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空调4大件:压缩机缺油原因及系统设计改善措施

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       空调系统有四大件:压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。近期我们讲到了节流部件,今天我们来分享下关于压缩机缺油、回油的相关知识。




       空调系统有四大件:压缩机、冷凝器、蒸发器和节流部件。近期我们讲到了节流部件,今天我们来分享下关于压缩机缺油、回油的相关知识。




一般情况下,压缩机根据不同的工作温度、冷媒种类、应用环境的要求,使用指定类型的润滑油,在运行过程中需要定期检查润滑油的状态,包括油面高低和颜色是否正常。


如何判断压缩机是否缺油?

   

压缩机一般在底部有个油镜,从油镜来判断是否缺油。观察油位,如果机器是运行的,一般油位位于在油镜中间或在油标识线附近;如果机器是静止的,一般油镜是满的或接近满的。


缺油是压缩机故障之一,压缩机缺油时曲轴箱中油量很少甚至没有润滑油,轻微时,压缩机频繁过热保护停机,严重时,压缩机运行部件摩擦过大,导致电机烧毁。


下图是压缩机油量充足的视图,从油镜中可以明显看出,油量漫过油镜,说明油量充足。



压缩机的含油量一般是所充注制冷剂量的8-12%,偏少或太多,制冷效果都明显下降。


压缩机是一个气泵,从进口管吸入气态制冷剂进行压缩,压缩是在气缸完成,而气缸中为了保持运行部件的良好润滑,必须存在一定的量的润滑油,这个过程中,制冷剂与润滑油相接触,部分种类的润滑油与制冷剂相溶,伴随着大量制冷剂气体在被排出气缸的同时也会带走部分润滑油(称为吐油量)。压缩机吐油目前是无法完全消除的,只是吐油速度,吐油量大小控制有所不同。


一般吐油量控制较好的压缩机,大约为0.5-1%,而多数压缩机控制在2-3%。 对于一台排量为200m 3 /hr、曲轴箱储油量为12升的压缩机,吐油量意味着大约0.6-1.6升/分钟的油量,也就是说压缩机运转十几分钟后可本身所带油量可完全排出。如果 排出压缩机的润滑油不能够及时返回压缩机,那么压缩机就会处于缺油状态。


压缩机回油

   

压缩机回油有两种方式:一种是制冷系统自身回油,另一种是油分离器回油。



制冷系统自身回油是压缩机排出的润滑油依次经过冷凝器、节流装置、蒸发器,最后又回到压缩机。这种方式对于小型制冷系统,系统简单,无需额外增加成本。但稍大的系统或管路较长的系统,则不宜采用,容易造成回油故障。



油分离器回油是在压缩机的排气出口串联一个油分离器,润滑油通过油分分离后,通过一条管连接压缩机的回气管,通过系统压力差进行回油。这种方式,回油效果较好,但成本增加。




油分离器安装在压缩机排气管路上,一般能分离出95%左右的油量,且分离器里面存在压差,回油效果都比较好,回油速度快,大大减少进入制冷系统管路的油量。


管路特别长的冷库制冷系统 以及温度较低的冷冻设备等,开机后十几分钟甚至几十分钟不回油或回油量非常少的情况非常常见,设计不良的制冷系统将会出现压缩机油压过低而报停机故障的问题。这种制冷系统安装高效油分离器能大大延长压缩机无回油运转时间,使压缩机开机后能够顺利回油。

回油不畅会有什么影响?

   


未被分离出来的润滑油将进入制冷系统,随着制冷剂在管内流动,形成油系统循环。润滑油进入冷凝器中,这时由于温度较高,润滑油与制冷剂的溶解度比较好,且油的粘度较小容易流动。


但当润滑油进入蒸发器中,由于蒸发器里面温度降低,而温度低,润滑油溶解度小,一部分润滑油从制冷剂中析出来;另一方面,温度低,润滑油的粘度变大,分离出来的润滑油非常容易附着在管内壁上,流动非常困难。蒸发温度越低,油流动越困难。


如何进行针对性的系统设计?

   


所有蒸发器的管路设计和回气管路设计和施工都必须考虑有利于回油,常见的做法是采用回油弯管路设计,并保证有较快的气流速度,保证一定的油量能够回到压缩机。

          

当蒸发器的位置比压缩机位置低时,垂直回气管上必须设计有回油弯。回油弯一般每隔6-8米设计一个,如果管径较大,制冷剂流速小,可适当增加回油弯。回油弯的数量比较多,管路比较长时,应该适当补充一定量的润滑油。




 通常情况下,系统小于5匹以下,且管路较短,比如冷凝器和蒸发器之间的距离小于10米,可不考虑采用油分离器,靠系统自身管路进行回油。如果压缩机和蒸发器之间的距离较长,比如超过10米,且有高度落差,一般需要考虑做回油弯处理。如果系统较大,一般超过5匹,且系统连接管路较长,比如20米以上,特别是一些低温设备,尽量采用油分离器进行回油,对系统运行比较有保证。

 


正常压缩机运行油镜视频。

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