2. Способы возврата масла в компрессор

Как уже указывалось, масло, попавшее в аммиачный испаритель, при низких температурах застывает в нем, оседая на теплопередающей поверхности и в нижней части аппарата (так как масло тяжелее аммиака). Поэтому для удаления масла из аммиачного испарителя необходимо испаритель выключить из работы и отогреть.

Во фреоновых испарителях масло растворено в жидком холодильном агенте либо плавает на его поверхности. Обычно масло из фреонового испарителя можно удалить и возвратить в компрессор вместе с фреоном, не выключая испаритель из работы.

Проще всего возвратить масло из прямоточных испарителей, расположенных выше компрессора. Для этого горизонтальные участки трубопроводов делают с уклоном по ходу пара, и масло стекает в компрессор самотеком.

При необходимости в подъеме всасываемого пара делают петлю в начале вертикального участка трубопровода для создания гидравлического затвора (рис.4.8, а). Скапливающееся в петле масло периодически перекрывает проход пару, а затем давлением пара выбрасывается вверх. В трубопроводах большого диаметра такие петли неэффективны и создают опасность гидравлического удара. Чтобы обеспечить подъем масла вместе с паром, выбирают повышенные скорости движения пара. При кипении жидкости в большом объеме и свободном удалении пара (что имеет место в кожухотрубном испарителе) масло не может вместе с паром подняться из раствора и накапливается в нем. Поэтому для возврата масла из кожухотрубного испарителя необходимо отбирать из него часть жидкого холодильного агента.

Проще всего забирать жидкость (в виде пены или брызг) вместе с паром, поддерживая в испарителе соответственно высокий уровень жидкости.

В теплообменнике через который проходит пар (рис.4.8, б), жидкость доиспаряется, и масло выделяется почти в чистом виде. При прохождении через вертикальный теплообменник масло не может вернуться обратно в испаритель из-за высокой скорости пара. По такой схеме из испарителя может удаляться и нерастворимое масло.

Схема возврата масла с паром имеет следующие недостатки:

• требуется точное регулирование степени заполнения испарителя, так как при перегреве пара на выходе из испарителя более 2°С возврат масла нарушается, а при перегреве менее 1°С возможен влажный ход;

• система работоспособна только при достаточно высоких скоростях движения пара в трубопроводе. При уменьшении холодопроизводительности компрессора скорость пара может оказаться недостаточной для возврата масла.

Значительно более надежна схема возврата масла с горизонтальным теплообменником конструкции Шапошникова и Галежи [3] (рис. 4.8, в). После перегрева пара в теплообменнике отделившееся в нем масло направляют по отдельной трубке в картер компрессора, расположенного ниже теплообменника. При такой схеме устойчивость возврата масла не зависит от скорости пара во всасывающем трубопроводе, однако для подъема масла с паром из испарителя в теплообменник необходимо точно регулировать подачу жидкого холодильного агента в испаритель.

Чтобы надежность возврата масла не зависела от уровня жидкости в испарителе можно часть жидкости непосредственно перепускать из испарителя во всасывающий трубопровод перед теплообменником. Преодолеть разность давлений для транспортирования жидкости можно при помощи петли (рис.4.8, г). эжектора (рис.4.8, д) или насоса, применяемого в установках с рециркуляцией жидкости в испарителе (рис.4.8, е). В любой из этих схем масло после теплообменника можно направлять к компрессору вместе с паром, как показано рис. 4.8, г, д (при подъеме пара его скорость должна быть не ниже определенной величины), либо по отдельной трубке (рис. 4.8, е).

Дополнительные трудности с возвратом масла возникают в том случае, если несколько компрессоров работают на одну испарительную систему. Для равномерного распределения возвращаемого масла картеры компрессоров необходимо при этом объединять как сообщающиеся сосуды, т.е. и в нижних и в верхних частях. Верхняя трубка должна обеспечить достаточно быстрое выравнивание давлений в картерах в случае попадания в один из компрессоров жидкого фреона.

Размещение маслоотделителя в схемах и другие возможные способы возврата масла в компрессор

Размещение маслоотделителя в схемах холодильной системы зависит от степени взаимной растворимости хладагента с маслами.

Так для аммиачных систем, в которых хладагент не смешивается с маслами, эффективность маслоотделителя повышается при его размещении как можно дальше от компрессора. Наоборот, для лучшего отделения масла во фреоновых системах маслоотделитель должен быть размещен сразу после компрессора.

Применяются схемы возврата масла в компрессор как с отдельными, так и с общим маслоотделителем. В первом случае каждый компрессор имеет собственный маслоотделитель, из которого масло возвращается в компрессор. Однако, если в составе установки имеется несколько компрессоров, работающих параллельно с общим коллектором как всасывания, так и нагнетания, необходимо предусматривать:

• единый сепаратор масла для группы компрессоров, или в некоторых случаях сепаратор масла для каждого компрессора в отдельности;

• буферную масляную емкость для всех или группы компрессоров;

• регулятор уровня масла для каждого компрессора;

• масляный фильтр для каждого компрессора;

• обратный клапан в каждом компрессоре.

Количество маслоотделителей и масляных буферных емкостей зависит от типа установки. Так, например, одного маслоотделителя и одной буферной емкости иногда вполне достаточно для установок большой и средней мощности, в которых не предполагается снижение нагрузки. Однако для установок, предусматривающих возможность работы на пониженной мощности, маслоотделитель и буферная емкость будут переразмерены и перестанут нормально выполнять свои функции.