淺析油分離器結(jié)構(gòu)對(duì)油分離效果的影響

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(kāi)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(kāi)發(fā)低成本的新式油分離器，對(duì)新開(kāi)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(jiàn)圖1）是商用空調(diào)廣泛使用的部品，安裝于壓縮機(jī)的排

2、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、

3、筒體內(nèi)側(cè)的阻力或油分離器的大開(kāi)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

4、-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為：2= a（2）d 2（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，

5、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)

6、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?？紤]到加工性，新設(shè)計(jì)式樣分別為127和 159o4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（ 105）及廠家現(xiàn)制品（離心式油分離器0128）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。冇的就影響很大。參考文獻(xiàn)：1 william c. w