前沿拓展：

回油的重要性

? 壓縮機在運轉過程中,需要潤滑油潤滑,否則壓縮機會因為磨損和過熱而”燒壞”.

? 普通的空調由于管路較短,大部分潤滑油隨制冷劑順利地流回壓縮機,因此不用考慮回油問題.

? 但多聯機系統由于管路長(長達125m)落差大(高達50m)彎頭多,系統存油的地方多,回油困難.隨著運行時間的增加,系統中的潤滑油越積越多,壓縮機會因為缺油而損壞.因此解決回油難的問題是保證多聯機正常運行的重要條件.為解決這個問題,我們對制冷\制熱循環中各段管路中的制冷劑狀態和該狀態下的回油情況進行了實驗和研究.

在制冷系統中常用的潤滑油分礦物油型和合成烴型。和礦物油型相比，合成烴型潤滑油在制冷劑中溶解度高，流動性好，但合成潤滑劑價格較高并且有一些其他的負面影響而限制了合成烴型潤滑油的大量使用。制冷設備生產商更樂于使用價格較低的礦物油。常用的礦物油有白油、石臘基油和環烷基油等。因此我們以現階段常用的礦物型潤滑油在R22中的回油情況為例進行了研究。

常溫下，礦物油是微溶于R22，并且溶解性是隨溫度變化而變化。當溫度較高時，礦物油在R22中溶解度較大，兩者互溶形成均勻的溶液。當溫度逐漸下降時，溶解度不斷減小，當溫度到了某一臨界值以下，礦物油從溶液中分離出來，溶液分為兩層。由于礦物油較輕，所以上層主要是礦物油，下層主要是制冷劑。

中央空調制冷系統流程圖

制冷循環中制冷劑的狀態和回油情況

從壓縮機到室外機這一段管路中流動的是高溫高壓高速的制冷劑氣體。此時潤滑油呈霧狀，和制冷劑蒸汽很好地混合在一起，并且流速大，流程短，這一段管路中存儲的潤滑油很少。

? 在室外機中，制冷劑由氣態冷凝成高溫液體，潤滑油也由氣態冷凝成液態。由于潤滑油在高溫液態制冷劑中溶解度較大，因此從室外機到室內機這一段管路也不會存油。

? 液態制冷劑在室內機中逐漸蒸發，在室內機出口，制冷劑變成有一定過熱度的低溫低壓氣體。因為溫度較低，所以大部分潤滑油仍是液態，和制冷劑分離。

? 從室內機過熱區到氣液分離器，這一段管路中制冷劑氣體低速流動，潤滑油流動阻力動很大，因此這一段管路中積存大量的潤滑油。

? 在氣液分離器中，潤滑油和液態制冷劑從吸氣管上的回油孔進入吸氣管， 回到壓縮機。

? 制冷循環中容易積油的是從室內機過熱區到氣液分離器，因此制冷循環中解決這一段管路中回油的問題是關鍵。

制熱循環中制冷劑的狀態和回油情況

從壓縮機排氣口到室內機這一段管路中流動的是高溫高壓高速的制冷劑氣體，此時潤滑油呈霧狀，兩者很好地混合在一起，所以在這一段管路上存積的潤滑油很少。

? 在室內機中，高溫高壓的氣體逐漸冷凝成高溫液體，潤滑油也冷凝成液態并全部溶于制冷劑，因此從室內機到室外機這一段管路中積存的潤滑油也很少。

? 液態制冷劑在室外機中蒸發成低溫低壓氣體，而大部分潤滑油仍然是液態，從過熱區開始，潤滑油和制冷劑分離。這一段管路中流動的是低溫低速氣體，很容易積存潤滑油，但由于管路很短，所以積存的潤滑油的量不大，對整個系統影響較小。

? 由此可知，制熱時可能存油的管段主要是室外機過熱區到氣液分離器進口，但管段較短，可以不考慮回油。

回油措施

? 安裝油分離器

? 回油運行

安裝油分離器

? 在壓縮機排氣口安裝高效率的氣油分離器，使大部分潤滑油在拍出壓縮機后即被分離出來。分離出來的潤滑油存儲在油分離器的底部，當油層達到一定高度的時候，由浮球控制的閥門打開，利用高低壓側的壓差，通過旁通管把潤滑油送回壓縮機。

