CN106642817A - 多压缩机并联机组的回油系统 - Google Patents

Abstract

多压缩机并联机组的回油系统，在两台压缩机并联的工况下，在压缩机（1）的油箱之间用油平衡管（3）相连；油平衡管（3）的轴线（OO＇）低于视油镜（4）中的最低油位线（PP＇）；在压缩机（1）油箱油面的上部相互之间用气平衡管（2）相连；在三台压缩机并联的工况下，压缩机（1）的出气口（16）连接油分离器（7），油分离器（7）的上端连接冷凝器，下端连接储油器（8），储油器（8）和浮球阀式油位控制器（6）相连；在储油器（8）与并联机组的低压管之间连接压力调节阀（10）；并联机组高压回油系统，压缩机（1）的出气口（16）连接油分离储存器（20），油分离储存器（20）的上端连接冷凝器，下端与电子式油位控制器（19）相连。

Description

多压缩机并联机组的回油系统

技术领域

本发明涉及变容积流体机械技术，具体涉及多压缩机并联机组的回油技术。

背景技术

压缩机并联机组已被广泛用于食品的冷冻冷藏、商场、岛式柜、陈列柜、冷饮加工、制冰。并联机组的关键技术是各并联压缩机能顺利而均衡回油，保证各压缩机的正常润滑和工作。

并联机组并联的多台压缩机不是同时启动和同时停机，各台压缩机运行时间的长短也不可能一样，每台压缩机的管路路径也不一样。压缩机运行的台数不同时，系统管路制冷剂的流速也不同，蒸发器、冷凝器的位置不同，其回油的状况也不同，制冷系统的总体配置不同，所需要添加的润滑油量也不同。因此，并联机组的合理设计，制冷系统的正确配置与安装，都将关系到各压缩机能否顺利回油与正常工作。

对于高速旋转的压缩机，其润滑油：1）对机械摩擦面进行润滑，降低摩擦阻力，减少零件磨损，提高机械效率；2）对机械零件进行冷却，保证机械性能；3）增强汽缸与活塞(螺杆)之间的密封性,保证排气效率；4）带走机械摩屑，保证摩擦面不受损伤。在压缩机吸入、压缩、排出制冷剂气体时，将有部分被雾化的润滑油被带出，进入排气管、冷凝器、 储液筒……为使压缩机正常润滑，必须要有足够量的润滑油均衡地返回到机组的每一个压缩机，即排气带出的油与返回的油相平衡。

现有技术中的回油系统中，在制冷系统只有单个压缩机的情况下，制冷剂中得润滑油可以连续的返回压缩机中，从而可以避免因系统中润滑油枯竭而导致烧坏压缩机的现象。但对于多个并联的压缩机机组，长时间不间断的运行，就会出现压缩机的润滑油不平衡甚至是因润滑油油量过少而导致压缩机机组被烧坏的情况。因此，针对现有技术中的不足，需要研发出一种适用于并联机组管路结构简单，便于安装，节约成本，运行稳定以及可靠性高的回油系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多压缩机并联机组的回油系统。

本发明是多压缩机并联机组的回油系统，在两台压缩机并联的工况下，在压缩机1的油箱之间用油平衡管3相连；油平衡管3的轴线OO＇低于视油镜4中的最低油位线PP＇；在压缩机1油箱油面的上部相互之间用气平衡管2相连；在三台压缩机并联的工况下，并联机组中压回油系统，压缩机1的出气口16连接油分离器7，油分离器7的上端连接冷凝器，下端连接储油器8，储油器8和浮球阀式油位控制器6相连；在储油器8与并联机组的低压管之间连接用于均衡压差的压力调节阀10；并联机组高压回油系统，压缩机1的出气口16连接油分离储存器20，油分离储存器20的上端连接冷凝器，下端与电子式油位控制器19相连，进一步给压缩机1机组供油；在回油系统中，油管的安装方式均为水平管和回气向上的立管。

本发明的有益效果是多压缩机机组在并联运行时，管路结构简单，便于安装，设计了并联机组在中压以及高压不同的环境下的回油系统，实现压缩机机组间油量的平衡，提高了并联机组的回油效率以及高压回油系统中的安全性。

