部分冷冻油,减轻冷凝器的油污染,提高换热效率,同时也减少了压缩机的耗油量。
1.压降   :油分离器本身的压力损失要小,一般控制在0.01~0.03MPa,以减少对压缩机的影响。
2.结构形式   :既可采用旋流式油分离器,利用离心力实现油气分离;也可采用纤维织物式油分离器,利用纤维的吸附和聚并作用捕集油滴。
3.分离效率   :油分离器的实际分离效率应大于85%,使排入系统的油量最小化。定期检查清理油分离器滤芯,避免因堵塞而恶化系统运行工况。
4.自动回油:   冷凝分离出的冷冻油应能自动排出并回到压缩机。小型机组可依靠压差自动回油,大型机组宜设置定时或定量的回油泵。
5.油位计和安全阀   :在油分离器上要设置油位计,便于监控油量变化。另外还要设置安全阀,防止意外超压导致油分离器损坏。

参考文献:
[1] 张华,李雪.制冷并联机组的油回收系统设计[J].制冷与空调,2020(4):58-61.
[2] 赵洪伟,赖学军,陈华锋.并联压缩机组润滑油分配特性研究[J].西安交通大学学报,2019,53(8):20-25.
[3] 王振伟,张永亮,张锁怀.并联压缩机制冷系统油循环特性的数值模拟[J].工程热物理学报,2018,39(7):1580-1586.
[4] 欧阳剑峰,程懋林,黄晓东.并联压缩机组油平衡特性研究[J].暖通空调,2016,46(5):117-120.
[5] 李先庭.制冷空调装置安装与调试[M].北京:机械工业出版社,2015.
      

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天心化羽
2024年10月16日 13:21:52
3楼

资料很有用,谢谢楼主分享!!!

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