關于(yú)氣液分離器,這(zhè)些基本常識你都了(le/liǎo)解?
文章發布日期:2019-12-16
制冷系統作爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)個(gè)整體除了(le/liǎo)四大(dà)件(壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器)以(yǐ)外還有很多附屬部件—氣液分離器等。
氣液分離器,顧名思義,就(jiù)是(shì)在(zài)制冷系統中的(de)基本作用是(shì)分離并保存回氣管裏的(de)制冷劑液體以(yǐ)防止壓縮機液擊。因此,它可以(yǐ)暫時(shí)儲存多餘的(de)制冷劑液體,并且也(yě)防止了(le/liǎo)多餘制冷劑流到(dào)壓縮機曲軸箱造成油的(de)稀釋。有時(shí)也(yě)稱作低壓儲液器。
由于(yú)在(zài)分離制冷劑液體過程中,冷凍油也(yě)會被分離出(chū)來(lái)并積存在(zài)氣液分離器底部,所以(yǐ)在(zài)氣液分離器出(chū)口管和(hé / huò)底部會有一(yī / yì /yí)個(gè)油孔,保證冷凍油可以(yǐ)回到(dào)壓縮機,從而(ér)避免壓縮機缺油。
氣液分離器的(de)基本結構如下圖:

氣液分離器的(de)作用
氣液分離器在(zài)制冷系統中的(de)主要(yào / yāo)作用是(shì)容納系統中回液部分冷沒媒,防止對壓縮機造成液擊,以(yǐ)及過多制冷劑對壓縮機機油的(de)稀釋。
氣液分離器的(de)結構和(hé / huò)優缺點
1、重力沉降:
原理:結構很簡單,原理也(yě)很簡單,利用液體與氣體的(de)重量不(bù)同達到(dào)分離。
優點:設計簡單;設備制作簡單;阻力小。
缺點:分離效率很差;需要(yào / yāo)氣體流速很慢,所以(yǐ)相對應設備體積就(jiù)很大(dà)。

2、折流分離(擋闆分離)
原理:氣體與液體的(de)密度不(bù)同,液體的(de)慣性大(dà),遇折流闆直接發生碰撞達到(dào)分離。
優點:(相對重力分離)分離效率更高;體積更小;工作穩定。
缺點:分離負荷範圍窄,氣體流速超過一(yī / yì /yí)定範圍後,分離效率下降。
原因:
1、如果氣體流速過慢,液體的(de)慣性過小,不(bù)能産生碰撞,無法分離。
2、氣體流速過快會把已經碰撞着壁的(de)液體重新帶走。
3、液體容易碎化,與折流闆在(zài)碰撞的(de)同時(shí),産生更細的(de)液滴。氣體流速越大(dà),碰撞力就(jiù)越大(dà),産生的(de)細液滴就(jiù)越多,分離效果就(jiù)越差。
3、離心分離
原理:氣體與液體的(de)密度不(bù)同,液體與氣體混合一(yī / yì /yí)起旋轉流動時(shí),液體受到(dào)的(de)離心力大(dà)于(yú)氣體,從而(ér)與筒體壁面産生碰撞并附着在(zài)上(shàng),然後由于(yú)重力的(de)作用達到(dào)分離。
優點:分離效率更高;體積更小;工作穩定。
缺點:與折流分離類似,分離負荷範圍窄,氣體流速超過一(yī / yì /yí)定範圍後,分離效率下降。
原因:
1、如果氣體流速過慢,液态的(de)慣性過小,不(bù)能産生碰撞,無法分離。
2、氣體流速過快會把已經碰撞着壁的(de)液體重新帶走。
4、填料分離
原理:填料分離和(hé / huò)折流分離的(de)原理類似,也(yě)是(shì)依靠液體的(de)慣性,使其與填料産生碰撞從而(ér)實現分離。但填料分離相對折流分離來(lái)說(shuō)具有大(dà)得多的(de)阻擋收集壁面積,而(ér)且多次反複折流,液體很容易着壁,所以(yǐ)其分離效率更高。
優點:分離效率比折流分離或離心分離高;結構簡單,隻需制作一(yī / yì /yí)個(gè)填料架。
缺點:分離負荷範圍更窄,氣體流速超過一(yī / yì /yí)定範圍後,分離效率急劇下降;易堵。
原因:
1、在(zài)氣液比一(yī / yì /yí)定的(de)情況下,氣液混合物流速越大(dà),說(shuō)明單位時(shí)間内分離負荷越大(dà),混合物在(zài)分離器内停留的(de)時(shí)間越短。
2、氣體在(zài)折流的(de)同時(shí)也(yě)推動着已經着壁的(de)液體向上(shàng)流動,如果氣體流量太大(dà),流速太快,會導緻液體下流不(bù)暢,随着液體越積越多,氣體的(de)流通面積也(yě)越來(lái)越小,在(zài)這(zhè)雙重影響下,已經着壁的(de)液體很容易被氣體重新帶走。
5、絲網分離
原理:氣體與液體的(de)微粒大(dà)小不(bù)同,液體與氣體混合一(yī / yì /yí)起流動通過絲網時(shí),就(jiù)象過篩一(yī / yì /yí)樣,氣體通過了(le/liǎo),而(ér)液體被攔截下來(lái),從而(ér)達到(dào)分離。簡單的(de)說(shuō),就(jiù)是(shì)液體顆粒太大(dà),無法通過絲網的(de)篩分。
優點:分離效率比填料分離更高。
