【原】技术探讨：并联压缩机 9 种回油方式

   本文我们将介绍几种常用的并联压缩机回油方法,分析其工作原理和实际应用,以期为制冷工程师提供参考。

（AI示意图，不对应文中任何具体信息）

一、油气平衡法(重力均油法)

   

油气平衡法是一种常用的并联压缩机回油方式,又称重力均油法。其基本原理是利用重力作用,使润滑油自然流回各压缩机。具体做法是将并联压缩机的排气管垂直向上引出,汇入一个油分离器,经分离后的油液自流进入一个均油管,再由均油管分配给各压缩机。当各压缩机的backpressure相等时,润滑油可以自然均分。

重力均油法的优点是结构简单、控制方便,不需要专门的控制装置和动力源,运行比较可靠。但其缺点是要求管路布置得当,压缩机背压平衡,否则易造成油量分配不均。此外,由于采用低点回油,油液回到压缩机的温度较低,会影响压缩机的性能和可靠性。

二、油位控制法(机械均油法)

   

油位控制法是一种机械均油方式,通过专门的油位控制器,实现压缩机润滑油的定量供给和平衡分配。其工作原理是在均油管上设置浮球式油位控制器,通过浮球开关感应油位高度,控制电磁阀的开度,从而调节回油量。当某台压缩机油量不足时,其油位控制器会打开回油电磁阀,补充润滑油;当油量过多时,电磁阀关闭,停止回油。通过各压缩机独立的油位控制,最终实现润滑油量的动态平衡。

油位控制法具有控制精度高、实时性强的特点,不受管路布置和压缩机背压的影响,因此得到了广泛应用。但其缺点是需要专门的油位控制器和电磁阀等部件,增加了系统复杂度和成本。且控制器如果失灵,会影响系统可靠性。

三、交叉回油法(VRV系统回油)

   

交叉回油法常用于VRV等变冷媒流量并联系统,是一种比较特殊的回油方式。其做法是将各并联压缩机的吸气管和排气管交叉连接,形成一个封闭回路。系统运行时,排气管中较多的润滑油通过交叉连接管路,进入油量不足的压缩机吸气管,实现油量再分配。当系统负荷变化时,交叉回油管路可以根据压差自动调节油流方向和油量分配,保证润滑平衡。

交叉回油法充分利用了变冷媒流量系统吸排气压差大的特点,通过简单的管路连通,巧妙地实现了回油功能,避免了专门的均油装置,因此在VRV系统中得到推广应用。但其局限是只适用于变频压缩机系统,且可能出现相互"抢油"现象,需仔细的管路设计和匹配。

四、中压回油系统

   

中压回油是指在压缩机排气侧设置一个中压油池,利用压差将分离后的润滑油送回各压缩机的方法。其特点是将油气分离和均油control集成在一个压力容器内,油气分离在较高的压力下进行,回油油温高,润滑效果好。且采用压差回油,油量平衡更易实现。

中压回油系统的关键是中压油池的设计。一般采用大型卧式储油罐,内设油气分离装置如旋流板或丝网除沫器,回油口装有油过滤器,油位计和安全阀等附件。中压油池一般置于压缩机排气总管垂直段的中部,以获得合适的回油压差。近年来,一些厂家开发了紧凑式中压油池,集成了除油、储油、均油等功能,并配备先进的油位检测和控制装置,实现了高效智能的润滑管理。

五、高压回油系统

   

高压回油系统是目前应用最广泛的并联压缩机润滑方案,特别适合于大型冷水机组和热泵机组。其基本原理是将压缩机排出的高温高压油气混合物直接进入高压油分离器,充分分离后的润滑油再自流进均油管和各压缩机。由于采用高压分离,油气分离效率高,回油油温高,润滑性能好。

高压油分离器是系统的核心,一般采用立式圆筒形容器,内装旋流板式或丝网式分离元件,顶部装有止回阀防止倒油,底部设有油位计和安全阀等。均油管设计时应注意压降平衡,并留有足够的回油压差。有的机组为了避免停机倒油现象,还会在均油管路上设置电磁切断阀。总之要根据机组容量、压缩机数量、管路布置等因素,对高压回油系统进行整体优化设计。

