Принудительные распределение и возврат масла
(журнал "Холодильная техника" №6, 2008 г.)
Так называемые холодильные централи с "сателлитным" компрессором (они же компаундные или интегрированные) с несколькими температурными зонами охлаждения состоят из низко - и среднетемпературной централей с общими конструктивными элементами (конденсатор, ресивер, жидкостная и нагнетательная магистрали и т.д.). Это позволяет сэкономить на стоимости материалов и монтажа.
Если в обычных фреоновых системах автоматические приборы распределения масла повышают надежность системы, то в установках с "сателлитным" компрессором (КМ) обойтись без них просто невозможно, так как давления в картерах КМ различно. Например, при температурах кипения (для R22, R404A, R507) в низко - и среднетемпературной зоне (-35 °С и -10 °С соответственно) разница давлений в картерах КМ будет достигать приблизительно 2,7 бар.
В установках с одним КМ, при правильно подобранных и расположенных в одной плоскости трубопроводах, возврат выбрасываемого КМ масла не составляет проблем, так как скорость пара на отдельных участках трубопровода практически не изменяется. Необходимо стремиться к увеличению скорости возвращаемого газа (в линии всасывания она должна составлять минимум 4 м/c), чтобы гарантировать возврат масла в КМ. Задача решается укладкой трубопроводов с уклоном (приблизительно 0,5% или 5 мм на 1 м длины) в сторону движения хладагента. Возврат масла из испарителя также решается определенным пространственным взаимным расположением аппарата и КМ (испаритель размещают выше КМ). Если КМ выше испарителя более чем на 6 м, устанавливают масляные петли на вертикальных участках трубопровода (через каждые 4 м) с U-образными ловушками для масла. Чтобы в системе не скапливалось масло, делают максимально короткие ловушки. В вертикальных участках линии всасывания скорость пара 8...12 м/с.
Диаметр трубопровода линии всасывания должен быть рассчитан на минимально возможный расход хладагента (при минимальной температуре кипения и максимальной конденсации). Скорость газа во всасывающих трубопроводах системы может значительно различаться вследствие изменения числа работающих КМ при разной тепловой нагрузке. Поэтому важно обеспечить гарантированный возврат масла в КМ при любых нагрузках, для чего вертикальные трубопроводы часто разделяют на несколько ветвей с различными диаметрами. В общем случае это двойной вертикальный трубопровод.
В японских системах кондиционирования возврат масла на вертикальных участках трубопровода обеспечивается за счет высокой скорости газа (масляные петли практически не применяют). В VRV - установках фирмы Daikin допускается разница по высоте до 50 м между компрессорным блоком (расположен сверху) и воздухоохладителями. Поэтому в этих установках предусмотрена специальная «Операция возврата масла», которая периодически повторяется через несколько часов работы и длится несколько минут: электронные расширительные вентили полностью открываются и КМ прогоняет жидкий фреон с маслом в отделитель жидкости, откуда оно возвращается в картер КМ.
Как и в случае с «сателлитной» схемой, наблюдается отступление от общей идеологии динамического возврата и распределения масла в холодильных системах с взаимной растворимостью масла и хладагента, предполагающей отсутствие или минимальное число приборов автоматического возврата и распределения масла.
Наступает время, когда АВТОМАТИЗАЦИЯ начинает изменять работу холодильной техники, исходя из своих возможностей.