附图说明

图1是本发明油气平衡管示意图，图2是视油镜最低油位示意图，图3是并联机组中压回油管路示意图，图4是油分离器示意图，图5是储油器示意图，图6是视油镜最高油位示意图，图7是浮球阀式油位控制器示意图，图8是并联机组高压回油管路示意图，图9是油分离储存器示意图，图10是电子式油位控制器示意图，图11是水平管与水平面的夹角示意图，附图标记及对应名称为：压缩机1，气平衡管2，油平衡管3，视油镜4，润滑油5，浮球阀式油位控制器6，油分离器7，储油器8，压力表9，压力调节阀10，进气口11，过滤网12，挡板13，浮球14，排油口15，出气口16， 进油口17，法兰盘18，电子式油位控制器19，油分离储存器20，电磁阀21，上限保护停机点22，上限控制点23，下限保护停机点24，下限控制点25；

具体实施方式

如图1~图10所示，本发明是多压缩机并联机组的回油系统，在两台压缩机并联的工况下，在压缩机1的油箱之间用油平衡管3相连；油平衡管3的轴线OO＇低于视油镜4中的最低油位线PP＇；在压缩机1油箱油面的上部相互之间用气平衡管2相连；在三台压缩机并联的工况下，并联机组中压回油系统，压缩机1的出气口16连接油分离器7，油分离器7的上端连接冷凝器，下端连接储油器8，储油器8和浮球阀式油位控制器6相连；在储油器8与并联机组的低压管之间连接用于均衡压差的压力调节阀10；并联机组高压回油系统，压缩机1的出气口16连接油分离储存器20，油分离储存器20的上端连接冷凝器，下端与电子式油位控制器19相连，进一步给压缩机1机组供油；在回油系统中，油管的安装方式均为水平管和回气向上的立管。

本发明所采用的技术方案包括：对于两台压缩机机组并联时，采用油气平衡法的方式来进行回油。在压缩机的油箱之间用一根管相连，此管称作油平衡管。油平衡管要低于视油镜中的最低油位线。由于油平衡管的连接，各压缩机相互之间的油位得以平衡，避免油量排出多的压缩机缺润滑油。在压缩机油箱油面的上部相互之间用一管相连,此管称作气平衡管。

压缩机不是同时工作和同时停机，又受到吸气管路路径不同的影响，各压缩机低压腔（油箱）的压力会出现一些差异；气平衡管可促使各油箱之间压力平衡，油位相同。对并联机组的压缩机安装，应使其放置高度要一致。如果压缩机的规格大小不相同，应使压缩机视油镜上的最低油位线高度相一致。

对于三台以上的压缩机、系统比较庞大的并联机组，通常采用油位控制法来进行回油。并联机组中压回油系统：虚线为回油管路，实线为氟管路。压缩机排气进入油分离器。润滑油在油分离器被分离，制冷剂气体从上部排出进冷凝器，润滑油下落至底部。落下的油积累到一定高度时，自动排出，进入储油器。储油器内的压力应低于油分离器的压力，而高于浮球阀式油位控制器及压缩机油箱的压力，因此需要在储油器与并联机组低压管之间连接一压力调节阀，用以调节储油器与浮球阀式油位控制器及压缩机油箱之间的压差，此压差一般可设定为0.35MPa（不低于0.15MPa）。当压缩机油箱内的油随着制冷剂气体的排出而被带出，逐渐减少，其油面下降到一定位置（要高于视油镜最低油位线）时，浮球阀式油位控制器进油口打开，储油器中的储备油缓缓进入浮球阀式油位控制器和压缩机油箱，达到一定量（油面要低于视油镜最高位线以下）时，浮球阀式油位控制器进油口关闭，以使控制压缩机油箱始终保持一定的存油量。由于储油器的压力是介于油分离器和浮球阀式油位控制器及压缩机油箱之间，因此称此回油为中压回油。中压回油的优点是回油比较平稳，不会对压缩机油面产生较大的冲击。

并联机组高压回油系统；虚线为回油管路，实线为氟管路。压缩机排气进入油分离储存器，高压制冷剂气体从上部排出进冷凝器，润滑油下落至底部。在压缩机油箱内的油位降到较底位置（要高于视油镜最低油位线）时，电子式油位控制器上的电磁阀打开，油分离储存器中的油进入电子式油位控制器和压缩机油箱，达到一定量（油面要低于视油镜最高油位线以下）时，电子式油位控制器的电磁阀关闭，以控制压缩机油箱保持在正常的油位，油分离储存器是高压状态，因此称此回油为高压回油。高压回油结构相对简单，但油分离储存器与电子式油位控制器和压缩机油箱的压差比较大，所以油位控制器上的电磁阀打开时，进油流速比较快，将冲击压缩机油箱产生泡沫，但这一过程时间很短，不会有什么危害。

