压缩机的排气(高温、高速)中带有冷冻机油,这些冷冻机油随制冷剂进入冷凝器、蒸发器后,将在传热表面形成油膜,从而影响换热设备的换热效果。因此,通常在压缩机与冷凝器之间装设油分离器,用来分离制冷剂蒸气中挟带的冷冻机油。卤代烃制冷系统中,利用回油装置使冷冻机油返回压缩机曲轴箱。氨制冷系统中,还需设置集油器,将油定期从各个有润滑油积存的设备中收入集油器,经集油器集中处理,在回收制冷剂后安全地放出系统。
常用油分离器的结构有洗涤式、离心式、填料式及过滤式四种型式。
(1)洗涤式油分离器。洗涤式油分离器用于氨制冷装置中。油分离器由钢制圆柱形壳体,上、下各装有封头制成。在油分离器内装有伞状挡油板,壳体上部有氨气进、出管,氨液进口管、放油管等接管。在下部保持一定氨液液位。从顶部进入油分离器的氨气,先经氨液洗涤降温.促使油气凝结,同时油分离器内氨液在洗涤压缩机排气时发生换热,部分氨液汽化,汽化的氨气和被洗涤的氨气由伞形挡气板经出气管排出。排气中挟带的氨液及油滴,则由伞形板分离出来积储在底部。其中冷冻机油定期从放油管排至集油器。
洗涤式油分离器的分油效果取决于冷却作用,所以必须保持分离器内氨液的正常液位。一般氨液液位应比进气管底部高出125一150 mm,氨液由冷凝器或储液器供给,安装时,油分离器上液面必须比冷凝器或储液器的氨供液管低150~250 mm,以保证向油分离器连续供液。氨气在油分离器内流速不大于0.8~1.0 m/s,分油效率80%一85%,
(2)离心式油分离器。离心式油分离器适用于大中型制冷装置,制冷剂气体进入油分离器后,沿着叶片呈螺旋形运动,产生离心力,将挟带的油滴分离出来,沿着油分离器筒体流聚到底部;蒸气经中心管内多孔挡板后.由出气管排出。积储在底部的冷冻机油可定期排出,也可由底部浮球阀自动回油到压缩机曲轴箱。
有的离心式油分离器外部还加有冷却水套,以期提高分油效果并减少操作人员烫伤的危险。但实际使用表明,加有冷却水套后对分离效果的提高影响不大。
(3)填料式油分离器。填料式油分离器适用于中小型制冷装置。
在填料式油分离器内,制冷剂气体中挟带的油滴,依靠气流速度的降低、气流方向的改变及填料层的过滤而分离出来。填料可用金属丝网、陶瓷环或金属屑等,其中金属丝网效果较好。填料层越厚,效果越好,但是阻力也随之增大,一般应控制蒸气流速在0.5m/s以下。有的填料式油分离器内,还装有浮球阀,以便自动回油。填料式油分离器分油效果较好,可高达96%~98%,因此广泛应用于氨及卤代烃制冷系统中。
(4)过滤式油分离器。过滤式油分离器常用于小型卤代烃制冷设备中。过滤式油分离器的分油作用.依靠降低气流速度、改变气流方向和通过过滤丝网来实现。油分离器内装有浮球阀,当分离器内冷冻机油积聚到一定位置时,浮球阀开启即可自动回油。这种油分离器结构简单、制造方便.但其分油效果不及填料式油分离器。