技术分享 | 气液分离器:防止压缩机"呛水"的关键一环

气液分离器位于吸气管上,将制冷剂蒸气与制冷剂液体进行分离,防止或减缓液态制冷剂进入压缩机,并带有过滤、储存、消音等功能。
            上一期我们聊了油分离器和储液器,本期继续聊系统中的气液分离器。      什么是气液分离器?      气液分离器位于吸气管上,将制冷剂蒸气与制冷剂液体进行分离,防止或减缓液态制冷剂进入压缩机,并带有过滤、储存、消音等功能。      一般装配在蒸发器和压缩机吸气管之间,可防止液体制冷剂流入压缩机而产生液击。      工作原理:三大核心功能解析

      01防液击在热泵系统运转中,有些工况无法保证制冷剂能完全汽化,从蒸发器出来的制冷剂会夹带液态制冷剂进入气液分离器内。由于没有汽化的液体制冷剂本身比气体重,会直接降落在气液分离器筒底;汽化的制冷剂则由气液分离器的出口进入压缩机内,从而防止压缩机吸入过量液体制冷剂造成液击。      02回油孔:润滑的保护伞压缩机长期运转,其内部会有一定的润滑机油随汽化的制冷剂排出,通过管路最后进入气液分离器筒体内。因此特在其底部的出气管设有"回油孔",使沉淀在筒体底部的润滑机油在压缩机的吸力作用下,跟随制冷剂进入压缩机内,从而对压缩机又起到润滑保护作用。      3均压孔:停机防迁移气液分离器中的均压孔,在系统停机时防止冷媒迁移也发挥着关键作用。      分离方法种类
      气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法也有:      1 重力沉降2 折流分离 3 离心力分离4 丝网分离 5 超滤分离6 填料分离      但综合起来,分离原理只有两种:
       原理一利用组分质量(重量)不同对混合物进行分离(对应方法 1、2、3、6)。气体与液体的密度不同,相同体积下气体的质量比液体的质量小。
       原理二利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离(对应方法 4、5)。      目前使用的气液分离器多为重力沉降。



 图1:结构图      技术要求和关键设计参数
       技术要求:

       关键设计参数:
      01筒径 D的确定(第一步):
      在气液分离器设计中,第一步便是要确认其筒径,其筒径(D)经验公式如下:



     注:D ―― 分离器筒体直径(m)
           qv,th ―― 压缩机理论输气量(m³/s)
           ω ―― 筒内气体流速,一般取      筒体高度一般取直径的3~4倍。      02回油孔径(至关重要)
      回油孔径至关重要。回油孔大了,回油会变好,但是液体冷媒的回流也会变多,从而导致油被稀释(油的润滑作用降低),涡旋部会异常磨耗,压缩机就可能出故障。      国内学者针对回油孔径做了研究:
      朱福祥等 [1]      研究了4种不同回油孔孔径对系统的影响,指出同冷量下,适合R22系统的回油孔径并不适用于R410A,R410A系统所需的回油孔径更小。
      张华等 [2]      给出了有效容积的计算方法,并做了多回油孔实验研究,与单回油孔进行比对:多回油孔可增加压缩机油位,但油温过热度会有所降低;同时给出反虹吸孔直径为1.6~2.0 mm;最后也指出多回油孔的设计存在不明确性,仍有待深入研究。因此合适的回油孔径需要针对系统做特定的实验匹配,目前有部分数据与经验匹配如下表:      如何判断回油孔是否匹配?

      可以通过测定各工况下压缩机底部的温度(油的温度)和蒸发温度的差是否达到了下列的值来判断,并且压缩机油量在安全油量以上。
     气液分离器中的反虹吸孔(也称均压孔),主要是为了在停机时,如果气液分离器中存在较多液态冷媒,会导致冷媒迁移至压缩机,因此需要在其回气管上开一小孔平衡压力;该孔径的大小与数量也需实验验证进行确定,其经验公式为均压孔面积为其回气管外横截面的0.03~0.033。      选型计算实例
       以英华特 YW630C1-V100 为例      以英华特YW630C1-V100为例,其排气量为44.7m³/h,代入公式:


       筒径可相应取180cm,则其对应高度:

       回油孔孔径取2.3~2.5cm,均压孔孔径取2.4cm。      提示:综上,以上内容均需通过实验验证后方可最终确认。      结语      系统的稳定性与否,除了重要的四大部件外,这些瓶瓶罐罐也能发挥至关重要的左右。

      系统三大辅助部件:
      油分离器――保证压缩机的润滑油油量充足,且减少两器的滞油量,提升能力能效;
      储液器――存储多余的冷媒保证系统安全,且减少冷凝器液量、增加节流前液态比例,都能提升能力能效;
      气液分离器――有效避免压缩机液击,保证系统可靠性。 (来源:制冷快报)
免责声明:本文内容来源于第三方或整理自互联网,本站仅提供展示,不拥有所有权,不代表本站观点立场,也不构成任何其他建议,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容,不承担相关法律责任。如发现本站文章、图片等内容有涉及版权/违法违规或其他不适合的内容, 请及时联系我们进行处理。

相关推荐