制冷系统回油设计，你懂多少?

在制冷系统运行的过程中，压缩机排出冷媒时，有微量的润滑油会随着冷媒一起排出，经过系统循环后又回到压缩机，那么在有冷媒进出的地方就有润滑油的进出。

随着温度、压力的变化，润滑油会从冷媒中析出来，它们很可能在某个零部件或某个结构点中储存起来，导致润滑油无法顺利回流到压缩机，造成压缩机缺油，如果缺油长时间得不到解决，会导致压缩机内部运动零件润滑不足，出现干烧等故障，加速压缩机的损坏，相关文献记录，以5hp压缩机为例，如果得不到回油，在2-5小时内压缩机将会烧毁。要提高制冷系统的回油率，需以下几方面进行设计优化：

一、制冷管路的回油设计

1、保证管路流速和坡度

1）系统的水平管路应与制冷剂流动方向有(0. 5 %～1 %) 的坡度,以便润滑油能够顺利前行,见下图。

2）水平管路气体流动的速度应不小于4 m/ s ,立管垂直向上流动的制冷剂气体流动速度,吸气管一般要大于8 m/ s ,排气管应大于10 m/ s。

2、设计U型回油弯 

向上流动的气体垂直立管的底部需要作一个U 形弯,用以存储润滑油。在U 形弯积油不断增加时,该处截面积逐渐缩小,气流速度得以提高,从而便于气体带油。如果立管高于6 m ,就要增加一个U 形弯。U 形弯应作的尽可能小,以避免积聚过多的油。

当配管长度比允许的长度大时，配管内的压力损失会变大，使得蒸发器中的冷媒量减少，导致制冷能力下降。同时，配管内有油滞留时，使得压缩机缺油，导致压缩机故障的发生。当压缩机内冷冻机油不足时，应从高压侧追加与压缩机出厂相同牌号的冷冻机油。当落差超过10m~15m时，应在回气管侧设置回油弯管，U型回油弯的设计的好处有：停机时，避免附着在配管中的冷冻机油返回压缩机，引起液压缩现象。另一方面，可以防止气管回油不好导致压缩机缺油。

3、并联压缩机管路回油设计

1）压缩机的数量并联较多时,为适应系统负荷变化,应再做2 根垂直立管。这2 根立管底部的U 形弯要一高一低,高低差要大于2 倍的管径。

2）系统负荷小,压缩机工作的台数少,制冷剂流量小,流速低时,回油不利,位置低的U 形弯积油逐渐增多,以至形成油封,制冷剂气体只能从另一管路通过,从而提高气体流速,保证气体带油。

3）为防止制冷剂液体进入压缩机,并联机组需要安装气液分离器。如果是进一个气液分离器,其气液分离器的出气立管也应做成两路,使之具有合理的流速和良好的回油。

4）对多台蒸发器或多台冷凝器的设备,由于管路的繁杂性和设备工作多变性,使得回油缓慢,有必要另外安装油分离器。

5）压缩机的吸气管是并联连接,它们同接在吸气汇管上。由于吸气汇管水平度的差异,路径的不同,需要考虑从吸气汇管回到压缩机的油应是均等的。如果压缩机的吸气管接到汇管下部,将使回油不均,因此,应采用下图所示方法连接,以气流的速度将吸气汇管底部的存油带回压缩机。

4、储油器设计

并联机组的储油器需要有足够的储备油,有的并联机组系统比较大,设备可能会有不同程度的存油死角,制冷剂内也要溶解一部分油,因此,系统内需要另外添加一部分润滑油,一般可约按充注制冷剂的0. 5 %给予以添加。在机组运行一段时后,应注意观察储油器视油镜,对油量进行校正。储油器的存油量应在上、下视油镜之间,即下视油镜为满油,上视油镜有部分油。储油器无油不行,也并非越多越好,因为油多了上部的气体容积就小了,容积小了,回油时储油器与压缩机油箱的压力平衡就快,压力平衡后, 再回油就只好靠油的重力回油,这就要求储油器的放置位置高于压缩机。

二、压缩机的回油设计

1、保证适当的油量

为了确保压缩机运行不缺油，应该从以下2方面着手：1.确保排出压缩机的冷冻机油回到压缩机；2.减少压缩机的上油率。

2、确保排出压缩机的冷冻机油回到压缩机

1.应确保吸气管冷媒的流速（大约6m/s），才能使油回到压缩机，但最高流速应小于15m/s，以减小压降与流动噪音，对水平管还应沿冷媒流动方向有向下的坡度，约0.8cm/m。

2.防止冷冻机油滞留在蒸发器内。

3.确保适当的气液分离器的回油孔，过大会造成湿压缩，过小则会回油不足，滞流油在气液分离器中。

4.系统中不应存在使油滞留的部位。

5.确保在长配管高落差的情况下有足够的冷冻机油在压缩机里。

3、减少压缩机的上油率

1.在停机时应保证制冷剂不溶解到冷冻机油中（使用曲轴加热器）。

2.应避免过湿运转。

3.内部设置油分离器装置。

三、润滑油的选型设计

润滑油在压缩机中主要起润滑、密封、清洗、散热、防锈作用，选择好的润滑油不但有利于提高涡旋压缩机可靠性，而且对空调系统的性能也有很大提高。冷冻机油和制冷剂有互溶性，停机时，制冷剂几乎全部溶解在冷冻机油中，因此需安装曲轴加热器以防止溶解。

润滑油选择的标准很多，站在利于回油的角度来讲，要求润滑油在低温情况下有很好的流动特性，因此需要选择倾点低的润滑油，避免在低温情况产生黏附，无法回流至压缩机。下表为常用几种润滑油的倾点；当冷媒为汽态时，润滑油夹杂在高压高速的气流中流动，当冷媒为液态时，润滑油混合在其中流动，为保证润滑油无论在冷媒处于何种状态都能很好的流动，不会产生滞淀，在选用润滑油时要求润滑油与冷媒有良好的互融性。

四、系统中的其它回油元件的选择

1、油分离器它一般安装在排气管上

通过迅速的压降来实现汽油分离，然后通过回油毛细管回归压缩机储油池，目前采用比较广泛的油分离器有三种：

①带浮球的油分离器，油分离器中如果积聚有油时设置在内部的浮球阀将会打开，使油回到压缩机中；

②手动使油回到压缩机的油分离器，油聚集在油分离器中，需要手动打开回油阀，使油返回到压缩机中；

③内部不设浮球阀的油分离器，虽然这种油分离器结构简单，但对回油配管的尺寸要求非常严格。

2、气液分离器

气液分离器是影响回油的最关键零件之一,它一般安装在回气口与压缩机之间，气液分离器有两个关键的指标，回油孔和平衡孔。在设计和选用时都必需根据自己系统的需求来选用合适的气液分离器。在缺油系统的气液分离器中，基本上都有存油。目前制作气液分离器的厂家很多，一般的空调厂家只是简单的选用，而没有根据自身系统的需求来设计出合适的气液分离器，容易造成气液分离器中集油。而一些有研究开发能力的公司在开发有特色的产品时就会根据自身的需要研发出适合系统的气液分离器。

3、内外机组连接管

目前众多厂家都有开发多联机组，但随着回油管的长度加长，回油的难度也就逐渐加大，如何在配置了较长连接管的情况下还能很好的回油，是一个值得思考的问题。

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