JPS58106370A - 冷凍プラントにおける油の再循環法 - Google Patents
冷凍プラントにおける油の再循環法Info
- Publication number
- JPS58106370A JPS58106370A JP57203814A JP20381482A JPS58106370A JP S58106370 A JPS58106370 A JP S58106370A JP 57203814 A JP57203814 A JP 57203814A JP 20381482 A JP20381482 A JP 20381482A JP S58106370 A JPS58106370 A JP S58106370A
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- JP
- Japan
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- oil
- compressor
- ammonia
- medium
- circulation circuit
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/002—Lubrication
- F25B31/004—Lubrication oil recirculating arrangements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressor (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が循環
回路を形成し、これに冷媒として第１の媒体であるアン
モニアが入っており、圧縮機は第２の媒体である油によ
り潤滑され、この油の一部が圧縮されたアンモニアガス
と共に循環回路に送り出され、循環回路の低圧の部分す
なわち膨張弁と圧縮機の間の部分から連続的にまたは間
歇的に圧縮機に再循環させられる冷凍プラントの運転の
方法に関するものである。
回路を形成し、これに冷媒として第１の媒体であるアン
モニアが入っており、圧縮機は第２の媒体である油によ
り潤滑され、この油の一部が圧縮されたアンモニアガス
と共に循環回路に送り出され、循環回路の低圧の部分す
なわち膨張弁と圧縮機の間の部分から連続的にまたは間
歇的に圧縮機に再循環させられる冷凍プラントの運転の
方法に関するものである。
油潤滑の圧縮機を用いる冷凍プラントにおいては、油の
何程かは、冷媒、この場合アンモニア、が比較的高い圧
力、温度で圧縮機を出て上記の循環回路に入る際にこれ
に随伴する。この油を圧縮機に再循環させるために油分
離器が設置されており、ここで送られてきた油の大部分
は分離され、圧縮機に再循環させられる。しかしながら
僅かの量の油は必ず油分離器を通過し、凝縮器、膨張弁
を経て冷媒と共に循環回路の低圧部分に到達する。蒸発
器には通常は液分離器が結合されており、このものは蒸
発器から圧縮機へと送り出されるガス状冷媒から液を分
離することを目的としている。この液分離器で冷媒の温
度は最低となるが、そこに油が蓄積する。
何程かは、冷媒、この場合アンモニア、が比較的高い圧
力、温度で圧縮機を出て上記の循環回路に入る際にこれ
に随伴する。この油を圧縮機に再循環させるために油分
離器が設置されており、ここで送られてきた油の大部分
は分離され、圧縮機に再循環させられる。しかしながら
僅かの量の油は必ず油分離器を通過し、凝縮器、膨張弁
を経て冷媒と共に循環回路の低圧部分に到達する。蒸発
器には通常は液分離器が結合されており、このものは蒸
発器から圧縮機へと送り出されるガス状冷媒から液を分
離することを目的としている。この液分離器で冷媒の温
度は最低となるが、そこに油が蓄積する。
アンモニアを用いる冷凍プラントでは、この油は通常の
手段では再循環させられない。何となれば、ここの温度
においては油の粘度が高すぎるからである。油の粘度と
温度との関係で、市販の潤滑油の場合−４５℃において
油はほとんど流動しないことになる。−４５°Ｃという
のはアンモニアを用いる冷凍プラントの循環回路のこの
部分においての通常の温度である。すなわち油の粘度は
再循環を可能にする最高の粘度より遥かに高いこととな
る。油の再循環は連続的に油を冷媒中に分散させて行う
が、その除油は細かい液滴あるいはエアロゾルの形とな
りガス状の冷良と共に圧縮機に吸入される。スエーデン
特許Ａ １９８７３２によって公示された方法において
は、蒸発器に油の再循環の大めの液分離器が設けられて
おり、冷凍プラントのこの部分において油は液の状態で
冷媒の中に分散させられる。この方法においては熱交換
器が設けられており、この熱交換器は凝縮器から来る比
較的温度の高い冷媒液で加熱され、油を分散させられた
冷媒の分流がこの熱交換器を通過させられ、そこで加熱
されて、冷媒はガス状に変り、油は細かい置部またはエ
アロゾルの形として圧縮機の吸入口に至る。油をドレン
として抜き出し、圧縮機に間歇的に再循環させることも
可能であり、ピストン式の圧縮機ならばその油はクラン
クケースに再循環させることになる。
手段では再循環させられない。何となれば、ここの温度
においては油の粘度が高すぎるからである。油の粘度と
温度との関係で、市販の潤滑油の場合−４５℃において
油はほとんど流動しないことになる。−４５°Ｃという
のはアンモニアを用いる冷凍プラントの循環回路のこの
部分においての通常の温度である。すなわち油の粘度は
