正航儀器輔助設備紀實（二）

一、油分離器

壓縮機的排氣中都帶有潤滑油。潤滑油隨高壓排氣一起進入排氣管，并有可能進入冷凝器和蒸發器內。對于氨制冷系統，潤滑油會在換熱器傳熱表面上形成嚴重的油污，降低了傳熱系數，并使制冷劑的蒸發溫度有所提高。對于氟里昂系統，由于潤滑油在氟里昂中的溶解度大，雖然一般不會在傳熱表面上形成油污，但是對其蒸發溫度影響較大。因此，在氨及氟里昂系統中一般都要用油分離器。氟利昂系統利用自動加油裝置，將分離出的油送回壓縮機曲軸箱；氨制冷系統則定期地通過集油器將油排出。

目前常用的油分離器有慣性式、洗滌式、離心式及過濾式四種結構形式。這些油分離器的基本工作原理是借助油滴與制冷劑蒸氣的密度不同，使混合氣體經直徑較大的油分離器時，利用突然擴大通道面積而使其流速降低，同時改變其流動方向，或利用其他分油措施，使潤滑油沉降而分離。對于蒸汽狀態的潤滑油，則可采用洗滌或冷卻的方法降低溫度，使之凝結為油滴后再分離。

慣性式油分離器依靠流速突然降低并改變氣流運動方向將高壓氣態制冷劑攜帶的潤滑油分離，并聚積在油分離器的底部，通過浮球閥或手動閥排回制冷壓縮機。

洗滌式油分離器將高壓過熱氨氣通入氨液中洗滌冷卻，使氨氣中的霧狀潤滑油凝聚分離。離心式油分離器借助離心力將滴狀潤滑油甩到殼體壁面聚積下沉分離。過濾式油分離器靠過濾網處流向改變、降速和過濾網的過濾作用將油滴分離出來。過濾式油分離器氣流通過過濾層的速度為0.4～0.5 m/s，其他形式的油分離器氣流通過筒體的速度不應超過0.8 m/s。

二、集油器

又稱為放油器，是由鋼板制成的筒狀容器，其上設有進油管、放油管、出氣管、壓力表接管以及液位計等，結構形式如圖。它只適用于氨制冷系統中，用于收集和存放從油分離器、冷凝器、儲液器以及蒸發器等設備中分離出來的潤滑油，再按照一定的操作程序，由集油器排出制冷系統。

放油操作的步驟：

（1）降壓：將閥門V1、V2、V3、V5關閉，開啟閥V4，使集油器內壓力降低，一般使壓力稍高于大氣壓即可。

（2）排油：關閉閥門V4，打開V1（或V2、V3）及相應設備的排油閥，使某個設備中的潤滑油移到集油器中。當集油器的油液量達到容器容積的60～70％時，關閉進油閥V1（或V2、V3）。

（3）排氨：開啟閥V4，使油中夾帶的氨液蒸發，筒身表面出現結霜，直到霜層融化，關閉V4。等10分鐘后，視集油器上的壓力表的壓力是否上升，若上升顯著，應重新開啟閥V4，使殘留的氨液繼續蒸發，再關閉V4；若壓力上升很小，則表明油中的氨已基本上分離完畢。

（4）放油：開啟閥V5，將油放出。

    三、不凝氣體分離器

1、由于下述原因，使得系統中可能有不凝性氣體存在：

（1）制冷系統安裝完后或檢修完畢后，未能徹底把系統中的空氣或氮氣（當用氮氣打壓時）抽盡；

（2）添加制冷劑或潤滑油時，因操作不嚴格而帶入空氣；

（3）制冷系統的低壓部分在低于大氣壓力下工作時，從不嚴密處漏入空氣；

（4）制冷劑或潤滑油在高溫下分解；

（5）金屬材料被腐蝕產生不凝性氣體。

2、在制冷系統中若存在不凝性氣體時的危害有：

（1）導致冷凝溫度升高。不凝性氣體在傳熱面附近形成氣膜熱阻。

（2）使壓縮機的排汽壓力升高。冷凝器內的總壓力（排汽壓力）應是制冷劑蒸氣的壓力和不凝性氣體分壓力之和。

（3）壓縮機排汽溫度升高。冷凝壓力升高會導致壓縮機排汽溫度升高，空氣K大也會使壓縮終點溫度高。

（4）腐蝕性增強。空氣進入系統，空氣中水分和氧氣加劇了對金屬材料的腐蝕作用。

（5）對氨系統，氨和空氣混合，高溫下會有爆炸的危險。

因此，當系統中有不凝性氣體時應及時排出。為了在排放不凝性氣體時減少制冷劑的損失，一般先用不凝性氣體分離器把不凝性氣體與制冷劑分離后，再放出不凝性氣體。

分離不凝性氣體的原理是：對不凝性氣體與制冷劑的混合氣體在高壓下冷卻，使其中的低沸點制冷劑蒸氣大部分被冷凝成液體，使混合氣體中不凝性氣體的含量增加，從而在放氣時減小制冷劑損失。下表列出了三種制冷劑與空氣的混合氣體中空氣飽和含量。

在氨制冷系統中，常用的不凝性氣體分離器有四層套管式和盤管式兩種。如下圖左表示出了盤管式不凝性氣體分離器，它實際上是個冷卻設備，分離器的圓形筒體為鋼板卷焊制成，內裝有冷卻盤管。不凝性氣體分離原理如下圖右。

放空氣步驟：

（1）引入混合氣體：打開閥門9，10，13，使冷凝器或儲液器上部積存的混合氣體進入分離器的筒體中；

（2）冷卻混合氣體：開啟與壓縮機吸氣管相連的出氣閥8，并稍微開啟膨脹閥12，使低壓液體制冷劑進入蒸發盤管6，冷卻管外的混合氣體；

（3）排空氣：打開閥門11、14，將冷凝出來的制冷劑通過回液管流入儲液器，再打開閥門5，將聚集在分離器上部的不凝性氣體排出。

如何判斷是否應該放氣？因為制冷劑在分離器中的冷凝過程中為潛熱交換，溫度不會顯著變化。若不凝性氣體較多，則分離器內的溫度會顯著降低，所以在分離器的頂部裝有溫度計7，當溫度明顯低于冷凝壓力下的制冷劑飽和溫度時，說明其中存在較多的不凝性氣體，應該放氣。這種分離器的外殼需要包裹隔熱材料。

對于空調用制冷系統，除了離心式制冷系統外，系統工作壓力高于大氣壓力，特別是采用氟里昂作為制冷劑時，不凝性氣體難于分離。若經常使用全封閉或半封閉制冷壓縮機，一般可不裝設不凝性氣體分離器。http://www.bjzazl.cn