Problemet med olieretur i kølekompressorer har altid været et varmt emne i kølesystemer. I dag vil jeg tale om oliereturproblemet i skruekompressorer. Generelt set skyldes den dårlige olieretur i skruekompressoren primært gasblandingsfænomenet mellem smøreolie og kølemiddel under drift. Under kølesystemets drift er kølemidlet og smøreolien i køleskabet gensidigt opløselige, hvilket forårsager, at smøreolien udledes i kondensatoren i form af aerosol og dråbegas, når maskinen og kølemidlet er i drift. Hvis olieseparatoren ikke er effektiv, eller systemdesignet ikke er godt, vil det forårsage dårlig separationseffekt og dårlig olieretur i systemet.
1. Hvilke problemer vil opstå på grund af dårlig olietilbageføring:
Dårlig olietilbageføring fra skruekompressoren vil forårsage, at en stor mængde smøreolie forbliver i fordamperens rørledning. Når oliefilmen øges til en vis grad, vil det direkte påvirke systemets køling. Det vil føre til ophobning af mere og mere smøreolie i systemet, hvilket resulterer i en ond cirkel, øger driftsomkostningerne og reducerer driftssikkerheden. Generelt får mindre end 1% af kølemiddelgasstrømmen lov til at cirkulere i systemet med en olie-luft-blanding.
2. Løsninger til dårlig olietilbageføring:
Der er to måder at returnere olie til kompressoren på, den ene er at returnere olien til olieseparatoren, og den anden er at returnere olien til luftreturrøret.
Olieseparatoren er installeret på kompressorens udstødningsrør, som generelt kan separere 50-95% af den løbende olie. Olieretureffekten er god, og hastigheden er høj, hvilket reducerer mængden af olie, der kommer ind i systemrørledningen, betydeligt og dermed effektivt forlænger driften uden olieretur.
For køleopbevaringssystemer med særligt lange rørledninger, oversvømmede isfremstillingssystemer og frysetørringsudstyr med meget lave temperaturer er det ikke ualmindeligt at se ingen olieretur eller meget lidt olieretur i ti eller endda ti minutter efter start af maskinen. Et dårligt system vil få kompressoren til at lukke ned på grund af lavt olietryk. Installation af en højeffektiv olieseparator i dette kølesystem kan i høj grad forlænge kompressorens driftstid uden olieretur, så kompressoren sikkert kan passere gennem krisefasen med ingen olieretur efter opstart. Den smøreolie, der ikke separeres, vil trænge ind i systemet og strømme sammen med kølemidlet i røret for at danne en oliecirkulation.
Efter at smøreolien er kommet ind i fordamperen, adskilles en del af smøreolien fra kølemidlet på grund af den lave temperatur og lave opløselighed. På den anden side er temperaturen lav og viskositeten stor, hvilket gør det let for den separerede smøreolie at klæbe til rørets indvendige væg, og det er vanskeligt at flyde. Jo lavere fordampningstemperaturen er, desto vanskeligere er det at returnere olien. Dette kræver, at design og konstruktion af fordampningsrørledningen og returrørledningen skal være befordrende for olieretur. Almindelig praksis er at bruge et nedadgående rørledningsdesign og sikre en stor luftstrømningshastighed. Til kølesystemer med særlig lav temperatur tilsættes der, ud over valget af højeffektive olieseparatorer, normalt specielle opløsningsmidler for at forhindre smøreolie i at blokere kapillarrør og ekspansionsventiler og for at hjælpe oliereturen.
I praktiske anvendelser er problemer med olieretur forårsaget af forkert design af fordamper og returgasrørledning ikke ualmindelige. For R22- og R404A-systemer er oliereturen fra den oversvømmede fordamper meget vanskelig, og designet af systemets oliereturrørledning skal være meget omhyggeligt. For et sådant system kan brugen af højeffektiv olieseparation i høj grad reducere mængden af olie, der kommer ind i systemrørledningen, hvilket effektivt forlænger den tid, hvor gasreturrøret ikke returnerer olie efter start af maskinen.
Når kompressoren er højere end fordamperen, er det nødvendigt med en oliereturbøjning på det vertikale returrør. Oliereturfælden skal være så kompakt som muligt for at reducere olieopbevaring. Afstanden mellem oliereturbøjningerne skal være passende. Når antallet af oliereturbøjninger er stort, skal der tilsættes smøreolie. Der skal også udvises forsigtighed i returledningerne i systemer med variabel belastning. Når belastningen reduceres, vil luftreturhastigheden falde, og hastigheden er for lav, hvilket ikke er befordrende for olieretur. For at sikre olieretur under lav belastning kan det vertikale sugerør bruge en dobbelt stigrør.
Desuden er hyppig opstart af kompressoren ikke befordrende for oliereturløbet. Da den kontinuerlige driftstid er meget kort, stopper kompressoren, og der er ikke tid til at danne en stabil højhastighedsluftstrøm i returrøret, så smøreolien kan kun forblive i rørledningen. Hvis returolien er mindre end den løbende olie, vil kompressoren mangle olie. Jo kortere driftstid, jo længere rørledningen er, jo mere komplekst systemet er, desto mere fremtrædende er problemet med oliereturløbet. Start derfor ikke kompressoren ofte under normale omstændigheder.
Mangel på olie vil forårsage alvorlig mangel på smøring. Den grundlæggende årsag til oliemangel er ikke mængden og hvor hurtigt skruekompressoren kører, men systemets dårlige olieretur. Installation af en olieseparator kan hurtigt returnere olie og forlænge kompressorens driftstid uden olieretur. Designet af fordamperen og returledningen skal tage højde for olieretur. Vedligeholdelsesforanstaltninger som at undgå hyppig opstart, regelmæssig afrimning, rettidig påfyldning af kølemiddel og rettidig udskiftning af sliddele (såsom lejer) hjælper også med oliereturen.
Når man designer et kølesystem, er forskning i oliereturproblemet uundværlig. Kun ved at overveje alle aspekter kan et sikkert og pålideligt kølesystem garanteres.
Opslagstidspunkt: 21. feb. 2022
