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氨制冷系统冷库使用上段时间后,制冷效果逐年下降,其中很大一部分原因是冷却设备内积油造成的。

润滑油在制冷系统中起到润滑、冷却、洗涤与能量调节的作用,一般来讲,冷却设备内积油是影响氨制冷系统制冷效果的最大障碍,甚至可能造成停产。因此,有必要从润滑油迸入冷却设备的原因、影响及在设计和操作上应采取的措施等方面进行探讨。

一、 润滑油进入库房冷却设备的原因

润滑油在制冷系统中起到润滑、冷却、洗涤与能量调节的作用,应使用合格的润滑油,不能用次品抽,要严格控制润滑油的闪点和凝固点,以保证压缩机的安全运转。

机器运转时,其运转部位温度不能过高,油温最高不得超过70℃,过热了,要停机找原因排除,如是旧油应经过加热、过滤、沉淀后再用。压缩机运转时,排出的氨气温度很高,一般在70~150℃,在这样的温度下将会有部分润滑油蒸发成油蒸气。

排气温度越高,油的蒸发率越高。试验资料表明:在80℃时油的蒸发率为3.13%;在100℃时油的蒸发率为7.68%在120℃时油的蒸发率为6.03%;在140℃时油的蒸发率为34.68%.另一方面,由于气流运动速度很大,一般在12~30m/s之间,也携带一定量的油微粒,因此可以认为,油在高温氨气的带动下,以气状、细微粒状,甚至较大的球状进入制冷系统高压部分。进入高压部分的氨油混合气在油分离器中经过减速,氨气速度由I2m/s降到0.81m/s,改变方向或离心力、液体洗涤等方式除去大部分油,但是仍有3~5%的润滑油迸火热交换系统。除部分油附着在冷凝器和管路系统、贮液器等设备内,仍将有1~2%的润滑油进入冷却设备内。

因氨和油互不溶解,形成两种液体,一部分含油量较多的液体就会以薄膜状落在设备的传热内表面上。低温下油的黏度很大,加上一些机械杂质和污物形成胶状物质。如设计和操作不当,将不断积累,产生不利的影响。

二、 润滑油进人冷却设备对系统的影响

低温冷却设备的积油,不仅使其工作容积减少,而且由于油的黏度较大,可能积聚在截面较小的管路和阀门附近造成供液不足或供液管路堵塞。如某冷库,制冷工艺是重力供液系统,因此,氨液分离器和调节站均设在上一楼层。

冲霜时回液顺供液管上返液体调节站,然后经液体调节站才能回冲霜排液桶,这种冲霜回液系统冲霜时,氨液可以顺供液管路上返液体调节站,而在低温状态时的润滑油因其黏性、流动性和氨液不成比例,所以润滑油就不能顺利地随着氨液一起上返液体调节站而继续留在冷却设备内。该库建库时降温较好,结冻间室温可达到-28℃,运转几年后,降温效果明显降低,并有两结冻间的供液管路堵塞,用l0kgf/cm2的压力都没有把堵塞物冲开。

检修时,切开供液管,有大量的润滑油排出,说明该库冷却设备降温效果逐年下降和供液管路堵塞都是因冷却设备内大量积油造成的。大修时,单投一冲霜供液管路,避免冲霜回液上返液体调节站。投入运转后没有出现类似情况。

另一方面,油的热导率远比金属小,当附着在冷却设备的壁面上,将使传热恶化,引起蒸发压力下降,并使排气温度上升,这将导致制冷系统运转条件变坏,工作效率降低。如果蒸发器有0.lmm的油膜,为了保持已定的低温要求,蒸发温度就要下降2.5℃,耗油量增加11%.如某厂冷库多年来一直达不到设计的温度,当放出200kg润滑油后,才使冷却间温度降下来。某肉厂冷库因有油处理系统,一年加入润滑油十几桶,降温时负荷大压缩机就来霜,经多方查找没有发现原因,后进行了认真分析,判断是因冷却设备内迸油过多所致,放油后,系统运转正常。

由此可见,库房冷却设备降温效果下降后,随之带来一系列不良后果:开机时间长,机器磨损和材料消耗增加,能源浪费大,额外增加维修和大修费用,影响正常生产等。

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