Возврат холодильного масла из системы и его распределения между компрессорами
(журнал "Холодильная техника" №4, 2019 г.)
До середины 80-х годов в коммерческом холоде эксплуатировались системы на базе агрегатов с одним компрессором (КМ). Это объяснялось трудностью распределения масла (М) между параллельно установленными КМ. Смазка трущихся узлов большинства КМ осуществляется с помощью холодильного М. В настоящее время широкое распространение получили централизованные системы хладоснабжения. Бурное развитие МХА (много компрессорные холодильные агрегаты) с 2000 года связано с повышением требований к условиям хранения продуктов (точностью поддержанию температуры в охлаждаемом объекте), а также с возможностью увеличения хладомощности установки на базе небольших КМ; хорошим регулировочным свойством холодильной установки; уменьшением длины трубопроводной сети и т.д.
Основной трудностью при эксплуатации МХА, как и прежде, остается распределение М между КМ. Наметились сразу два направления для решения этой проблемы: распределение М между КМ, как сообщающимися сосудами с помощью уравнительных трубопроводов (УТ), и распределение М с помощью поплавковых устройств - система с регуляторами уровня масла (РУМ). Не надо обладать семью пядями во лбу, чтобы предсказать направление основных усилий…Не сразу было замечена трудность поддержания разницы давлений в сообщающихся сосудах на уровне в одну тысячную бара… Необходимо, чтобы давление в картере каждого КМ было одинаковым, иначе распределение масла по КМ будет неравномерным (при разнице давлений в картерах равной 0,001 бара уровни масла не совпадают на 1,1 см). Первое направление отличалось минимальными затратами, второе – дополнительными расходами на механические или электронные поплавки. Особенностью хладоновых систем является применение М, взаимно растворимых с хладагентом (ХА), что позволяет часто решить проблему циркуляции М (возврат М из системы в картер КМ) без приборов автоматики. По контуру холодильной системы циркулируют ХА и компрессорное М. На участках трубопровода (линии всасывания и нагнетания), где ХА и М имеют разные агрегатные состояния (пар – жидкость), возможна задержка М.
Задача решается укладкой трубопроводов с уклоном в сторону движения ХА, пространственным расположением аппаратов (испаритель – выше КМ), либо установкой масляных петель на вертикальных участках трубопровода, либо высокой скоростью движения парообразного ХА.
Всасывающий коллектор необходимо размещать как можно ближе к КМ.
Если выравнивание уровня М осуществляется с помощью УТ всасывающий коллектор должен иметь абсолютно симметричную форму, а трубопроводы, идущие от коллектора к каждому КМ, должны быть короткими и одинаковыми, чтобы обеспечить равенство давлений в картерах всех КМ. Если выравнивание уровня осуществляется с помощью РУМ, эти требования соблюдать необязательно. Система с УТ является наиболее простой. Такая система применяется при соединении не более трех КМ одинаковой производительности, установленных на одной горизонтальной плоскости. Система с РУМ является более сложной системой распределения. Каждый КМ имеет свой РУМ, который питается от маслоотделителя (МО), расположенного на линии нагнетания. Эта весьма простая система обеспечивает равномерное распределение и одинаковый уровень М.
В случае необходимости применяются регуляторы уровня масла OMA – TraxOil. Кроме того, при параллельном соединении КМ на линии нагнетания всегда рекомендуется устанавливать МО и желательно установить маслосборник (МС).
В случае, когда количество параллельных КМ больше трех, или используются КМ разной производительности, предпочтительной оказывается система с РУМ и МО. При использовании этой системы разница в давлениях внутри картера каждого КМ не должна оказывать влияние на стабилизацию уровня масла. На всю систему приходится один общий МО, а каждый КМ имеет свой РУМ. МС питает РУМ, который направляют масло в КМ. Они устанавливаются на картере каждого КМ и регулируют уровень М, рекомендуется применять механические РУМ только с КМ, имеющими реле контроля смазки (РКС).
Рекомендуется установка масляных фильтров на линии возврата М. В КМ, где имеются масляные насосы, давление М контролируется с помощью РКС. При использовании незатопленных испарителей (они почти всегда используются в МХА) растворимость ХА в М является предпосылкой хорошей теплопередачи в испарителе и исправной работы системы возврата М в агрегат.
По исторической инерции еще продолжают применяться МХА, собранные по принципу работы сообщающихся сосудов (например, тандемы), но системы с РУМ в настоящее время являются стандартом для практиков.