缺點:分離負荷範圍更窄,超過氣體極限流速或者液氣比後,分離效率急劇下降;易堵;絲網的(de)目數以(yǐ)及材質選擇很重要(yào / yāo)。
6、微孔過濾分離
原理:氣體與液體的(de)微粒大(dà)小不(bù)同,液體與氣體混合一(yī / yì /yí)起流動通過微孔過濾,就(jiù)象過篩一(yī / yì /yí)樣,氣體通過了(le/liǎo),而(ér)液體被攔截下來(lái),從而(ér)達到(dào)分離。微孔過濾分離器的(de)篩分作用是(shì)真正意義上(shàng)的(de)篩分,其微孔直徑一(yī / yì /yí)般在(zài)50微米以(yǐ)下,大(dà)于(yú)微孔直徑的(de)液體微粒均不(bù)能通過。而(ér)且微孔過濾分離器的(de)阻擋收集表面積在(zài)單位體積内極大(dà),折流次數和(hé / huò)篩分次數在(zài)單位體積内比絲網過濾更多。
優點:分離效率極高;體積比絲網分離器小。
缺點:
1、成本高。
2、如果液氣比太大(dà),容易發生液阻現象,阻力急劇上(shàng)升(前端需加裝其它粗過濾裝置)。
3、本身阻力大(dà)。
4、更易堵。
氣液分離器的(de)設計和(hé / huò)使用必須遵循以(yǐ)下原則:
1、 氣液分離器必須有足夠的(de)容量來(lái)儲存多餘的(de)液态制冷劑。
特别是(shì)熱泵系統,最好不(bù)要(yào / yāo)少于(yú)充注量的(de)50%,如果有條件最好做試驗驗證一(yī / yì /yí)下,因爲(wéi / wèi)用節流孔闆或毛細管在(zài)制熱時(shí)節流,可能會有70%的(de)液态制冷劑回到(dào)氣液分離器。還有高排氣壓力,低吸氣壓力也(yě)會讓更多的(de)液态制冷劑進入氣液分離器。用熱力膨脹閥會少一(yī / yì /yí)些,但也(yě)可能會有50%流到(dào)氣液分離器,主要(yào / yāo)是(shì)在(zài)除霜開始後,外平衡感溫包還是(shì)熱的(de),所以(yǐ)制冷劑會大(dà)量流過蒸發器而(ér)不(bù)蒸發從而(ér)進入氣液分離器。在(zài)停機時(shí),氣液分離器是(shì)系統中最冷的(de)部件,所以(yǐ)制冷劑會遷移到(dào)這(zhè)裏,所以(yǐ)要(yào / yāo)保證氣分有足夠的(de)容量來(lái)儲存這(zhè)些液态制冷劑。
2、 适當的(de)回油孔及過濾網保證冷凍油和(hé / huò)制冷劑回到(dào)壓縮機。
回油孔的(de)尺寸要(yào / yāo)盡量保證沒液态制冷劑回流到(dào)壓縮機,但也(yě)要(yào / yāo)保證冷凍油盡量可以(yǐ)回到(dào)壓縮機。如果是(shì)運行中氣液分離器中存有的(de)液态制冷劑,推薦使用直徑0.040 in (1.02mm),,如果是(shì)因爲(wéi / wèi)停機制冷劑遷移到(dào)氣液分離器推薦使用0.055 in (1.4mm)(谷輪的(de)應用工程手冊是(shì)直接給出(chū)0.040-0.050 in(1.02-1.3 mm),并給出(chū)一(yī / yì /yí)般氣液分離器是(shì)0.0625-0.125(1.6-3.2mm))。當然如果有條件也(yě)可能用試驗優化這(zhè)個(gè)尺寸,以(yǐ)達到(dào)最好效果。還有過濾網,谷輪推薦使用不(bù)小于(yú)30X30目(0.6mm孔徑),這(zhè)裏推薦使用50X60 目,這(zhè)裏好像有點矛盾,不(bù)過考慮到(dào)在(zài)中國(guó)空調安裝的(de)水平,特别是(shì)分體式的(de)安裝,經常會有雜質進入系統,所以(yǐ)用小點孔徑會穩妥些。
3、氣液分離器的(de)壓力損失盡可能小。
冷凍油和(hé / huò)制冷劑的(de)流量由出(chū)口U形管的(de)尺寸控制,所以(yǐ)它的(de)尺寸也(yě)決定了(le/liǎo)制冷劑的(de)壓力損失,因爲(wéi / wèi)進入出(chū)口管的(de)制冷劑是(shì)高速的(de)。這(zhè)裏有一(yī / yì /yí)個(gè)參考值,對于(yú)R22,R134,R404A,R410A,在(zài)5℃蒸發溫度,30℃吸氣溫度時(shí)壓力損失爲(wéi / wèi)7kPa, 有些公司資料上(shàng)壓力損失是(shì)1/2F(0.5C)這(zhè)應該是(shì)指飽和(hé / huò)狀态下的(de)壓力。但是(shì)不(bù)同制冷劑換算成壓力又是(shì)不(bù)同的(de),前面提的(de)壓力損失又是(shì)針對幾種制冷劑,所以(yǐ)這(zhè)些參數隻是(shì)作爲(wéi / wèi)參考。
在(zài)氣液分離器設計時(shí),圖紙中應明确如下要(yào / yāo)求:
1、相應配管尺寸、外形尺寸
2、氣密試驗、強度試驗等壓力試驗
3、潔淨度、殘留水分
4、進氣管處筒體上(shàng)應明确進行标注
5、筒體内應充入0.05MPa高純氮氣保壓
6、其他(tā)關鍵技術要(yào / yāo)求或材料、尺寸要(yào / yāo)求
7、過濾網目數等。