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油分离器、集油器和空气分离器.doc

油分离器、集油器和空气分离器

Xanthe燕梅
2017-12-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《油分离器、集油器和空气分离器doc》,可适用于职业岗位领域

油分离器、集油器和空气分离器油分离器、集油器与空气分离器在一个完整的蒸汽压缩式制冷系统中除压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主件外为了保证系统正常、经济和安全的运行还需设置一定数量的其它辅助设备。辅助设备的种类很多按照它们的作用基本上可以分为两大类:()维持制冷循环正常工作的设备如两级压缩的中间冷却器等()改善运行指标及运行条件的设备如油分离器、集油器、氨液分离器、空气分离器以及各种贮液桶(或器)等。此外在制冷系统中还配有用以调节、控制与保证安全运行所需的器件、仪表和连接管道的附件等。制冷系统中的辅助设备、油分离器与集油器一(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mm油膜时将使蒸发温度降低多耗电,,。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大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,倍使进入油分离器后蒸气的流速从原先的,ms下降至,ms)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。、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。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。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最大因此筒体内必须保持一定高度的氨液。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,mm另外它一般装在机房外紧*冷凝器的地方这样可以多台压缩机共同用一个油分离器。、填料式油分离器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最佳。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,(洗涤式为,,)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ms。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。、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。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。、过滤式油分离器过滤式油分离器用于氟利昂制冷系统常称为氟利昂油分离器。当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υ,ms的工作条件推导出来。具体的计算公式如下:式中:D油分离器筒体直径m。Vh压缩机的理论排汽量m,h。λ压缩机的输气系数无因次。υ油分离器内蒸气的流速ms)。对于填料式油分离器取υ,,ms其它形式油分离器取υms。例:某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系统输气系数λ,Vh,ms系统输气系数λ,低压级Vh,ms系统输气系数λ,低压级Vh,ms若采用洗涤式油分离器试求所需的油分离器直径。解:则应选用直径Dmm的油分离器一台。(五)集油器所谓集油器就是将系统中的油集中起来的容器(也称放油器)。在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*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。、集油器结构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,。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。、集油器的选择当压缩机总制冷量小于或等于KW时采用筒径为集油器一台总制冷量在,KW时采用筒径为mmmm的JY的JY集油器台总制冷量在KW以上时采用筒径为mm的JY集油器二台。二、空气分离器空气分离器是排除制冷系统中不凝性气体(主要是空气)并同时回收制冷剂的制冷剂净化设备。它通常只是在大中型的制冷装置主使用因为大中型的制冷装置中不凝性气体的数量较多。而在小型制冷装置中通常不设置空气分离器而直接从冷凝器、高压贮液器或排气管上的放空阀把空气等不凝气体放出以力求系统的简化。、制冷系统中不凝性气体的来源制冷机在运行过程中系统中的不凝性气体主要来自以下几个方面:在投产前或大修后充灌制冷剂时未将系统内的空气彻底抽净。补充润滑油及制冷剂时操作不慎必然会有少量的空气进入系统。当制冷装置在蒸发压力低于大气压力下运转时外界的空气即有可能从不严密处(如压缩机的轴封处、各法兰连接处、阀门的填料处等等)进入系统中。润滑油及制冷剂在很高的排气温度下也会少量分解产生一些其它不凝性气体。制冷系统存有不凝性气体时由于高压贮液器出液管的液封作用只能存在于冷凝器和高压贮液器中其中大部分是集中在冷凝器中由于这些气体的存在将妨碍冷凝器的传热并使压缩机的排气压力和排气温度升高因而使耗电量随之增加因此这些气体必须予以清除。、空气分离器的结构及工作原理制冷系统中空气等不凝性气体实际上是与制冷剂蒸气混合存在的空气分离器就是在冷凝压力下将混合气体冷却到接近蒸发温度使混合气体中的大部分制冷剂蒸气凝结成液体并把空气等不凝性气体分离出来达到回收混合气体中制冷剂的目的减少制冷剂随不凝气体的排出对大气的污染及浪费。空气分离器的型式不同结构也不同常用的空气分离器有两种结构型式:一种是立式空气分离器另一种是四重管式空气‎‎分离器。立式空气分离器是目前在氨制冷系统中应用比较多空气分离器。它的壳体由无缝钢管制成在两端加封的壳体中设有一组冷却盘管下端与进液管相通上端与回气管相接。壳体的中部侧面和上部侧面分别焊接混合气体入口管接头和放空气管接头。混合气体进入壳体中即与盘管表面进行热交换冷凝下来的制冷剂由壳体的下封头引出经节流阀后与进液管接通。分离下来的不凝性气体由上部的放空气口放至存水的筒中。壳体顶部设有温度计套管。整个空气分离器的外面用隔热材料隔热。立式空气分离器与卧式空气分离器比较它的优点是操作简单装上自控元件后即可实现自动操作。它的第一夹层(即最外夹层)与它是由四根直径不同的无缝钢管焊接而成第三夹层相通第二夹层与第四夹层相通从贮液器来的氨液经节流阀节流后进入内管然后再进入第二夹层来自贮流器和冷凝器的混合气体进入第一夹层和第三夹层低温的氨液经传热管壁吸收混合气的热量而蒸发蒸发的气体经回气管去氨液分离器或低压循环。混合气体则在较高的冷凝压力和较低的蒸发温度下被冷却其中的氨蒸气被冷凝为液体并流到空气分离器的底部通过节流阀节流后送往空气分离器的第四夹层供使用。空气等不凝性气体通过一接管放至水中从水中气泡的大小和多少可以判断系统中的空气是否已放尽当系统中的空气已差不多放净时水中便不再有大的气泡。

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