爲什麼(me)氨制冷系統的制冷效果越來越差?
氨制冷系統冷庫使用上段時(shí)間後(hòu),制冷效果逐年下降,其中很大一部分原因是冷卻設備内積油造成(chéng)的。
潤滑油在制冷系統中起(qǐ)到潤滑、冷卻、洗滌與能(néng)量調節的作用,一般來講,冷卻設備内積油是影響氨制冷系統制冷效果的最大障礙,甚至可能(néng)造成(chéng)停産。因此,有必要從潤滑油迸入冷卻設備的原因、影響及在設計和操作上應采取的措施等方面(miàn)進(jìn)行探讨。
一、 潤滑油進(jìn)入庫房冷卻設備的原因
潤滑油在制冷系統中起(qǐ)到潤滑、冷卻、洗滌與能(néng)量調節的作用,應使用合格的潤滑油,不能(néng)用次品抽,要嚴格控制潤滑油的閃點和凝固點,以保證壓縮機的安全運轉。
機器運轉時(shí),其運轉部位溫度不能(néng)過(guò)高,油溫最高不得超過(guò)70℃,過(guò)熱了,要停機找原因排除,如是舊油應經(jīng)過(guò)加熱、過(guò)濾、沉澱後(hòu)再用。壓縮機運轉時(shí),排出的氨氣溫度很高,一般在70~150℃,在這(zhè)樣(yàng)的溫度下將(jiāng)會(huì)有部分潤滑油蒸發(fā)成(chéng)油蒸氣。
排氣溫度越高,油的蒸發(fā)率越高。試驗資料表明:在80℃時(shí)油的蒸發(fā)率爲3.13%;在100℃時(shí)油的蒸發(fā)率爲7.68%在120℃時(shí)油的蒸發(fā)率爲6.03%;在140℃時(shí)油的蒸發(fā)率爲34.68%.另一方面(miàn),由于氣流運動速度很大,一般在12~30m/s之間,也攜帶一定量的油微粒,因此可以認爲,油在高溫氨氣的帶動下,以氣狀、細微粒狀,甚至較大的球狀進(jìn)入制冷系統高壓部分。進(jìn)入高壓部分的氨油混合氣在油分離器中經(jīng)過(guò)減速,氨氣速度由I2m/s降到0.81m/s,改變方向(xiàng)或離心力、液體洗滌等方式除去大部分油,但是仍有3~5%的潤滑油迸火熱交換系統。除部分油附著(zhe)在冷凝器和管路系統、貯液器等設備内,仍將(jiāng)有1~2%的潤滑油進(jìn)入冷卻設備内。
因氨和油互不溶解,形成(chéng)兩(liǎng)種(zhǒng)液體,一部分含油量較多的液體就(jiù)會(huì)以薄膜狀落在設備的傳熱内表面(miàn)上。低溫下油的黏度很大,加上一些機械雜質和污物形成(chéng)膠狀物質。如設計和操作不當,將(jiāng)不斷積累,産生不利的影響。
二、 潤滑油進(jìn)人冷卻設備對(duì)系統的影響
低溫冷卻設備的積油,不僅使其工作容積減少,而且由于油的黏度較大,可能(néng)積聚在截面(miàn)較小的管路和閥門附近造成(chéng)供液不足或供液管路堵塞。如某冷庫,制冷工藝是重力供液系統,因此,氨液分離器和調節站均設在上一樓層。
沖霜時(shí)回液順供液管上返液體調節站,然後(hòu)經(jīng)液體調節站才能(néng)回沖霜排液桶,這(zhè)種(zhǒng)沖霜回液系統沖霜時(shí),氨液可以順供液管路上返液體調節站,而在低溫狀态時(shí)的潤滑油因其黏性、流動性和氨液不成(chéng)比例,所以潤滑油就(jiù)不能(néng)順利地随著(zhe)氨液一起(qǐ)上返液體調節站而繼續留在冷卻設備内。該庫建庫時(shí)降溫較好(hǎo),結凍間室溫可達到-28℃,運轉幾年後(hòu),降溫效果明顯降低,并有兩(liǎng)結凍間的供液管路堵塞,用l0kgf/cm2的壓力都(dōu)沒(méi)有把堵塞物沖開(kāi)。
檢修時(shí),切開(kāi)供液管,有大量的潤滑油排出,說(shuō)明該庫冷卻設備降溫效果逐年下降和供液管路堵塞都(dōu)是因冷卻設備内大量積油造成(chéng)的。大修時(shí),單投一沖霜供液管路,避免沖霜回液上返液體調節站。投入運轉後(hòu)沒(méi)有出現類似情況。
另一方面(miàn),油的熱導率遠比金屬小,當附著(zhe)在冷卻設備的壁面(miàn)上,將(jiāng)使傳熱惡化,引起(qǐ)蒸發(fā)壓力下降,并使排氣溫度上升,這(zhè)將(jiāng)導緻制冷系統運轉條件變壞,工作效率降低。如果蒸發(fā)器有0.lmm的油膜,爲了保持已定的低溫要求,蒸發(fā)溫度就(jiù)要下降2.5℃,耗油量增加11%.如某廠冷庫多年來一直達不到設計的溫度,當放出200kg潤滑油後(hòu),才使冷卻間溫度降下來。某肉廠冷庫因有油處理系統,一年加入潤滑油十幾桶,降溫時(shí)負荷大壓縮機就(jiù)來霜,經(jīng)多方查找沒(méi)有發(fā)現原因,後(hòu)進(jìn)行了認真分析,判斷是因冷卻設備内迸油過(guò)多所緻,放油後(hòu),系統運轉正常。
由此可見,庫房冷卻設備降溫效果下降後(hòu),随之帶來一系列不良後(hòu)果:開(kāi)機時(shí)間長(cháng),機器磨損和材料消耗增加,能(néng)源浪費大,額外增加維修和大修費用,影響正常生産等。