制冷系統(tǒng)中的輔助設(shè)備

制冷系統(tǒng)中的輔助設(shè)備在一個(gè)完整的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，除壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四個(gè)主件外，為了保證系統(tǒng)正常、經(jīng)濟(jì)和安全的運(yùn)行，還需設(shè)置一定數(shù)量的其它輔助設(shè)備。輔助設(shè)備的種類很多，按照它們的作用，基本上可以分為兩大類：(1)維持制冷循環(huán)正常工作的設(shè)備，如兩級(jí)壓縮的中間冷卻器等；(2)改善運(yùn)行指標(biāo)及運(yùn)行條件的設(shè)備，如油分離器、集油器、氨液分離器、空氣分離器以及各種貯液桶(或器)等。此外，在制冷系統(tǒng)中還配有用以調(diào)節(jié)、控制與保證安全運(yùn)行所需的器件、儀表和連接管道的附件等?！熘评湎到y(tǒng)中的輔助設(shè)備一、油分離器與集油器(一)油分離器的作用：在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，經(jīng)壓縮后的氨蒸汽(或氟利昂蒸汽)，是處于高壓高溫的過熱狀態(tài)。由于它排出時(shí)的流速快、溫度高。汽缸壁上的部份潤滑油，由于受高溫的作用難免成油蒸汽及油滴微粒與制冷劑蒸汽一同排出。且排汽溫度越高、流速越快，則排出的潤滑油越多。對(duì)于氨制冷系統(tǒng)來說，由于氨與油不相互溶，所以當(dāng)潤滑油隨制冷劑一起進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器時(shí)會(huì)在傳熱壁面上凝成一層油膜，使熱阻增大，從而會(huì)使冷凝器和蒸發(fā)器的傳熱效果降低，降低制冷效果。據(jù)有關(guān)資料介紹在蒸發(fā)表面上附有0.1mm油膜時(shí)，將使蒸發(fā)溫度降低2.5℃，多耗電11～12％。所以必須在壓縮機(jī)與冷凝器之間設(shè)置油分離器，以便將混合在制冷劑蒸汽中的潤滑油分離出來。(二)油分離器的工作原理：大家都知道，汽流所能帶動(dòng)的液體微粒的尺寸是與汽流的速度有關(guān)。若把汽流垂直向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的升力與微粒的重量相平衡時(shí)的汽流速度稱為平衡速度，并用符號(hào)ω表示。則顯然當(dāng)汽流速度等于平衡速度時(shí)，則微粒在汽流中保持不動(dòng)；如果汽流速度大于平衡速度時(shí)則將微粒帶走；而當(dāng)汽流速度小于平衡速度，微粒就會(huì)跌落下來，從而使油滴微粒制冷劑汽流中分離出來。油分離器的基本工作原理主要就是利用潤滑油和制冷劑蒸氣的密度不同；以及通道截面突然擴(kuò)大，氣流速度驟降(油分離器的筒徑比高壓排氣管的管徑大3～15倍，使進(jìn)入油分離器后蒸氣的流速從原先的10～25m/s下降至0.8～1m/s)；同時(shí)改變流向，使密度較大的潤滑油分離出來沉積在油分離器的底部。或利用離心力將油滴甩出去，或采用氨液洗滌，或用水進(jìn)行冷卻降低汽體溫度，使油蒸汽凝結(jié)成油滴，或設(shè)置過濾層等措施來增強(qiáng)油的分離效果。(三)集油器所謂集油器就是將系統(tǒng)中的油集中起來的容器(也稱放油器)。在氨制冷系統(tǒng)中，如果從油分離器、高壓貯液器、冷凝器等壓力較高的容器中直接放油，對(duì)操作人員是很不安全的。另外，在這些容器中氨液也較多，為了保證操作人員的安全并減少氨液的損失，應(yīng)將系統(tǒng)中各有關(guān)容器的油先排至集油器，再在低壓下將油從集油器排出。對(duì)于氟利昂系統(tǒng)，油分離器分離出來的潤滑油一般都通過它下部的手動(dòng)或浮球自動(dòng)放油閥直接送回壓縮機(jī)曲軸箱，其它設(shè)備中的潤滑油靠流速帶回壓縮機(jī)。因此氟利昂制冷系統(tǒng)一般不單獨(dú)設(shè)置集油器。

1、集油器結(jié)構(gòu)：它是用鋼板焊制的立式圓柱形容器，其頂部設(shè)有回汽管接頭，用作回收氨汽的出口和降低筒內(nèi)的壓力。筒體上側(cè)部設(shè)有進(jìn)油管接頭，它與其它容器的放油管相連接，各容器中的油由此進(jìn)入集油器。筒體的下側(cè)設(shè)有放油管，以便在氨回收后將油從筒內(nèi)放出。此外，為了便于操作管理，在殼體上還裝有壓力表和玻璃液面指示器，通常集油器的進(jìn)油量不易超過其容積的70％。在放油前，為了加速油中氨液的蒸發(fā)，更好地回收制冷劑，常采取在集油器頂部用水淋澆加熱的措施。放油時(shí)只允許各設(shè)備逐一進(jìn)行，避免壓力不同的設(shè)備互相串通。2、集油器的選擇：當(dāng)壓縮機(jī)總制冷量小于或等于233KW時(shí)，采用筒徑為159mm的JY—150集油器一臺(tái)，總制冷量在233～1163KW時(shí)，采用筒徑為325mm的JY—300集油器1—2臺(tái)，總制冷量在1163KW以上時(shí)，采用筒徑為325mm的JY—300集油器二臺(tái)。二、空氣分離器空氣分離器是排除制冷系統(tǒng)中不凝性氣體(主要是空氣)并同時(shí)回收制冷劑的制冷劑凈化設(shè)備。它通常只是在大中型的制冷裝置主使用，因?yàn)榇笾行偷闹评溲b置中不凝性氣體的數(shù)量較多。而在小型制冷裝置中通常不設(shè)置空氣分離器，而直接從冷凝器、高壓貯液器或排氣管上的放空閥把空氣等不凝氣體放出，以力求系統(tǒng)的簡化。1、制冷系統(tǒng)中不凝性氣體的來源

制冷機(jī)在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)中的不凝性氣體主要來自以下幾個(gè)方面：①在投產(chǎn)前或大修后充灌制冷劑時(shí)，未將系統(tǒng)內(nèi)的空氣徹底抽凈。②補(bǔ)充潤滑油及制冷劑時(shí)操作不慎，必然會(huì)有少量的空氣進(jìn)入系統(tǒng)。③當(dāng)制冷裝置在蒸發(fā)壓力低于大氣壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外界的空氣即有可能從不嚴(yán)密處(如壓縮機(jī)的軸封處、各法蘭連接處、閥門的填料處等等)進(jìn)入系統(tǒng)中。④潤滑油及制冷劑在很高的排氣溫度下也會(huì)少量分解產(chǎn)生一些其它不凝性氣體。制冷系統(tǒng)存有不凝性氣體時(shí)，由于高壓貯液器出液管的液封作用，只能存在于冷凝器和高壓貯液器中，其中大部分是集中在冷凝器中，由于這些氣體的存在，將妨礙冷凝器的傳熱，并使壓縮機(jī)的排氣壓力和排氣溫度升高，因而使耗電量隨之增加，因此這些氣體必須予以清除。2、空氣分離器的結(jié)構(gòu)及工作原理：