17 Июл Маслоотделители
Маслоотделители в нагнетательных трубопроводах бывают двух видов: ударные и охлаждаемые.
Маслоотделители устанавливают в нагнетательном трубопроводе любой системы при неполном или затрудненном возврате масла, а также в том случае, когда количество циркулируемого масла может быть слишком большим, из-за чего понижается производительность теплообменных аппаратов. Рекомендуется монтировать маслоотделители в нагнетательном трубопроводе установок, которые работают на хладагентах, не растворяющихся в масле; низкотемпературных систем; установок с затопленными испарителями для охлаждения жидкого хладоносителя; любой установки с регулированием производительности и вертикальными всасывающими и нагнетательными линиями большой протяженности с движением хладагента вверх.
Маслоотделители, монтируемые в нагнетательных трубопроводах, делятся на два основных типа: ударные и охлаждаемые. Ударный отделитель (рис. 1) состоит из ряда сеток и перегородок, через которые проходит пар хладагента, насыщенный маслом. При входе в отделитель скорость движения пара значительно снижается из-за большего диаметра отделителя по сравнению с диаметром нагнетательного трубопровода, в результате чего частицы масла, имеющие большую кинетическую энергию, чем пар хладагента, ударяются о поверхность сеток и перегородок. Масло стекает с сеток и перегородок на дно отделителя, а затем возвращается через поплавковый вентиль в картер или всасывающий патрубок компрессора.
Рис. 1 – Ударный маслоотделитель.
Водоохлаждаемый отделитель, называемый иногда маслоохладителем, подобен по конструкции водяному конденсатору. Вода циркулирует через трубчатый змеевик, а нагнетаемый пар проходит через кожух. Масло отделяется от пара, осаждаясь на холодных водяных трубах, и стекает в горшок. Масло выливают из горшка вручную или оно автоматически возвращается в компрессор через поплавковый, вентиль (рис. 2). Необходимо тщательно регулировать расход воды через отделитель, чтобы пар хладагента не охлаждался ниже температуры конденсации, иначе он сконденсируется в отделителе, и жидкий хладагент поступит в картер компрессора через поплавковый вентиль.
Рис. 2 – Схема присоединения охлаждаемого маслоотделителя: 1 – компрессор; 2 – линия нагнетания; 3 – маслоотделитель;
4 – смотровое стекло уровня масла; 5 – ручной спускной вентиль; 6 – поплавковый клапан; 7 – линия возврата пасла в картер компрессора.
В жидкостном трубопроводе некоторых низкотемпературных установок иногда монтируют отделитель непосредственного охлаждения. Его принцип действия подобен принципу действия переохладителя жидкости непосредственного охлаждения. Жидкий хладагент, проходящий через отделитель, охлаждается до такой температуры, при которой масло застывает на его трубках. Масло спускают из отделителя, выключив последний из рабочего цикла, и нагревают его до температуры выше температуры застывания масла.
Маслоотделители обычно очень эффективно отделяют масло от пара хладагента. Однако они не имеют КПД, равный 100 %, и поэтому необходимо применять дополнительные средства для отделения небольшого количества масла, проходящего через отделитель и поступающего в другие узлы системы. Ниже дано описание некоторых устройств для дополнительного отделения масла.
Основная трудность, имеющая место при использовании маслоотделителя в нагнетательном трубопроводе, обусловлена возможностью прохождения жидкого хладагента из маслоотделителя в картер компрессора, когда последний не работает. Жидкий хладагент может стекать в отделитель из нагнетательного трубопровода или конденсироваться в отделителе во время нерабочей части цикла.
Если компрессор работает, то температура маслоотделителя относительно высокая и вероятность конденсации жидкого хладагента в маслоотделителе мала, в особенности когда отделитель смонтирован близко к компрессору. Однако при выключенном компрессоре отделитель охлаждается и часть пара высокого давления может сконденсироваться в отделителе. Уровень жидкости в отделителе повышается, поплавковый вентиль открывается, и смесь масла с жидким хладагентом подается в картер компрессора. Хладагент конденсируется в отделителе, если последний установлен в более холодном месте, чем конденсатор. Жидкость выкипает в конденсаторе, образовавшийся пар поступает в отделитель и там сжижается.
Для предотвращения поступления жидкого хладагента из маслоотделителя в картер компрессора во время нерабочей части цикла линия спуска масла из отделителя должна быть соединена со всасывающим патрубком компрессора, а не с картером. На этой линии, необходимо установить электромагнитный вентиль, смотровое стекло, ручной регулирующий вентиль и ручной запорный вентиль (рис. 3). Наблюдая через смотровое стекло за потоком хладагента, ручной дроссельный вентиль регулируют таким образом, чтобы жидкость (смесь масла с хладагентом) медленно перетекала из маслоотделителя во всасывающий патрубок компрессора. Электромагнитный вентиль сблокирован с магнитным пускателем электродвигателя компрессора и открыт только в том случае, когда компрессор работает. Таким образом предотвращается поступление жидкого хладагента и масла из маслоотделителя в компрессор во время нерабочей части цикла, но продолжается их медленное перетекание во всасывающий патрубок компрессора при работе последнего.
Рис. 3 – Схема присоединения маслоотделителя к компрессору: 1 – всасывающий трубопровод; 2 – компрессор;
3 – нагнетательный трубопровод; 4 – маслоотделитель; 5 – линия возврата масла; 6 – смотровое стекло; 7 – ручной регулирующий вентиль;
8 – электромагнитный вентиль.
Маслоотделитель монтируют в наиболее теплом месте вблизи компрессора для уменьшения конденсации пара хладагента в аппарате во время нерабочей части цикла. Маслоотделитель следует хорошо изолировать для уменьшения теплопередачи при выключении компрессора.
В некоторых случаях масло спускают из маслоотделителя в маслосборник, где оно хранится до подачи в картер компрессора. В маслосборнике имеется нагревательный элемент. Выкипающий в нем хладагент подается во всасывающий трубопровод. Масло поступает из маслосборника в картер компрессора через поплавковый клапан.
Маслосборник не применяют для компрессора, у которого в картере имеется обратный клапан. В связи с тем, что давление в маслосборнике равно давлению всасывания, под действием более высокого давления все масло из картера поступит в маслосборник. При использовании маслосборника необходимо демонтировать обратный клапан и установить нагреватель картера.