摩托车油水分离器的原理图解|制冷系统中油分离器结构及工作原理.doc

制冷系统中油分离器结构及工作原理制冷系统中油分离器结构及工作原理 2011年 07月08日 网易博客安全提醒系统检测到您当前密码的安全性较低为了您的账号安 全建议您适时修改密码 立即修改 关闭 一、油分离器与集油器 一油分离器的作用 在蒸汽压缩式制冷系统中经压缩后的氨蒸汽或氟利昂蒸汽是处于高压高温的过热状 态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部份润滑油由于受高温的作用难 免成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快则排出 的润滑油越多。对于氨制冷系统来说由于氨与油不相互溶所以当润滑油随制冷剂一 起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜使热阻增大从而会使冷凝器 和蒸发器的传热效果降低降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm 油膜时将使蒸发温度降低2.5多耗电1112。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油 分离器以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。 二油分离器的工作原理 家都知道汽流所能带动的液体微粒的尺寸是与汽流的速度有关。若把汽流垂直向上运动产生的升力与微粒的重量相平衡时的汽流速度称为平衡速度并用符号ω表示。 则显然当汽流速度等于平衡速度时则微粒在汽流中保持不动如果汽流速度大于平衡 速度时则将微粒带走而当汽流速度小于平衡速度微粒就会跌落下来从而使油滴微粒 制冷剂汽流中分离出来。

油分离器的基本工作原理主要就是利用润滑油和制冷剂蒸 气的密度不同以及通道截面突然扩大气流速度骤降油分离器的筒径比高压排气管的 管径大315倍使进入油分离器后蒸气的流速从原先的1025m/s下降至0.81m/s 同时改 变流向使密度较大的润滑油分离出来沉积在油分离器的底部。或利用离心力将油滴 甩出去或采用氨液洗涤或用水进行冷却降低汽体温度使油蒸汽凝结成油滴或设置过 滤层等措施来增强油的分离效果。 三油分离器的形式和结构 目前常见的油分离器 有以下几种洗涤式、离心式、过滤式、及填料式等四种结构型式下面分述它们的结 构及工作原理。 1、洗涤式油分离器 洗涤式油分离器适用于氨系统它的主体是钢板 卷焊而成的圆筒两端焊有钢板压制的筒盖和筒底。进汽管由筒盖中心处伸入至筒下 部的氨液之内除渣隔油一体机。进气管的下端焊有底板管端四周开有出气孔以免高压蒸气直接冲击 筒底使已沉淀的润滑油搅动浮起。筒内进气管的中部位于液面之上管壁上还开有平 衡孔其作用是当压缩机停车时平衡排气管路、油分离器、冷凝器三者之间的压力特 别是在压缩机发生事故时可以防止因冷凝器的高压将油分离器中的氨液压回压缩机 造成更大事故。在进气管的外侧上部还装有多孔伞形挡板作分离液滴之用。

筒体下 部侧面设有放油管接头与集油器相连。伞形挡板之上的筒体侧面设有出气管接头并 使出汽管伸入筒内有一定的长度且引出口是朝上开的其目的是使氨汽在排出分离器 以前再折流一次有助于提高分离效果如图7—1所示。 洗涤式油分离器在工作时主要 是利用混合气体在氨液中被洗涤和冷却来分离油同时还利用降低气流速度与改变气 流运动方向油滴自然沉降的分离作用。其中洗涤和冷却作用对洗涤式油分离器的分 油效率影响**因此筒体内必须保持一定高度的氨液快霸。 洗涤式油分离器中的氨液一 般是由冷凝器供给为了保证油分离器内有足够高度的氨液它的进液管应比冷凝器出 液口位置低另外它一般装在机房外紧靠冷凝器的地方这样可以多台压缩 机共同用一个油分离器。 2、填料式油分离器 填料式油分离器的结构如图7—2所示。 在钢板卷焊而成的筒体内装设填料层填料层上下用二块多孔钢板固定。填料可以是 陶瓷杯金属切屑或金属丝网以金属丝网效果**。当带油的制冷剂蒸气进入筒体内 降低流速后先通过填料吸附油雾沿伞形板扩展方向顺筒壁而下然后改变流向从中心 管返回顶腔排出。分离出的油沉积在它的底部再经过浮球阀或手动阀排回压缩机曲 轴箱。 由上述可见这种油分离器的分油是依靠降低流速、填料吸附及改变气流方向 来实现的其中以填料层的吸附作用为主。

