Problemet med oljeåterföring i kylkompressorer har alltid varit ett hett ämne inom kylsystem. Idag ska jag prata om oljeåterföringsproblemet i skruvkompressorer. Generellt sett beror orsaken till den dåliga oljeåterföringen i skruvkompressorn främst på gasblandningen av smörjolja och köldmedium under drift. Under kylsystemets drift är kylmediet och smörjoljan i kylskåpet ömsesidigt lösliga, vilket gör att smörjoljan släpps ut i kondensorn i form av aerosol och droppgas när maskinen och köldmediet är i drift. Om oljeseparatorn inte är effektiv eller om systemdesignen inte är bra, kommer det att orsaka dålig separationseffekt och dålig oljeåterföring i systemet.
1. Vilka problem kommer att uppstå på grund av dålig oljeåterföring:
Dålig oljeåterföring från skruvkompressorn gör att en stor mängd smörjolja stannar kvar i förångarens rörledning. När oljefilmen ökar till en viss grad påverkar det direkt systemets kylning. Det leder till att mer och mer smörjolja ansamlas i systemet, vilket resulterar i en ond cirkel, ökar driftskostnaderna och minskar driftssäkerheten. Generellt sett tillåts mindre än 1 % av köldmedieflödet cirkulera i systemet med en olje-luftblandning.
2. Lösningar för dålig oljeåterföring:
Det finns två sätt att återföra olja till kompressorn, det ena är att återföra oljan till oljeseparatorn och det andra är att återföra oljan till luftåterföringsröret.
Oljeavskiljaren är installerad på kompressorns avgasrör och kan i allmänhet separera 50–95 % av den löpande oljan. Oljeåterföringseffekten är god och hastigheten är hög, vilket avsevärt minskar mängden olja som kommer in i systemrörledningen och därmed effektivt förlänger drifttiden utan oljeåterföring.
För kylsystem med särskilt långa rörledningar, översvämmade issystem och frystorkningsutrustning med mycket låga temperaturer är det inte ovanligt att ingen eller mycket liten oljeåterföring sker under tio eller till och med tiotals minuter efter att maskinen startats. Ett dåligt system kommer att få kompressorn att stängas av på grund av lågt oljetryck. Installation av en högeffektiv oljeseparator i detta kylsystem kan avsevärt förlänga kompressorns driftstid utan oljeåterföring, så att kompressorn säkert kan passera genom krisstadiet med ingen oljeåterföring efter start. Den smörjolja som inte separeras kommer in i systemet och flödar med köldmediet i röret för att bilda en oljecirkulation.
Efter att smörjoljan har kommit in i förångaren separeras en del av smörjoljan från köldmediet på grund av den låga temperaturen och den låga lösligheten. Å andra sidan, på grund av den låga temperaturen och den höga viskositeten, är det lätt för den separerade smörjoljan att fästa vid rörets innervägg och det är svårt att rinna. Ju lägre förångningstemperaturen är, desto svårare är det att återföra oljan. Detta kräver att konstruktionen av förångningsröret och returröret måste vara gynnsamma för oljeåterföring. Vanlig praxis är att använda en nedåtgående rörledningsdesign och säkerställa en hög luftflödeshastighet. För kylsystem med särskilt låg temperatur tillsätts vanligtvis speciella lösningsmedel, utöver valet av högeffektiva oljeseparatorer, för att förhindra att smörjolja blockerar kapillärrör och expansionsventiler och för att underlätta oljeåterföring.
I praktiska tillämpningar är problem med oljeåterföring orsakade av felaktig konstruktion av förångare och returledning inte ovanliga. För R22- och R404A-system är oljeåterföringen från den översvämmade förångaren mycket svår, och utformningen av systemets oljeåterföringsledning måste vara mycket noggrann. För ett sådant system kan användningen av högeffektiv oljeseparation avsevärt minska mängden olja som kommer in i systemledningen, vilket effektivt förlänger den tid då gasåterföringsledningen inte returnerar olja efter att maskinen startats.
När kompressorn är högre än förångaren är det nödvändigt med en oljeåterföringsböj på det vertikala returröret. Oljeåterföringsfällan bör vara så kompakt som möjligt för att minska oljelagringen. Avståndet mellan oljeåterföringsböjarna bör vara lämpligt. När antalet oljeåterföringsböjar är stort bör lite smörjolja tillsättas. Försiktighet måste också iakttas i returledningarna i system med variabel belastning. När belastningen minskar minskar luftåterföringshastigheten och hastigheten är för låg, vilket inte gynnar oljeåterföringen. För att säkerställa oljeåterföringen vid låg belastning kan det vertikala sugröret använda en dubbel stigrör.
Dessutom är frekventa starter av kompressorn inte gynnsamma för oljeåterföringen. Eftersom den kontinuerliga driftstiden är mycket kort stannar kompressorn, och det finns ingen tid att bilda ett stabilt höghastighetsluftflöde i returröret, så smörjoljan kan bara stanna kvar i rörledningen. Om returoljan är mindre än den drivna oljan kommer kompressorn att få brist på olja. Ju kortare körtid, desto längre rörledning, desto mer komplext system och desto mer framträdande blir problemet med oljeåterföringen. Starta därför inte kompressorn ofta under normala omständigheter.
Brist på olja orsakar allvarlig brist på smörjning. Grundorsaken till oljebrist är inte hur mycket och hur snabbt skruvkompressorn går, utan systemets dåliga oljeåterföring. Installation av en oljeseparator kan snabbt återföra olja och förlänga kompressorns driftstid utan oljeåterföring. Utformningen av förångaren och returledningen måste ta hänsyn till oljeåterföring. Underhållsåtgärder som att undvika frekventa starter, regelbunden avfrostning, påfyllning av köldmedium i tid och byte av slitdelar (t.ex. lager) i tid hjälper också till med oljeåterföringen.
Vid utformning av ett kylsystem är forskning kring oljeåterföringsproblemet oumbärlig. Endast genom att beakta alla aspekter kan ett säkert och tillförlitligt kylsystem garanteras.
Publiceringstid: 21 februari 2022
