一个设计合理的氟利昂制冷系统,除了要保证制冷剂循环正常,还应满足三个基本要求:供液均匀;回气均匀;回油均匀。其中,回油问题一直是多压缩机并联系统的重点。

一、为什么并联压缩机容易出现回油问题?
压缩机运行时,排出的高温高压制冷剂气体中不可避免会夹带少量润滑油。这些润滑油会随着制冷剂进入冷凝器、膨胀阀、蒸发器,然后需要通过回气管路重新返回压缩机。正常情况下,制冷剂气流会携带润滑油回到压缩机,使曲轴箱保持正常油位。但在实际运行中,回油会受到多个因素影响:
1、低温工况导致油黏度增加
冷库特别是低温冷库运行时,回气温度较低,润滑油黏度增加,流动能力下降,容易滞留在蒸发器和管路低点。
2、回气流速不足
如果回气管设计过大,部分负荷运行时制冷剂流速降低,润滑油无法被气流带回压缩机。
3、多台压缩机吸气压力不平衡
并联压缩机如果吸气管路设计不合理,可能导致某些压缩机吸气量较大,容易吸回较多润滑油,而另外一些压缩机出现缺油。因此,并联系统必须通过合理的管路设计或者油控制装置,使润滑油能够均匀返回各台压缩机。
二、如何判断系统可能存在回油问题?
1、某台压缩机油位持续下降
如果运行一段时间后,某台压缩机油位明显低于正常范围,而补油后又很快下降,需要考虑系统回油不足。
2、压缩机曲轴箱温度异常升高
润滑油不足时,运动部件润滑和冷却能力下降,可能导致曲轴箱温度升高。
3、压缩机出现异常噪声
轴承、曲轴等部件缺少润滑后,可能出现运行声音增大。
4、停机后再次启动出现液击风险
如果大量润滑油或液态制冷剂滞留在系统低压侧,再启动时可能造成压缩机负荷异常。
三、并联压缩机常见三种回油方式
方法一:曲轴箱均压管+均油管
在多台压缩机之间连接:
均压管;
均油管。
通过平衡各压缩机曲轴箱压力和油位,使润滑油能够在压缩机之间自动调节。
其中:
均压管:用于保持各压缩机曲轴箱压力接近,避免压力差影响油流动。
均油管:用于平衡各压缩机之间的油位。同时,回气管路通常需要合理设置存油结构,防止停机压缩机大量积油。

方法二:油分离器+集油器+油位控制装置
这是目前大型冷库并联系统中应用较多的一种方式,系统主要由三个部分组成:
1、油分离器:安装在压缩机排气管路上。压缩机排出的制冷剂气体进入油分离器后,通过降低流速、改变气流方向,使大部分润滑油从制冷剂中分离出来。分离出的润滑油储存在底部,然后进入回油系统。
2、集油器:集油器用于储存分离出来的润滑油。当系统需要补油时,可以通过油位控制装置向压缩机供油。
3、油位调节器:每台压缩机安装油位控制装置。当某台压缩机油位下降时,控制器打开,将集油器中的润滑油补充到曲轴箱。优点:回油稳定;不受压缩机安装高度影响;适合多台压缩机、大型冷库。

方法三:回气管采用气液分离及回油结构
对于低温冷库和大型并联系统,回气管设计非常关键。合理设计的气液分离器,不仅能够防止液态制冷剂进入压缩机,同时还能帮助润滑油稳定返回。
主要作用包括:
1、提高低温环境下回油能力;
2、防止液击和油稀释;
3、简化回气管路;
无论采用哪种回油方式,都需要关注以下几点:
1、回气管不能只考虑满负荷运行:冷库机组长期存在部分负荷运行,如果管径过大,低负荷时流速不足,容易造成回油困难。
2、减少管路低点积油:回气管路应尽量避免不必要的低点和存油位置。
3、保证每台压缩机吸气均匀:并联系统需要合理设计吸气集管,使各压缩机吸气压力接近。
4、根据系统规模选择方案:小型并联可采用均压、均油方式。大型冷库建议采用油分离器+油位控制方式,提高可靠性。






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