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影響壓縮機回油的主要原因及解決辦法
文章來源:www.anfarmgear.com
發(fā)布時間: 2018/12/30 13:54:05
在系統(tǒng)運行的過程中,潤滑油是隨著冷媒一起排出壓縮機,經(jīng)過循環(huán)又回到壓縮機,那么在有冷媒出入的地方就有潤滑油的出入。冷媒性能和潤滑油性能有著本質(zhì)的區(qū)別,冷媒在系統(tǒng)循環(huán)過程中存在兩相,即液態(tài)冷媒和汽態(tài)冷媒,而潤滑油基本上處于液態(tài),當冷媒從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài),潤滑油會從冷媒中析出,在諸多因素的影響下,它們很可能在某個零部件或某個結(jié)構(gòu)點儲存,導(dǎo)致潤滑油無法順利回流到壓縮機,造成渦旋壓縮機缺油,如果缺油長時間得不到解決,會導(dǎo)致壓縮機內(nèi)部運動零件潤滑不足,出現(xiàn)干燒等故障,大大加速渦旋壓縮機的損壞。
一、保證適當?shù)挠土?/span>
壓縮機在排出冷媒時,也會排出微量的冷凍機油。即使只有0.5%的上油率,如果油不能通過系統(tǒng)循環(huán)回到壓縮機中,若以5HP為例,循環(huán)量在ARI工況下約為330kg/h,則在50分鐘就可以將壓縮機內(nèi)的油全部帶出,大約在2~5小時內(nèi)壓縮機將會燒壞。
因此為了確保壓縮機運行不缺油,應(yīng)該從以下二方面著手:
1.確保排出壓縮機的冷凍機油回到壓縮機;
2.減少壓縮機的上油率。
二、確保排出壓縮機的冷凍機油回到壓縮機
1.應(yīng)確保吸氣管冷媒的流速(約6m/s),才能使油回到壓縮機,但最高流速應(yīng)小于15m/s,以減小壓降與流動噪音,對水平管還應(yīng)沿冷媒流動方向有向下的坡度,約0.8cm/m。
2.防止冷凍機油滯留在蒸發(fā)器內(nèi)。
3.確保適當?shù)臍庖悍蛛x器的回油孔,過大會造成濕壓縮,過小則會回油不足,滯流油在氣液分離器中。
4.系統(tǒng)中不應(yīng)存在使油滯留的部位。
5.確保在長配管高落差的情況下有足夠的冷凍機油在壓縮機里,通常用帶油面鏡的壓縮機確認壓縮機頻繁啟動不利于回油。
三、減少壓縮機的上油率
1.在停機時應(yīng)保證制冷劑不溶解到冷凍機油中(使用曲軸加熱器)。
2.應(yīng)避免過濕運轉(zhuǎn),因為會起泡而引起的上油過多。
3.內(nèi)部設(shè)置油分離器裝置。
4.壓縮機內(nèi)部的油起泡使油容易被帶出壓縮機。
四、長配管高落差
當配管長比容許值大時,配管內(nèi)的壓力損失會變大,使得蒸發(fā)器中的冷媒量減少,導(dǎo)致能力下降。同時,配管內(nèi)有油滯留時,使得壓縮機缺油,導(dǎo)致壓縮機故障的發(fā)生。當壓縮機內(nèi)冷凍機油不足時,應(yīng)從高壓側(cè)追加與壓縮機出廠相同牌號的冷凍機油。
五、設(shè)置必要的回油彎。落差超過10m~15m時,應(yīng)在氣管側(cè)設(shè)置回油彎管。
①必要性;停機時,避免附著在配管中的冷凍機油返回壓縮機,引起液壓縮現(xiàn)象。另一方面,為了防止氣管回油不好導(dǎo)致壓縮機缺油。
②回油彎設(shè)置間隔;每10m落差設(shè)置一個回油彎。