回油運行

? 常用的油分離器有一個油分離率的問題，并不能將潤滑油完全分離出來，還有一部分潤滑油隨制冷劑進入系統中。隨著時間的推移，管路中的潤滑油越來越多，若不及時回油，壓縮機會因為缺油而損壞。因此，機組在運行一段時間后要進行潤滑油的分離再生運轉，讓大量的制冷劑液體沖刷掉附再管壁上的潤滑油并帶回氣液分離器。

? 制冷時，使壓縮機和室外側風機運行。若此時室內溫度未達到設定溫度，室內風機運行，使室內電子膨脹閥全開。若此時室內溫度已經達到設定溫度，則使室內風扇停而室內機電子膨脹閥保持70％的開度，讓大量的制冷劑液體將管路上特別是從室內機過熱區到室外機這段管路上的潤滑油帶回氣液分離器。

? 制熱時，使壓縮機運行，室外風機停止，室內機電子膨脹閥保持全開。若此時室內溫度未達到設定溫度，則室內風扇運行，反之則室內風扇停止運行。這樣積再管路中特別是從室外機過熱區之后的潤滑油被帶回氣液分離器，然后再回到壓縮機。

? 其中，確定回油運行的時間間隔和每次回油運轉的時間長短是關鍵。并且制冷系統的零部件不一樣，回油要求也不一樣。例如油分離器性能的好壞、氣液管的管徑、氣液分離器的大小和充注量不同都會導致系統存油情況的不同。因此我們對這些相關因素進行了研究。

影響回油的其他因素

? 氣、液管的管徑

? 制熱時室外溫度對回油的影響

? 制冷劑充注量對回油的影響

? 安裝對回油的影響

氣、液管的管徑

? 如果系統中連接管的管徑選得過大，在負荷和制冷劑量相同的情況下，管路中制冷劑流速就小，這樣就降低制冷劑的帶油能力，使回油更困難。因此，多聯機的設計中選擇管徑要考慮帶油能力的問題，所以多聯機的液管和氣管的管徑比普通的機組小。例如五匹變頻多聯機的氣液管徑分別是φ9.5和φ19。

制熱時室外溫度對回油的影響

? 因為礦物油是微溶于制冷劑R22的，其溶解溫度隨溫度下降而降低。在氣液分離器中的液體是制冷劑和潤滑油的混合物。當溫度較高時，兩者互溶，潤滑油和液態制冷劑從回油孔進入壓縮機。當溫度到了某一臨界值以下，潤滑油和制冷劑分為兩層。由于潤滑油較輕，上層是潤滑油，下層是制冷劑，所以從回油孔回到壓縮機的只有液態制冷劑。這樣使得大量潤滑油積存在氣液分離器中而早晨壓縮機缺油。

? 氣液分離器內部結構如下圖2。另外多聯機的回液管路流程長，若外界溫度低時，也會因為回液管溫度過低而在回液管中積存較多潤滑油。因此筆者建議，在多聯機中應該對氣液分離器進行保溫。

制冷劑充注量對回油的影響

? 如果制冷劑充注量過大，則在系統中“閑置”的制冷劑就越多，潤滑油被稀釋，這樣分布在系統中的潤滑油的量就大，也影響了系統的回油。

安裝對回油的影響

? 設計時因盡量減小連接管長度，避免彎頭和硬性彎頭。這樣可以降低回油阻力，減少管路中存油的地方。

? 多聯機系統安裝難度大，因此必須經專業人員設計和安裝。

結論

? 制冷運行時的主要存油管段是室內機過熱區到氣液分離器。這段管路很長，存油量大，所以需要考慮回油。

? 制熱時的存油管段主要是室外機過熱區到氣液分離器，這段管路短，存油量小，對整體影響不大。

? 根據礦物型潤滑油在制冷劑中的溶解特性，回油的措施是讓大量的制冷劑液體通過存油區，將潤滑油帶回氣液分離器。

拓展知識：