組合式高壓貯液器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用＊

張 瑩

(大連冷凍機(jī)股份有限公司產(chǎn)品開發(fā)部，遼寧大連 116033)

0 引言

在制冷系統(tǒng)中當(dāng)其采用工質(zhì)冷卻壓縮機(jī)組時(shí)，輔助貯液器和貯氨器往往是其必不可少的兩種附屬設(shè)備:輔助貯液器用于分離從油冷卻器回氣中夾帶的制冷劑，為油冷卻器提供液態(tài)制冷劑，并同時(shí)將被冷卻油加熱蒸發(fā)的制冷劑送入冷凝器中再次冷凝，在油冷卻器中的制冷劑不斷蒸發(fā)的同時(shí)，由于輔助貯液器底部的出液管與油冷卻器下部相連，在重力作用下，輔助貯液器內(nèi)的液態(tài)制冷劑源源不斷進(jìn)入油冷卻器，補(bǔ)充蒸發(fā)的制冷劑。在輔助貯液器的作用下油溫被穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，油溫下限始終會(huì)高于冷凝器溫度，上限控制在高于冷凝溫度10～20℃，油溫控制穩(wěn)定，有效地保護(hù)了壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。

貯氨器在制冷系統(tǒng)中的作用則是用以貯放氨液，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定整個(gè)制冷系統(tǒng)中的氨液循環(huán)量。

在系統(tǒng)中兩者彼此相連，功能又皆有貯液器的功能，因此筆者聯(lián)想將兩者合二為一，開發(fā)出能夠替代上述兩種設(shè)備的新型貯液器。

1 組合式高壓貯液器的介紹

圖1 高壓貯液器Fig.1 High pressure receiver

組合式高壓貯液器 (見圖1)是一種集輔助貯液器和貯氨器功能于一身的新型制冷劑貯存器，其設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是在傳統(tǒng)貯液器的容器內(nèi)部增加了一隔板將容器分成上下兩獨(dú)立的空間，通過隔板上的溢流管相連，上半部實(shí)現(xiàn)輔助貯液器的功能，下半部分做貯氨器使用，以至一個(gè)貯液器達(dá)到兩種附屬設(shè)備的功能和作用。也正是由于其兼顧了兩者并且內(nèi)部貯存的是經(jīng)過冷凝器冷凝的高壓液體，故筆者稱其為組合式高壓貯液器。

2 在制冷系統(tǒng)的應(yīng)用以及和傳統(tǒng)貯液器的比較

按照前面引言中所提到的，在氨系統(tǒng)中當(dāng)以液氨冷卻壓縮機(jī)冷卻油時(shí)，為了能夠更充分的使流經(jīng)冷凝器的液氨在油冷卻器進(jìn)行熱交換，以保證油溫控制穩(wěn)定，往往需要采用輔助貯液器和貯氨器。制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)前，壓縮機(jī)組油冷卻器內(nèi)充滿液態(tài)制冷劑。當(dāng)壓縮機(jī)開始工作時(shí)，潤滑油溫度逐漸升高，油溫超過系統(tǒng)冷凝溫度后，油冷卻器內(nèi)制冷劑吸收潤滑油的熱量蒸發(fā)，低密度的制冷劑蒸汽從油冷卻器上部管道進(jìn)入輔助貯液器。從油冷卻器進(jìn)入輔助貯液器的氣體中夾帶液態(tài)工質(zhì)，經(jīng)過輔助貯液器被分離，氣體經(jīng)管道進(jìn)入冷凝器入口端，從而將潤滑油的熱量轉(zhuǎn)移至冷凝器，而多余的制冷劑則經(jīng)過溢流管流入貯氨器中。

圖2 使用輔助貯液器和貯氨器的傳統(tǒng)油冷卻系統(tǒng)流程示意圖Fig.2 Schematic of conventional oil cooling system with auxiliary receiver and ammonia receiver

在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員既要考慮如何連接輔助貯液器和貯氨器，又要考慮兩者的相對高度，貯氨器必須處于輔助貯液器液面以下，保證液態(tài)制冷劑能夠在重力作用下經(jīng)過溢流管進(jìn)入貯氨器內(nèi)，無形中增加了設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜性;而組合式高壓貯液器則能在滿足前述功能的情況下化繁為簡，具體請參看不同情況的流程示意圖。

經(jīng)過這兩張示意圖的對比，組合式高壓貯液器在制冷系統(tǒng)中的使用優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，將輔助貯液器和貯氨器合二為一并改進(jìn)為立式以后，即節(jié)省了原先兩者之間繁雜的管路連接，避免了因連接可能造成的安全隱患及不必要的管路能耗，又減少先前產(chǎn)品所占空間，達(dá)到空間的合理利用，有效地簡化了制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)。

圖3 使用組合式高壓貯液器的油冷卻系統(tǒng)流程示意圖Fig.3 Schematic of oil cooling system with combination high pressure receiver

3 結(jié)束語

制冷系統(tǒng)中各種附屬設(shè)備在系統(tǒng)中都起著各自不同的作用，其最終的目的都是為了能夠使系統(tǒng)能夠更加合理高效的進(jìn)行換熱以期達(dá)到最佳的制冷效果。然而各種附屬設(shè)備在系統(tǒng)中不斷的增加同時(shí)也不可避免的造成系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，安裝工序繁瑣，生產(chǎn)成本增加等一系列負(fù)面效果。因此如何在保證系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)行的前提下，有效對系統(tǒng)“瘦身”也是目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員所需要面對的一個(gè)課題。在當(dāng)今節(jié)約成本，節(jié)能減排的大環(huán)境下，此課題更加成為一個(gè)熱點(diǎn)。筆者愿以此文為契機(jī)與同行業(yè)各前輩共同探討，共同進(jìn)步。