与洗涤式油分离器相比填料式油分离器的 分油效率较高可达95洗涤式为8085安装位置较紧凑且对安装位置及安装高度没有严 格的要求可以多台压缩机共同用一台油分离器故填料式油分离器现已广泛用于氨制 冷系统中。但填料式油分离器对气流的阻力较大要求筒内制冷剂蒸气的流速不大于 0.5m/s。此外填料式油分离器的金属丝网一般采用不锈钢丝网价格较贵。 3、离心 式油分离器 离心式油分离器的油分离效果较好适用于大型制冷系统其结构如图 7—3所示。压缩机的排气经油分离器进气管沿切线方向进入筒内随即沿螺旋导向叶 片高速旋转并自上而下流动。借离心力的作用将排气中密度较大的油滴抛在筒壁上 分离出来沿壁流下沉积在筒底部。蒸气经筒体中心的出气管内多孔板引出。筒侧装 有浮球阀当油面上升到上限位时润滑油通过浮球阀打开阀芯自动向压缩机曲轴箱或 集油器排油。有的在油分离器外部还设有冷却水套使混合汽体在其中又受到冷却水 的冷却并通过降低流速和改变流向的作用进一步得到分离。 4、过滤式油分离器 压缩机排出的高压制冷剂气体进入分离器后由于过流截面较大气体流速突然降低并改变方向加上进气时几层金属丝网的过滤作用即将混入气体制冷剂中的润滑油分离 出来并下滴落聚集在容器底部。

当聚集的润滑油量达一定高度后则通过自动回油阀 回到压缩机曲轴箱。在正常运行时由于浮球阀的断续工作使得回油管时冷时热回油 时管子热不回油时管子就冷。如果回油管一直冷或一直热这说明浮球阀已经失灵必 须进行检修检修时可使用手动回油阀进行回油。这种油分离器结构简单制造方便应 用普遍但分油效果不及填料式。 四油分离器的计算 油分离器的计算就是确定其筒 体直径的大小。油分离器筒体直径的大小是根据压缩机的排气量和油分离器的流量 相同这一连续方程及油分离器中气流速度必须降为υ0.81m/s的工作条件推导出来。 具体的计算公式如下 0.0188λV/u0.5式中D——油分离器筒体直径m。 缩机的理论排汽量m3h。λ——压缩机的输气系数无因次。 υ——油分离器内蒸气 的流速m/s。对于填料式油分离器取υ0.30.5m/s其它形式油分离器取υ0.8m/s。 冷库分三个系统设双级和单级机排汽合用一台油分离器已知—15系统输气系数 λ0./s—28系统输气系数λ0.77低压级Vh142.5m3/s—33系统输气系数 λ0.72低压级/s若采用洗涤式油分离器试求所需的油分离器直径。

则应选用直径的油分离器一台。 五集油器 所谓集油器就是 低持械挠图 鹄吹娜萜饕渤品庞推鳌Ｔ氨制冷系统中如果从油分离器、高压贮液器、冷凝器等压力较高的容器中直接放油对操作人员是很不安全的。另外在这些容器中氨液也较多 为了保证操作人员的安全并减少氨液的损失应将系统中各有关容器的油先排至集油 器再在低压下将油从集油器排出。 对于氟利昂系统油分离器分离出来的润滑油一般 都通过它下部的手动或浮球自动放油阀直接送回压缩机曲轴箱其它设备中的润滑油 靠流速带回压缩机。因此氟利昂制冷系统一般不单独设置集油器。1、集油器结构 油器的构造如图7—5所示全自动油脂分离器。它是用钢板焊制的立式圆柱形容器其顶部设有回汽管接头用作回收氨汽的出口和降低筒内的压力。筒体上侧部设有进油管接头它与其它容 器的放油管相连接各容器中的油由此进入集油器。筒体的下侧设有放油管以便在氨 回收后将油从筒内放出。此外为了便于操作管理在壳体上还装有压力表和玻璃液面 指示器通常集油器的进油量不易超过其容积的70。在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热的措施。放油时只允许各设 备逐一进行避免压力不同的设备互相串通。 当压缩机总制冷量小于或等于233KW时采用筒径为159mm的JY—150集油器一台总制冷量在 时采用筒径为325mm的JY—300集油器1—2台总制冷量在以上时采用筒径 为325mm的JY—300集油器二台。

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