高压回油系统虽然结构相对复杂,但其分离效率高、回油均匀可靠,不受压缩机背压和工况变化的影响,因此成为目前大多数并联机组的首选。许多成套机组生产厂家也推出了标准化的高压回油装置,极大方便了系统设计和安装。

综上所述,并联压缩机回油是制冷系统设计的一个重要环节,选择合适可靠的回油方式,对于保证压缩机润滑、提高系统效率和可靠性至关重要。随着变频技术和电子控制技术的发展,智能化、集成化的润滑管理系统不断涌现,多种回油方式也实现了优势互补,满足了不同应用场合的需求。展望未来,并联压缩机回油技术还有很大的创新空间,节能环保、高效可靠将成为主要发展方向。制冷工程师应与时俱进,深入研究新型回油方案,为并联压缩机组的安全高效运行保驾护航。

除上述几种主流回油方式外,业界还有一些其他的并联回油技术值得关注。

六、定时回油

   

定时回油是一种简单但有效的辅助回油手段,常与重力均油等方式配合使用。其原理是通过设定时间间隔,周期性地打开回油电磁阀,向各压缩机强制补充润滑油,避免因油量不平衡而导致的润滑失效。定时回油的时间间隔和回油量可根据机组容量、油的消耗速率等参数优化设定。在系统启停和负荷骤变时,增加几次回油频次,能有效防止压缩机抱轴和烧毁。

七、差压控制回油

   

差压控制回油是近年来开发的一种新型均油技术,通过实时监测各压缩机的油压差,自动调节电子膨胀阀的开度,控制回油油量,实现精确均油。系统设有压差传感器和控制器,根据设定的油压差范围,进行PID调节,既避免了欠油问题,又杜绝了回油过量引起的压缩机液击和泄漏等故障,大大提高了系统的可靠性和适应性。

八、分层回油

   

分层回油技术源自于石化行业的润滑管理经验,其特点是将回油分为定期回油和连续回油两种模式。定期回油采用较大的回油量,定时向各压缩机注入新油,起到冲洗和更新的作用;连续回油则维持最小油量,连续不断地补充各压缩机油箱,保证基本的润滑需求。两种回油模式交替运行,互为补充,在确保润滑可靠性的同时,也延长了油的使用寿命,具有显著的节能效果。

九、智能回油

   

随着物联网和人工智能技术的发展,智能回油成为未来并联压缩机润滑管理的趋势。智能回油系统采用多传感器实时采集油位、油压、油温等润滑参数,结合机组的运行工况,通过智能算法分析计算最佳回油量和回油时机,再由可编程控制器发出指令,精确控制回油阀的开度和时序,实现润滑状态的实时监测、故障预警和自适应优化控制。未来随着大数据和深度学习技术的应用,智能回油系统还可实现远程监控、自诊断、自优化等功能,最大限度提高润滑系统的安全性、可靠性和节能性。

并联压缩机回油技术虽然已经比较成熟,但仍有进一步优化的空间。如采用高效油分离器和智能油位控制器,最大限度减少油的携带损失;开发高性能合成润滑油,延长油的更换周期;优化管路设计,减少压损和热损,提高回油效率;在均油管路中设置集油罐和旁通油路,提高系统的柔性和适应性。总之,只有与时俱进地改进并联回油方案,并联压缩机组才能适应不断变化的市场需求,在未来的制冷空调领域占据一席之地。

参考文献:
[1] 王家芳.制冷与空调[M].北京:机械工业出版社,2013.
[2] 马国华,王如竹.制冷压缩机[M].北京:机械工业出版社,2010.
[3] 张华征.压缩机的润滑与润滑油[J].压缩机技术,2015(3):1-7.
[4] 李先进,陈吉清.并联压缩机组润滑油回收方法的研究[J].制冷与空调,2014(2):88-92.
[5] 杨柳,张晶晶.高效智能回油技术在螺杆并联机组中的应用[J].制冷,2019(4):13-17.

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