空調器用汽液分離器多回油孔分析

張華 胡明霞

(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

1 引言

隨著人們生活水平的提高，空調器已成為人們日常生活中不可缺少的生活用品。以2010年計，中國房間空調器的產銷量接近9000萬臺（套）。與此同時，每年大約有5萬臺（套）的空調器因汽液分離器設計不好而導致壓縮機回油回液故障，給空調器生產廠商和用戶帶來諸多的不便或經濟損失。

論文從保障空調器系統穩定運轉方面進行了汽液分離器的多回油孔分析。本文設計了不同的測試工況，試驗測試及對比分析了多回油孔和單回油孔的汽液分離器對壓縮機系統回油回液的影響，提出多回油孔的設計要求。

2 汽液分離器的多回油孔結構

目前空調器使用的汽液分離器大部分為一個回油孔，在最大制冷、低溫制冷等工況壓縮機容易缺油運行。個別壓縮機廠家推薦使用多回油孔汽液分離器，當壓縮機的油位較低而汽液分離器的液位很高時，追加的回油孔使這部分混著油的制冷劑液體回到壓縮機。當潤滑油在低溫情況下出現潤滑油與制冷劑分層，即下部液體冷媒的潤滑油濃度很低，上部液體冷媒的的濃度很高，當使用多回油孔汽液分離器時，可以使上層的冷凍油回到壓縮機中。本次試驗主要驗證多回油孔汽液分離器的可行性，同時與單回油孔汽液分離器的試驗對比。試驗用多回油孔汽液分離器的參數如表1。多回油孔的汽液分離器結構如圖1。

3 試驗測試對比分析

3.1 測試工況

測試工況按表2執行。分布測試灌注量為額定灌注量和120%額定灌注量的情況。

3.2 測試方法

(a)制冷運行：工況穩定后開機運行30分鐘，停機12分鐘，再開機運行15分鐘。

表1 多回油孔汽液分離器參數

(b)制熱運行：工況穩定后開機運行30分鐘，停機12分鐘，再開機運行15分鐘。再開機。

(c)0度、-10度低溫制熱運行：工況穩定后運行至出現化霜，記錄化霜過程中液位高度。化霜結束后再運行30分鐘，停機12分鐘。

(d)在汽液分離器上下部分別引兩個金屬管,在兩金屬管之間接一耐壓、耐腐蝕的視液管,同樣在壓縮機底部增加此視液管。塑料管液體制冷劑高度與汽液分離器內制冷劑液體高度相等，通過這種方法可以了解汽液分離器儲存的液體制冷劑是否超過其有效容積。

3.3 測試結果分析

3.3.1 數據對比

通過針對單回油孔及多回油孔汽液分離器的對比試驗數據如表3。

由試驗數據可知：在低溫制冷、最大制冷、低溫制熱等工況運行時，使用多回油孔比使用單回油孔時，壓縮機油位都明顯增高，但是在低溫制熱、惡劣除霜時，油溫過熱度降低。目前行業內公認油溫過熱度≥10℃對壓縮機是安全的（油溫過熱度=壓縮機底部油溫-蒸發壓力對應的飽和溫度），因為長連接管灌注的制冷劑量普遍偏多，導致在低溫工況的油溫過熱度肯定不能滿足10℃要求。因為缺油會瞬間對壓縮機造成損壞，所以需優先滿足油量的要求，再考慮滿足油溫過熱度的要求。

表2 測試工況

表3 單回油孔及多回油孔汽液分離器的試驗數據對比

圖1 多回油孔汽液分離器

3.3.2 多回油孔汽液分離器的優劣

優點一：當壓縮機的油位較低而汽液分離器的液位很高時，追加的回油孔使這部分混著油的制冷劑液體回到壓縮機。可以提高壓縮機中的油面高度。

優點二：由于潤滑油在低溫情況下會出現潤滑油與制冷劑的分層（如圖1），即下部液體制冷劑的潤滑油濃度很低，上部液體制冷劑的的濃度很高，當使用多回油孔汽液分離器時，可以使上層的冷凍油回到壓縮機中。

缺點一：汽液分離器有多個回油孔，導致回液量增加，會一定程度降低壓縮機中的油濃度，油溫過熱度較低。但是缺油的危害遠遠大于油濃度偏低。根據壓縮機廠家的推薦，整機的灌注量需滿足：油量/制冷劑量≥0.35；壓縮機內需滿足：制冷劑量/冷凍油量≤0.3，即油濃度需≥0.77。

缺點二：在停機時，如果在汽液分離器中液體較多，會導致制冷劑遷移到壓縮機中的量增多。所以需適當增多均壓孔的孔徑。

4 結束語

通過本次試驗驗證，使用多回油孔汽液分離器可以增高壓縮機的油位，油溫過熱度會適當降低。使用多回油孔汽液分離器需適當增大均壓孔的孔徑，避免停機后液體制冷劑遷移到壓縮機中。但多回油孔的設計布局不明確，且什么情況下應設計多回油孔未有說明，多回油孔的設計研究仍有待深入。

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