如图1所示，所述的压缩机1为涡旋压缩机或转子式压缩机。

如图1、图2、图3、图8所示，所述的并联机组的回油系统中，在浮球阀式油位控制器10、储油器8、电子式油位控制器19、油分离储存器20上分别安装有视油镜4，对整个回油系统的油量进行实时监控。

如图3所示，所述的中压回油系统中的油位控制器采用浮球阀式油位控制器6。

如图8所示，所述的高压回油系统中的油位控制器采用电子式油位控制器19。

如图8所示，所述的高压回油系统中的电子式油位控制器19适合与安装有油分离储存器20的回油系统使用。

如图11所示，所述的回油系统中的管路在安装时，水平管轴线QQ＇在制冷剂的流动方向上与水平面顺时针成1~3゜的倾角θ，回气向上的立管要有8m/s以上的流速。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种并联机组的回油系统，如图1所示对于两台压缩机1机组并联时，采用油气平衡法的方式来进行回油。在压缩机1的油箱之间用一根管相连，此管称作油平衡管3。油平衡管3要低于视油镜4中的最低油位线。由于油平衡管3的连接，各压缩机1相互之间的油位得以平衡，避免油量排出多的压缩机缺润滑油。在压缩机1油箱油面的上部相互之间用一管相连,此管称作气平衡管2。

图2是本发明视油镜最低油位示意图，对并联机组的压缩机1安装，应使其放置高度要一致。如果压缩机1的规格大小不相同，应使压缩机1视油镜4上的最低油位线高度相一致。

图3为本发明并联机组中压回油管路示意图，虚线为回油管路，实线为氟管路。压缩机1排气进入油分离器7。润滑油5在油分离器7被分离，制冷剂气体从上部排出进冷凝器，润滑油5下落至底部。落下的油积累到一定高度时，自动排出，进入储油器8。储油器8内的压力应低于油分离器7的压力，而高于浮球阀式油位控制器6及压缩机1油箱的压力，因此需要在储油器8与并联机组低压管之间连接一压力调节阀10，用以调节储油器8与浮球阀式油位控制器6及压缩机1油箱之间的压差，此压差一般可设定为0.35MPa（不低于0.15MPa）。当压缩机1油箱内的油随着制冷剂气体的排出而被带出，逐渐减少，其油面下降到一定位置（要高于视油镜4最低油位线）时，浮球阀式油位控制器6进油口17打开，储油器8中的储备油缓缓进入浮球阀式油位控制器6和压缩机1油箱，达到一定量（油面要低于视油镜4最高位线以下）时，浮球阀式油位控制器6进油口17关闭，以使控制压缩机1油箱始终保持一定的存油量。由于储油器8的压力是介于油分离器7和浮球阀式油位控制器6及压缩机1油箱之间，因此称此回油为中压回油。

图4是本发明油分离器示意图，含油的制冷剂气体从压缩机1排气管排出，进入大空间油分离器7的进气口11后，流速减缓，并且受到了过滤网12的阻力，方向发生改变，使得润滑油5与制冷剂气体得以分离；制冷剂气体从上部出气口16排出，润滑油落至下部，下部的存油逐渐增多，油面上升，浮球14随之上浮。当浮球14升到一定高度时，排油孔15打开，润滑油排出，油面下降，浮球14下落，落到一定位置时，排油孔15关闭，油分离器7不仅有效分离出润滑油，还可自动将油排出。

图5是本发明储油器示意图，被油分离器7分离出的润滑油5进入储油器8，以待压缩机1需要时，返回压缩机1。该部件上有2个视油镜4，用于观察存油情况。

图6是本发明视油镜最高油位示意图，对并联机组的压缩机1安装，应使其放置高度要一致。如果压缩机1的规格大小不相同，应使压缩机1视油镜4上的最低油位线高度相一致，但不得超出视油镜4的最高油位控制线。

图7是本发明浮球阀式油位控制器示意图，浮球阀式油位 控制器6的进油口17与储油器8排油口15由管路连接，浮球阀式油位控制器6安装在压缩机1视油镜4的位置上。当压缩机1油箱润滑油5的油位下降时，浮球阀式油位控制器6中的浮球14下落，在油位降到一定位置（要高于视油镜4最低油位线）时，进油口17打开，润滑油5进入浮球阀式油位控制器6和压缩机1油箱，油位上升，浮球14上浮。在油位上升到一定高度（要低于视油镜4最高油位线）时，进油口17关闭，停止进油，从而压缩机1油箱得以保障存有适量的润滑油5，供压缩1润滑。

