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制冷管道设计氟管道布置

2018/06/19120 作者:佚名
导读: 除共性的东西外,氟利昂的溶油性导致了氟系统与氨系统管路布置有所不同。随着氟的流动润滑油将遍及所有有氟的设备和管道,让油随着制冷剂的流动顺利返回压缩机是氟系统管路设计的一个主要任务,管道布置也是围绕着这一问题进行的。 回气管 氟系统回气管不仅要完成向压缩机输送低压气体的任务,而且还要借助管内气体流速将蒸发器内的润滑油带回压缩机。回气管布置方式很多,总的目的都是在工作时使润滑油能

除共性的东西外,氟利昂的溶油性导致了氟系统与氨系统管路布置有所不同。随着氟的流动润滑油将遍及所有有氟的设备和管道,让油随着制冷剂的流动顺利返回压缩机是氟系统管路设计的一个主要任务,管道布置也是围绕着这一问题进行的。

回气管

氟系统回气管不仅要完成向压缩机输送低压气体的任务,而且还要借助管内气体流速将蒸发器内的润滑油带回压缩机。回气管布置方式很多,总的目的都是在工作时使润滑油能均衡地返回压缩机且不发生回液现象。布置时应从以下几方面考虑。

坡度与坡向

为了便于回油,回气管水平部分应有0.5%~1.0%的坡度,坡向压缩机。

2.液囊

回气管上避免出现"液囊"。如布置中出现液囊,在轻负荷或停机时,油和氟液就会滞留于此形成液封,增大管道压降,重新启动时油和液体就容易进入压缩机而引起油击或液击。

3.回油弯(存油弯)

上升回气立管中的带油速度,只有在建立了必要的带油条件时才便于将油带走。一般是在蒸发器出口上升回气立管的底部设置一个U形弯头,俗称"回油弯",蒸发器内积存的油流入回油弯内积在弯头底部使回油弯与立管连接处附近流通截面减少,流速加快,以利于连续带油上升至水平回气管。在设计制作回油弯时,要尽量做小,以便于油的提升和避免产生较大的压降。实验表明,只要机器工作,回油弯中的回油方式就不是先形成油封、后消除油封、再形成油封式的间断回油,而是始终没有油封形成的连续回油。

4.双上升回气立管

对于带有卸载装置的压缩机或几个压缩机并联运行时,用最小负荷选配上升立管管径,虽能满足最小带油速度,但在满负荷运行时压降很大,在机器负荷变化不大的情况下,可通过增大水平管段、下降管段管径的办法来维持回气管总压降不变,这时只要水平管内流速不太小,并有一定坡度坡向压缩机,油就可顺利返回。但在机器负荷变化较大的系统中,用上述方法就难以维持总压降你变,这时宜采用"霜上升回气立管"加以解决。

5.回气管与压缩机的连接

在压缩机吸入口附近的回气管上不要设置回油弯,以免出现液囊,造成机器重新启动时发生湿行程。对于多台压缩机并联连接方案,应使回到水平回气总管中的油能均匀地返回每一台压缩机,特别注意防止回气总管中的油液进入停止工作的压缩机中。

并联压缩机与回气总管连接时,在回气总管上设一集管,各支管由集管上部接入,支管端头加工成坡口,以便回到集管中的油能及时被任一台工作中的压缩机吸走。为回油均匀,要求支管坡口角度一致、深度相同。有时为了解决各压缩机回油不均匀问题,可在曲轴箱上部与下部设均压管与均油管,并在该管上加设阀门。

6.回气管与蒸发器的连接

根据蒸发器与压缩机高度位置的不同,布置方案有以下几种:

(1)蒸发器高于压缩机

蒸发器设在压缩机上面,在停止工作时,蒸发器中的油液会自行流入压缩机,造成再次开机时的油击或其他事故。所以该方案只能在供液很少或停机前关闭供液以使停机时无油液下流或在自动控制中采取措施的情况下才能使用。

经常采用的方案有以下三种:

①一组蒸发器时的连接。在蒸发器出口设上升回气立管至蒸发器的顶部(根据供液情况,也可升至稍高于蒸发器工作液面的某一高度)再接至压缩机。在蒸发器的出口侧,伸出一段坡度与制冷剂流向一致的水平短管,用以安装热力膨胀阀的感温包,然后再设回油弯。

②位于不同标高的蒸发器回气管的连接。注意不要使用来自上边蒸发器内的油液流入下边蒸发器中。

③三组相同标高并联蒸发器的连接。为防止油液由一组蒸发器流入另一组蒸发器,在每组蒸发器的出口接出一水平短管,向下接入共同的水平回气管,在该水平回气管的末端设回油弯及上升立管;而对负荷变化较大的系统,则可设双上升回气立管。

