淺析油分離器結(jié)構(gòu)對(duì)油分離效果的影響

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1、油分離器截面積對(duì)壓損和分油效率的影響松下制冷（大連）有限公司鄭曉翠宮柏摘要為了開發(fā)低成木高效率汕分離器，設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)的汕分離器，通過(guò)在商用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)屮對(duì)不同結(jié)構(gòu)的汕分離器的流速-分汕效率及流速-壓損的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，驗(yàn)證實(shí)際試驗(yàn)為理論設(shè)計(jì)的一致性。關(guān)鍵詞汕分離器分汕效率流速-圧損1背景隨著全球一體化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，只冇低成木高品質(zhì)的產(chǎn)品才能使公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗Z地。為了確認(rèn)開發(fā)低成本的新式油分離器，對(duì)新開發(fā)的多款油分進(jìn)行了性能確認(rèn)試驗(yàn)，以確認(rèn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否與理論設(shè)計(jì)保持一?致性。2油分離器及工作原理油分離器（見圖1）是商用空

2、調(diào)廣泛使用的部品，安裝于壓縮機(jī)的排氣管線上，主要用于從制冷劑中分離出潤(rùn)滑油，并將分離出的潤(rùn)滑油送回壓縮機(jī)的曲軸箱。潤(rùn)滑油通常以霧狀的方式與熱的制冷劑蒸氣混合在一起，從壓縮機(jī)出來(lái)，如果沒(méi)有汕分離器，潤(rùn)滑汕會(huì)隨著制冷劑流入制冷系統(tǒng)的各個(gè)組成部品屮，在蒸發(fā)器和冷凝器屮附著在熱交換管的管壁上，進(jìn)而影響蒸發(fā)器和冷凝器的換熱能力，油附著在制冷系統(tǒng)的各個(gè)組成部品中，隨制冷劑回到壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油的量就會(huì)減少，使壓縮機(jī)的曲軸與缸體的潤(rùn)滑性與密封性降低，導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞。汕分離器的工作原理是將從壓縮機(jī)排出的高壓、高溫的制冷劑與潤(rùn)滑汕混合蒸氣的流速降低，當(dāng)含油的排出混合蒸氣

3、進(jìn)入油分離器吋，其流速就會(huì)因流向的突然改變、氣流與過(guò)濾網(wǎng)的碰扌童、筒體內(nèi)側(cè)的阻力或油分離器的大開空或管口阻力迅速降低。這種制冷劑與潤(rùn)滑油的霧狀混合物進(jìn)入內(nèi)擋板或過(guò)濾網(wǎng)后，就會(huì)迅速改變流動(dòng)方向，流速卜?降，其中較小的汕滴相互碰撞形成較大、較重的油滴，細(xì)篩網(wǎng)的附著更徹底地使?jié)櫥团c制冷劑實(shí)現(xiàn)分離，進(jìn)而形成人汕滴，并滴落至分離器的底部。滴落到底部的潤(rùn)滑汕通過(guò)聯(lián)接到壓縮機(jī)的入口處的冋汕毛細(xì)管，利用壓縮機(jī)的出口與進(jìn)口的壓力差，流I叫到壓縮機(jī)內(nèi)部，為圧縮機(jī)的dii軸與缸體間提供潤(rùn)滑及密封。過(guò)濾網(wǎng)壓縮機(jī)掃E出的制冷劑￥3油分離器的設(shè)計(jì)由于汕分離器的T?作原理決定

4、分汕效果主要取決于：制冷劑與潤(rùn)滑汕混和蒸氣的流速；內(nèi)檔板和過(guò)濾網(wǎng)孔的大小——油聚集的難易程度。3-1制冷劑與潤(rùn)滑油混和蒸氣的流速通過(guò)汕分離器的混合蒸氣的流速為：V=G*V/S（1）（1）式中：U為混合蒸氣的流速，m/s；G為混合蒸氣的質(zhì)量流量，kg/s；V為制冷劑的比容，川/kg；S為油分離器的截面積，m2o在（1）式中，在同樣工況（質(zhì)量流量G與比容V—定）下，流速D與截而積S成反比，即：汕分離器的截面積越大，混合蒸氣的流速越低，分汕效果越好。但在設(shè)計(jì)汕分離器時(shí)，不僅要靠率分汕效杲，同時(shí)也要考慮混和蒸氣通過(guò)汕分離器的壓力損失。通過(guò)油分離器的壓力損失

5、為：2=A（2）d2（2）式中AP為壓力損失，Pa;2為沿程阻力系數(shù)；d為油分離器的內(nèi)徑，m；L為汕分離器的高度，m；P為冷媒密度，kg/m3；D為混合蒸氣的流速，m/s；在（2）式中，壓力損失AP為冷媒流速ZT成正比。由式（1）、（2）可知，流經(jīng)油分離器的冷媒壓力損失隨著油分離器的截面積變大而降低。綜上，汕分離器的截面積越人，分汕效果越好，但我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮分汕效果,而要綜合考慮到成本，汕分離器的安裝空間以及分汕效果。3-2內(nèi)檔板和過(guò)濾網(wǎng)孔的大小——油聚集的難易程度制冷劑與潤(rùn)滑汕混和蒸氣流經(jīng)內(nèi)檔板和過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，汕滴在網(wǎng)上凝聚結(jié)合，形成人的汕

6、滴,人汕滴在重力的作用下匯集到汕分離器的底部，而制冷劑氣體從上排氣孔流出，達(dá)到汕氣分離的效果。若把內(nèi)檔板和過(guò)濾網(wǎng)孔的空徑變小，冇利于油滴的凝結(jié)，但同時(shí)也加大了阻力，導(dǎo)致流經(jīng)油分離器的壓力損失過(guò)大，現(xiàn)一般油分離器過(guò)濾網(wǎng)為60n。3-3新設(shè)計(jì)式樣及實(shí)驗(yàn)品說(shuō)明木次新設(shè)計(jì)對(duì)于內(nèi)檔板和過(guò)濾網(wǎng)孔的大小未進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，只是通過(guò)變更油分離器的直徑，以增人橫截而積，降低流速及壓力損失。考慮到加工性，新設(shè)計(jì)式樣分別為①127和①159o4試驗(yàn)結(jié)果此次試驗(yàn)為了對(duì)比性能，除了新設(shè)計(jì)的ei27和ei59油分離器，還對(duì)現(xiàn)使用品式樣（①105）及廠家現(xiàn)制品（離心式油分離器012

7、8）進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)的結(jié)果如下（圖2,圖3）:流速——壓損的對(duì)數(shù)Illi線流速-壓損流速ro/sT-現(xiàn)使用式樣—■—0）127Tr—廠家現(xiàn)制品圖2流速——分油效率曲線0090806050O430流速-分汕效率68流速m/s101214-?一現(xiàn)使用式樣-4）127T—廠家現(xiàn)制品-?-an595結(jié)論從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：1）在汕分離器入口處混合蒸氣的流速一定的情況下，流經(jīng)汕分離器的壓力損失與汕分離器的截而積成反比，即：截而積越大，流經(jīng)油分離器的壓損越小，與理論分析一致。2）在汕分離器入口處混合蒸氣的流速一定的情況下，在相同結(jié)構(gòu)的情況下，截面積越人，分汕效率越

8、高，與理論分析一致。但由于汕分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及分汕方式的不同，有的汕分離器的分油效率幾乎不受入口處混合蒸氣的流速影響。冇的