Oljereturproblemet i kjølekompressorer har alltid vært et hett tema i kjølesystemer. I dag skal jeg snakke om oljereturproblemet i skruekompressorer. Generelt sett skyldes dårlig oljeretur i skruekompressoren hovedsakelig gassblandingsfenomenet mellom smøreolje og kjølemiddel under drift. Under drift av kjølesystemet er kjølemiddelet og smøreoljen i kjøleskapet gjensidig løselig, noe som fører til at smøreoljen slippes ut i kondensatoren i form av aerosol og dråpegass når maskinen og kjølemiddelet er i drift. Hvis oljeseparatoren ikke er effektiv eller systemdesignet ikke er bra, vil det føre til dårlig separasjonseffekt og dårlig oljeretur i systemet.
1. Hvilke problemer vil oppstå på grunn av dårlig oljetilførsel:
Dårlig oljeretur fra skruekompressoren vil føre til at en stor mengde smøreolje blir værende i fordamperrøret. Når oljefilmen øker til en viss grad, vil det direkte påvirke kjølingen av systemet. Det vil føre til akkumulering av mer og mer smøreolje i systemet, noe som resulterer i en ond sirkel, økende driftskostnader og redusert driftssikkerhet. Vanligvis får mindre enn 1 % av kjølemiddelgassstrømmen sirkulere i systemet med en olje-luft-blanding.
2. Løsninger for dårlig oljeretur:
Det er to måter å returnere olje til kompressoren på, den ene er å returnere olje til oljeseparatoren, og den andre er å returnere oljen til luftreturrøret.
Oljeseparatoren er installert på kompressorens eksosrør, og kan vanligvis separere 50–95 % av den inngående oljen. Oljeretureffekten er god og hastigheten er høy, noe som reduserer mengden olje som kommer inn i systemrørledningen betraktelig, og dermed effektivt forlenger driftstiden uten oljeretur.
For kjølesystemer med kjølelager og spesielt lange rørledninger, oversvømte isproduksjonssystemer og frysetørkingsutstyr med svært lave temperaturer, er det ikke uvanlig å ikke se noen eller svært lite oljeretur i ti eller til og med titalls minutter etter at maskinen er startet. Et dårlig system vil føre til at kompressoren slår seg av på grunn av lavt oljetrykk. Installasjon av en høyeffektiv oljeseparator i dette kjølesystemet kan forlenge kompressorens driftstid uten oljeretur betraktelig, slik at kompressoren trygt kan passere gjennom krisefasen med ingen oljeretur etter oppstart. Smøreoljen som ikke skilles ut, vil komme inn i systemet og strømme med kjølemediet i røret for å danne en oljesirkulasjon.
Etter at smøreoljen har kommet inn i fordamperen, skilles en del av smøreoljen fra kjølemediet på grunn av den lave temperaturen og den lave løseligheten. På den annen side, ved lav temperatur og stor viskositet, fester den separerte smøreoljen seg lett til rørets indre vegg, og den har vanskelig for å strømme. Jo lavere fordampningstemperaturen er, desto vanskeligere er det å returnere oljen. Dette krever at design og konstruksjon av fordampningsrørledningen og returrørledningen må være gunstig for oljeretur. Vanlig praksis er å bruke en synkende rørledningsdesign og sikre en høy luftstrømningshastighet. For kjølesystemer med spesielt lav temperatur, i tillegg til valg av høyeffektive oljeseparatorer, tilsettes vanligvis spesielle løsemidler for å forhindre at smøreolje blokkerer kapillarrør og ekspansjonsventiler, og for å hjelpe oljereturen.
I praktiske anvendelser er problemer med oljeretur forårsaket av feil design av fordamper og returrørledning ikke uvanlig. For R22- og R404A-systemer er oljereturen fra den oversvømte fordamperen svært vanskelig, og utformingen av systemets oljereturrørledning må være svært nøye. For et slikt system kan bruk av høyeffektiv oljeseparasjon i stor grad redusere mengden olje som kommer inn i systemrørledningen, noe som effektivt forlenger tiden når gassreturrøret ikke returnerer olje etter at maskinen er startet.
Når kompressoren er høyere enn fordamperen, er det nødvendig med en oljereturbøyning på det vertikale returrøret. Oljereturfellen bør være så kompakt som mulig for å redusere oljelagring. Avstanden mellom oljereturbøyningene bør være passende. Når antallet oljereturbøyninger er stort, bør det tilsettes litt smøreolje. Man må også være forsiktig i returledningene til systemer med variabel belastning. Når belastningen reduseres, vil luftreturhastigheten synke, og hastigheten er for lav, noe som ikke er gunstig for oljeretur. For å sikre oljeretur under lav belastning kan det vertikale sugerøret bruke dobbel stigerør.
Hyppig oppstart av kompressoren er dessuten ikke gunstig for oljeretur. Fordi den kontinuerlige driftstiden er svært kort, stopper kompressoren, og det er ikke tid til å danne en stabil høyhastighetsluftstrøm i returrøret, slik at smøreoljen bare kan forbli i rørledningen. Hvis returoljen er mindre enn kjøreoljen, vil kompressoren gå tom for olje. Jo kortere kjøretid, jo lengre rørledningen er, desto mer komplekst systemet er, desto mer fremtredende blir problemet med oljeretur. Derfor bør du under normale omstendigheter ikke starte kompressoren ofte.
Mangel på olje vil føre til alvorlig mangel på smøring. Den grunnleggende årsaken til oljemangel er ikke hvor mye og hvor raskt skruekompressoren går, men den dårlige oljereturen i systemet. Installasjon av en oljeseparator kan raskt returnere olje og forlenge driftstiden til kompressoren uten oljeretur. Utformingen av fordamperen og returledningen må ta hensyn til oljeretur. Vedlikeholdstiltak som å unngå hyppig oppstart, regelmessig avriming, etterfylling av kjølemedium i tide og utskifting av slitedeler (som lagre) i tide hjelper også med oljereturen.
Når man designer et kjølesystem, er forskning på oljereturproblemet uunnværlig. Bare ved å vurdere alle aspekter kan et trygt og pålitelig kjølesystem garanteres.
Publisert: 21. feb. 2022