(2)蒸发器低于压缩机

蒸发器设在压缩机下方时的管路连接方式与上述基本相同,主要考虑的是蒸发器的回油和防止油液串流。需要指出的是,上升立管并不能任意长。当上升立管较长时,以每个8m左右或更短距离设一回油弯分级提升,以利回油。

(3)上下均有蒸发器而压缩机位于中间的管路连接。

7.回气管与热交换器的连接

回气管与热交换器的连接应有利于回油,热交换器应装在水平或下降回气管上,你的设在上升回气立管上。为增强换热,进、出液和进、出气管宜逆流连接,以增大换热温差。

8.吸气管与低压循环桶的连接

在氟泵供液系统中,由蒸发器返回的油随气体进入低压循环贮液桶,吸气管除输送气体外,还需将低压循环桶内的油送回压缩机。其做法是利用低压下氟油混合溶液两层分离的特点,在进液面的富油层处引出1~3根回油管至吸气管,利用低压气体的流速将油引射至吸气总管返回压缩机。

排气管

排气管是指从压缩机排出口至冷凝器进气口之间的高压气体管道。对将压缩机、油分离器、冷凝器等组装成一整体的压缩冷凝机组来说,无需对排气管进行设计布置。

注意事项

①压缩机停止运转时,排气管内冷凝下来的氟液和不得流回压缩机,排气管较长或环境温度较低的地方更应注意。

②多台并联压缩机的排气不应互相碰撞,以减少流动阻力。

③随工作压缩机排气排出的油不得流入停止工作压缩机的机头,以免造成该机启动困难。

④水平管段应有≥1℃的坡度,坡向油分离器或冷凝器。

2.连接

(1)设油分离器时排气管的连接

系统有油分离器时,应将上升排气立管设在油分离器之后,油分离器后的上升立管不需设置回油弯和考虑带油速度问题,可简化设计。

(2)不设油分离器时排气管的连接

不设油分离器时,上升排气管也应考虑一定的带油速度并设回油弯。

上升立管较长时,可采用分级提升。

液体管

下液管

2.高压液体管

高压液体管系指贮液器或冷凝器至节流阀段的液体管。在这段管路中,氟液和润滑油处于互溶状态,即使是流速很低也不会分离。本管段需要解决的是如何防止或减少闪发气体产生的问题。在氟系统的液体管上,多设有干燥过滤器和自控元件,加之氟利昂密度大,使管路产生较大的摩擦阻力和局部阻力;液位差的存在也会产生较大的阻力损失;还有周围环境温度的影响等。闪发气体的产生,会带来一系列不良影响。如闪发气体在液管内的出现,会使流阻增大而促进闪发气体更多地产生;带有闪发气体的制冷剂进入节流阀,实际上等于减少了节流孔的流通面积,使供液量降低;节流后制冷剂中闪发气体量进一步增加,使并联蒸发器供液不均等。

由上述分析可知,防止高压液体管中产生闪发气体是十分重要的。摩擦、局部阻力可通过扩大管径、减少阀件等措施加以改善,但液位差的存在是无法减少的阻力损失。防止高压液体管中出现闪发气体的主要手段是在此段管路上加设热交换器或过冷器等对液体过冷,以消除或减少可能产生的闪发气体。

对几台高度不同的蒸发器并联供液时,应将较低位置蒸发器的进口放得比三通管的出口支管高一些,以便闪发气体分散进入不同蒸发器。

3.低压液体管

低压液体管是指由节流阀到蒸发器的供液管段。这段管道设计中应注意能向各蒸发器均匀供液,且有利于回油。

(1)与热力膨胀阀的连接

直接膨胀供液多用热力膨胀阀节流。热力膨胀阀宜靠近蒸发器布置,阀前一般设有电磁阀,当不需要供液时用以切断供液,以免停机后继续向蒸发器供液,不利于下次开机。为了清洗过滤器、检修热力膨胀阀和电磁阀时不影响工作,可增设截止阀并并联一只手动节流阀,必要时手动供液。

(2)与冷却排管的连接

蒸发器为冷却排管时,为防止各个通路供液不均匀,以每只热力膨胀阀只向一个通路供液的单路供液系统为宜。为便于回油,采用上进下出供液流向。一只热力膨胀阀向几个并联通路供液时,要求各通路阻力尽量平衡,必要时采用分液器配液。

(3)与冷风机的连接

冷风机多为定型产品,常见的多为通路并联结构。根据其结构形式,设计时可用一只或两只热力膨胀阀向一台冷风机供液。为使供液均匀,冷风机多用分液器对各并联支路配液。鉴于分液器阻力很大,应选用外平衡热力膨胀阀。

向系统充注制冷剂,小系统可通过吸气阀多用通道进行,较大系统则在高压液体管上加充液接头,这样,既可在制冷剂进入系统前先净化,也可避免充注时发生液击现象。

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