六、確保適當?shù)睦鋬鲇驼扯?/span>
冷凍機油和制冷劑有互溶性,停機時,制冷劑幾乎全部溶解在冷凍機油中,因此需安裝曲軸加熱器以防止溶解。
1.運轉(zhuǎn)中不應(yīng)使含有液體的制冷劑回到壓縮機中,即保證壓縮機吸氣有過熱度。
2.起動及除霜時,不應(yīng)產(chǎn)生回液現(xiàn)象。
3.避免在過度過熱狀態(tài)下運轉(zhuǎn),避免油劣化。
4.氣液分離器的回油孔大小應(yīng)適當:
①孔徑過大會吸入液體制冷劑造成過濕運轉(zhuǎn);
②孔徑過小會使回油不順暢,使油滯留在氣液分離器中。
設(shè)備方面:
一、潤滑油的選擇
潤滑油在渦旋壓縮機中主要起潤滑、密封、清洗、散熱、防銹作用,選擇好的潤滑油不但有利于提高渦旋壓縮機可靠性,而且對空調(diào)系統(tǒng)的性能也有很大提高。
潤滑油選擇的標準很多,站在利于回油的角度來講,要求潤滑油在低溫情況下有很好的流動特性,因此需要選擇傾點低,避免在低溫情況產(chǎn)生黏附,無法回流至壓縮機。
下表為常用幾種潤滑油的傾點;當冷媒為汽態(tài)時,潤滑油夾雜在高壓高速的氣流中流動,當冷媒為液態(tài)時,潤滑油混合在其中流動,為保證潤滑油無論在冷媒處于何種狀態(tài)都能很好的流動,不會產(chǎn)生滯淀,在選用潤滑油時要求潤滑油與冷媒有良好的互融性,下圖是一類典型的潤滑油與冷媒溶解曲線,在日常分析中帶來不少便利。
二、系統(tǒng)中的元器件的選擇
油分離器它一般安裝在排氣管上,通過迅速的壓降來實現(xiàn)汽油分離,然后通過回油毛細管回歸壓縮機儲油池,目前采用比較廣泛的油分離器有三種:
①帶浮球的油分離器,油分離器中如果積聚有油時設(shè)置在內(nèi)部的浮球閥將會打開,使油回到壓縮機中;
②手動使油回到壓縮機的油分離器,油聚集在油分離器中,需要手動打開回油閥,使油返回到壓縮機中;
③內(nèi)部不設(shè)浮球閥的油分離器,雖然這種油分離器結(jié)構(gòu)簡單,但對回油配管的尺寸要求非常嚴格。
氣液分離器。氣液分離器是影響回油的最關(guān)鍵零件之一,它一般安裝在回氣口與壓縮機之間,氣液分離器有兩個關(guān)鍵的指標,回油孔和平衡孔。在設(shè)計和選用時都必需根據(jù)自己系統(tǒng)的需求來選用合適的氣液分離器。在缺油系統(tǒng)的氣液分離器中,基本上都有存油。目前制作氣液分離器的廠家很多,一般的空調(diào)廠家只是簡單的選用,而沒有根據(jù)自身系統(tǒng)的需求來設(shè)計出合適的氣液分離器,容易造成氣液分離器中集油。而一些有研究開發(fā)能力的公司在開發(fā)有特色的產(chǎn)品時就會根據(jù)自身的需要研發(fā)出適合系統(tǒng)的氣液分離器。
另外一個關(guān)鍵零件就是內(nèi)外機組連接管,目前眾多廠家都有開發(fā)多聯(lián)機組,但隨著回油管的長度加長,回油的難度也就逐漸加大,如何在配置了較長連接管的情況下還能很好的回油,是一個值得思考的問題。
三、系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制
