氣液分離器在制冷系統(tǒng)中有何作用?
氣液分離器,又稱汽液分離器、低壓儲液器,簡稱“氣分”。它廣泛應用于空調、空氣能熱泵、地源熱泵、水源熱泵、制冷機組、冷庫等不同場景。
氣液分離器的工作原理是:當液體制冷劑進入氣液分離器后,由于流速降低發(fā)生膨脹,或是撞擊內部擋板,從而實現(xiàn)氣液分離。其主要作用是防止液態(tài)的潤滑油或制冷劑進入壓縮機,確保壓縮機安全、穩(wěn)定運行。具體而言,氣液分離器能夠在設備啟動、運行或熱泵化霜后,分離并儲存回氣管中的制冷劑液體,起到保護壓縮機的作用。
氣液分離器可為系統(tǒng)低壓側提供額外的內部空間,既能暫時儲存多余的制冷劑液體,又能防止其流入壓縮機曲軸箱稀釋潤滑油。根據(jù)結構不同,氣液分離器可分為垂直進氣、水平進氣以及帶回熱裝置等類型。在小型制冷系統(tǒng)(如冰箱)中,有時會直接使用銅管作為簡易氣液分離器;而在大型制冷裝置中,氣液分離器更是必不可少。不過需要注意的是,氣液分離器不適用于非共沸制冷劑系統(tǒng)。
在分離制冷劑液體的過程中,冷凍油也會隨之分離并積聚在氣液分離器底部。因此,在氣液分離器的出口管和底部通常設有回油孔,以確保冷凍油能夠順利返回壓縮機,避免壓縮機因缺油而損壞。氣液分離器主要由氣缸、進氣管、出氣管、濾網(wǎng)等部件組成。
氣液分離器的分離原理主要有兩種:一是利用氣體和液體密度的差異,在相同體積下,氣體質量小于液體質量,從而實現(xiàn)混合物分離;二是利用氣體和液體分子聚集狀態(tài)的不同——氣體分子間距大、粒子小,液體分子間距小、粒子大,進而分離混合物?;谶@兩種原理,衍生出了多種結構類型的氣液分離器。常用的分離方法包括重力沉降法、折流分離法、離心力分離法、絲網(wǎng)分離法、超濾分離法、填料分離法等。
選擇氣液分離器時,必須確保其具備足夠的容量來儲存多余的液體制冷劑。不僅要關注氣液分離器進出口的直徑,更要結合系統(tǒng)的制冷劑量進行綜合考量。尤其在熱泵系統(tǒng)中,氣液分離器的容量不應小于系統(tǒng)充注量的50%。此外,在與供應商溝通選型需求時,需明確以下內容:
a)管道尺寸、外形尺寸;
b)壓力試驗要求(如氣密試驗、強度試驗等);
c)清潔度指標及殘留水分要求;
d)進氣管標識要求;
e)其他關鍵技術要求,以及材料、尺寸特殊需求;
f)過濾網(wǎng)目數(shù)規(guī)格。
氣液分離器出廠時,氣缸內通常會填充0.05MPa的高純氮氣以維持壓力。部分大型氣液分離器還會配備易熔塞安全閥,進一步保障使用安全。
在制冷裝置系統(tǒng)中,氣液分離器需安裝在蒸發(fā)器之后、壓縮機之前,并且應盡量靠近壓縮機。在帶有四通閥的換向系統(tǒng)里,氣液分離器需安裝在四通閥與壓縮機之間。若系統(tǒng)設有過濾器,則應將其安裝在氣液分離器與壓縮機之間。安裝時,務必準確區(qū)分氣液分離器的“進口”(IN,連接蒸發(fā)器)和“出口”(OUT,連接壓縮機吸氣口),并且氣液分離器必須保持垂直向上安裝。