图8是本发明并联机组高压回油管路示意图，虚线为回油管路，实线为氟管路。压缩机1排气进入油分离储存器20，高压制冷剂气体从上部排出进冷凝器，润滑油5下落至底部。在压缩机1油箱内的油位降到较底位置（要高于视油镜4最低油位线）时，电子式油位控制器19上的电磁阀21打开，油分离储存器20中的油进入电子式油位控制器19和压缩机1油箱，达到一定量（油面要低于视油镜4最高油位线以下）时，电子式油位控制器19的电磁阀21关闭，以控制压缩机1油箱保持在正常的油位，油分离储存器20是高压状态，因此称此回油为高压回油。

图9是本发明油分离储存器示意图，这是一个将油分离器7 和储油器8合二为一的部件，其结构得到了简化，也可以起到油气分离和储存油的作用，适合与电子式油位控制器19连接的回油系统使用。

图10是本发明电子式油位控制器示意图，在电子式油位控制器19的进油口17接了一个电磁阀21，电子式油位控制器19内有4个控制点：当油位下降到下限控制点25（要高于视油镜4最低油位线）时，电磁阀21打开，润滑油5进入电子式油位控制器19和压缩机1油箱，油位上升；当油位上升到上限控制点23（要低于视油镜4最高油位线）时，电磁阀21关闭，停止供油。在遇到异常情况时，例如油位下降到下限控制点25，电磁阀21打开，但由于系统回油不好，储油器8干枯，而无油可供，或者电磁阀21线路出故障，电磁阀21不能打开，油位继续下降，这样压缩机1将有被损坏的危险。在油位下降到下限保护停机点24时，将停机并报警，确保压缩机1不被损坏。假如油位上升，升到上限控制点23而电磁阀21不关闭时，油位上升到上限保护停机点22，也将停机并报警。

图11是本发明水平管与水平面的夹角示意图，安装水平管时，需要保证水平管与水平面逆时针成一定的夹角（一般角取1-3度）。

与以往的并联机组的回油系统相比，本发明的主要优点是：1）管路结构简单，便于安装；2）在机组的关键零部件上安装视油镜，可以对压缩机油箱内部的润滑油进行实时监控；3）分别设计了在中压回路与高压回路下并联机组的回油系统，运行效率高；4）可以满足并联机组运行时，润滑油的均衡问题。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：在两台压缩机并联的工况下，在压缩机（1）的油箱之间用油平衡管（3）相连；油平衡管（3）的轴线（OO＇）低于视油镜（4）中的最低油位线（PP＇）；在压缩机（1）油箱油面的上部相互之间用气平衡管（2）相连；在三台压缩机并联的工况下，并联机组中压回油系统，压缩机（1）的出气口（16）连接油分离器（7），油分离器（7）的上端连接冷凝器，下端连接储油器（8），储油器（8）和浮球阀式油位控制器（6）相连；在储油器（8）与并联机组的低压管之间连接用于均衡压差的压力调节阀（10）；并联机组高压回油系统，压缩机（1）的出气口（16）连接油分离储存器（20），油分离储存器（20）的上端连接冷凝器，下端与电子式油位控制器（19）相连，进一步给压缩机（1）机组供油；在回油系统中，油管的安装方式均为水平管和回气向上的立管。

2.根据权利要求1所述多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：所述的压缩机（1）为涡旋压缩机或转子式压缩机。

3.根据权利要求1所述多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：所述的并联机组的回油系统中，在浮球阀式油位控制器（10）、储油器（8）、电子式油位控制器（19）、油分离储存器（20）上分别安装有视油镜（4），对整个回油系统的油量进行实时监控。

4.根据权利要求1所述多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：所述的中压回油系统中的油位控制器采用浮球阀式油位控制器（6）。

5.根据权利要求1所述一种多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：所述的高压回油系统中的油位控制器采用电子式油位控制器（19）。

6.根据权利要求1或权利要求5所述多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：所述的高压回油系统中的电子式油位控制器（19）适合与安装有油分离储存器（20）的回油系统使用。

7.根据权利要求1所述多压缩机并联机组的回油系统，其特征在于：水平管轴线（QQ＇）在制冷剂的流动方向上与水平面顺时针成1~3゜的倾角，回气向上的立管要有8m/s以上的流速。