主要涉及到回油控制和均油控制。多聯(lián)機系統(tǒng)中,在部分負荷工作的情況下,就會在未運轉(zhuǎn)負荷中產(chǎn)生集油,未工作的負荷越多、運行時間越久,壓縮機外部集油就越多,回流到壓縮機內(nèi)部的潤滑油就越少。當系統(tǒng)運行到一定受控指標時(該指標可以是油位、運行時間、溫度等),回油系統(tǒng)工作,通過調(diào)節(jié)整機負荷、冷媒流量、工作頻率、電機、系統(tǒng)風(fēng)量等可控因素來調(diào)節(jié)系統(tǒng)中冷媒的流速和壓力,使壓縮機中的冷媒流速提高,帶動潤滑油回流。當監(jiān)控系統(tǒng)檢測到油量滿足壓縮機運轉(zhuǎn)時進入正常負荷工作,如此循環(huán)。
均油發(fā)生在多聯(lián)機組中,同樣,在系統(tǒng)中可以設(shè)計檢測點,如油位等,當系統(tǒng)檢測到某臺壓縮機貧油時,可以通過均油系統(tǒng)從富油的壓縮壓縮機系統(tǒng)中均衡部分潤滑油給貧油壓縮機系統(tǒng),如果第二臺壓縮機也產(chǎn)生了貧油,通過檢測重新開始一次均油,依次類推,直到所有壓縮機系統(tǒng)油量均衡。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計也有利于回油,目前常用的是汽油平衡技術(shù)。
理論上各并聯(lián)壓縮機曲軸箱內(nèi)的油壓和氣壓均可以保證,但實際并不是很理想,由于平衡管的設(shè)計加工、機組安裝、各壓縮機的泵油量等因素影響,導(dǎo)致各壓縮機曲軸箱的油壓氣壓會高低不一,因此采用該回油方式,必須很好的從以上幾方面控制,而且使用時不要超過三臺壓縮機。
另外一種回油結(jié)構(gòu)采用的是非平衡技術(shù),丹佛斯的專利結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)流路中的壓力依次降低,這樣在壓縮機中也就建立了壓力梯度,潤滑油首先流入上游的壓縮機,當油位高于連通管底部時,會在氣流和壓差的作用下溢流,進入下一臺壓縮機,如果油量正常,各壓縮機都可以得到充足的潤滑油。
四、系統(tǒng)速度、壓力對回油的影響系統(tǒng)工況變化對渦旋壓縮機系統(tǒng)內(nèi)部冷媒的流速、壓力、相態(tài)有很大影響。在系統(tǒng)運行過程中,冷媒和潤滑油幾乎是互溶的,冷媒在管道中的流速、壓力越大,對潤滑油的回流越有利。前面提過,回油控制一般是通過控制機組頻率來改變機組冷媒流速的,當機組頻率增大時,在單位時間內(nèi),經(jīng)過壓縮機的制冷劑流量越大,制冷劑在管道內(nèi)流動時的速度、密度都有提高,那么潤滑油回流的速度自然就加快了。
多聯(lián)機組在安裝過程中,基于結(jié)構(gòu)需求,內(nèi)外連接管可能會超出廠家推薦的尺寸,隨著連接管的加長,系統(tǒng)壓力損失就越大,冷媒在系統(tǒng)中的流速也會減緩,這樣對系統(tǒng)的回油極為不利,緩流的冷媒中會析出潤滑油,附在管路內(nèi)壁上,在一些容易存油的零件中會造成潤滑油存集,使得潤滑油不能完全回流到壓縮機內(nèi)。
因此:
① 盡可能選用傾點較低的潤滑油,這樣有利于潤滑油在管道中的流動;
② 選用適用系統(tǒng)的油分離器和氣液分離器,連接管的長度對回油的影響也不容忽視,在連接管過長時應(yīng)作相應(yīng)的處理,如增加潤滑等;
③ 在設(shè)計初期盡可能考慮回油因素,通過結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化系統(tǒng)回油;
④ 頻率對冷媒的流量和流速起著至關(guān)重要的作用,隨著頻率的提高,流量和流速也會加大,回油量也會提高。