再循環を可能にする最高の粘度より遥かに高いこととな
る。油の再循環は連続的に油を冷媒中に分散させて行う
が、その除油は細かい液滴あるいはエアロゾルの形とな
りガス状の冷良と共に圧縮機に吸入される。スエーデン
特許Ａ １９８７３２によって公示された方法において
は、蒸発器に油の再循環の大めの液分離器が設けられて
おり、冷凍プラントのこの部分において油は液の状態で
冷媒の中に分散させられる。この方法においては熱交換
器が設けられており、この熱交換器は凝縮器から来る比
較的温度の高い冷媒液で加熱され、油を分散させられた
冷媒の分流がこの熱交換器を通過させられ、そこで加熱
されて、冷媒はガス状に変り、油は細かい置部またはエ
アロゾルの形として圧縮機の吸入口に至る。油をドレン
として抜き出し、圧縮機に間歇的に再循環させることも
可能であり、ピストン式の圧縮機ならばその油はクラン
クケースに再循環させることになる。
アンモニアを用いる冷凍プラントにおける油は、それを
再循環させるにはあまりにも粘度が高いという問題のほ
かに、蒸発器における伝熱を阻害する。すなわち、油は
伝熱面に付着し伝熱係数を低下させ、また、面を部分的
に平滑にする故に冷媒の沸騰による伝熱をも阻害する。
再循環させるにはあまりにも粘度が高いという問題のほ
かに、蒸発器における伝熱を阻害する。すなわち、油は
伝熱面に付着し伝熱係数を低下させ、また、面を部分的
に平滑にする故に冷媒の沸騰による伝熱をも阻害する。
以上のようなわけで、さきに述べたこの種の冷凍プラン
トにおける油の再循環を簡単に安全に行いうる方法の出
現が望まれる。
トにおける油の再循環を簡単に安全に行いうる方法の出
現が望まれる。
このための本発明による方法は、循環回路の低圧部分に
送られてきた油が、循環回路に加えられた実質的に液体
のアンモニアに溶解しない第３の媒体と、循環回路の低
圧部分の温度において比較的に自由に流動するような液
相を形成し、この液相のものが、できるだけ第３の媒体
を分離した後既知の方法で圧縮機に供給されるというこ
とを特徴とする。
送られてきた油が、循環回路に加えられた実質的に液体
のアンモニアに溶解しない第３の媒体と、循環回路の低
圧部分の温度において比較的に自由に流動するような液
相を形成し、この液相のものが、できるだけ第３の媒体
を分離した後既知の方法で圧縮機に供給されるというこ
とを特徴とする。
本発明の適当な１つの実施例においては油が比較的に沸
点の低い炭化水素またはその混合物という形の第３の媒
体と共に一つの液相を作るものである。
点の低い炭化水素またはその混合物という形の第３の媒
体と共に一つの液相を作るものである。
そのような炭化水素の例としてはプロパン、ノルマルブ
タン、イソブタンがあげられる。
タン、イソブタンがあげられる。
以下本発明による方法を添付の図面にふれながらさらに
詳しく説明する。
詳しく説明する。
冷凍プラントを構成しているのは圧縮機１、油分離器２
、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５および蒸発器に付属す
る分離器６である。ライン７は油分離器２から圧縮機１
へ油を再循環させる。蒸発器５は液分離器６にライン８
．９でもって接続され、ここに蒸発器５と液分離器６か
ら成る循環回路が構成されている。この循環回路からラ
イン１０の形で油再循環器が出発しており、それは液分
離器６から圧縮機１に至るライン１１に接続されている
。ライン１０は熱交換器１２を経ており、この熱交換器
には凝縮器から膨張弁に至る比較的温度の高い冷媒が流
れる。冷媒はアンモニア、圧縮機は油潟、清のもので、
比較的に沸点の低い炭化水素が第３の媒体として加えら
れている。
、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５および蒸発器に付属す
る分離器６である。ライン７は油分離器２から圧縮機１
へ油を再循環させる。蒸発器５は液分離器６にライン８
．９でもって接続され、ここに蒸発器５と液分離器６か
ら成る循環回路が構成されている。この循環回路からラ
イン１０の形で油再循環器が出発しており、それは液分
離器６から圧縮機１に至るライン１１に接続されている
。ライン１０は熱交換器１２を経ており、この熱交換器
には凝縮器から膨張弁に至る比較的温度の高い冷媒が流
れる。冷媒はアンモニア、圧縮機は油潟、清のもので、
比較的に沸点の低い炭化水素が第３の媒体として加えら
れている。
プラントは次のように運転される。
圧縮されたアンモニアは油を伴って圧縮機１から吐出さ
れ、その油の大部分は油分離器２において分離され、ラ
イン７を通って圧縮機に再循環される。しかし少量の油
は凝縮器へ行くアンモニアに随伴し、そこからさらに膨
張弁４を通り、蒸発器５と液分離器６で構成される循環
回路に到達する。ここにおいて炭化水素と油は１つの独
立した比較的に流動性のよい液相を形成し、それが液体
のアンモニアの中に分散した形になる。その小部分の流
れが熱交換器１２を通過せしめられ、ここで凝縮器から
来る比較的に高い温度のアンモニアによって加熱され、
アンモニアは蒸発する。その中に分散していた油はそこ
からガス状のアンモニアに共にライン１１を通って圧縮
機の低圧側に送られる。
れ、その油の大部分は油分離器２において分離され、ラ
イン７を通って圧縮機に再循環される。しかし少量の油
は凝縮器へ行くアンモニアに随伴し、そこからさらに膨
張弁４を通り、蒸発器５と液分離器６で構成される循環
回路に到達する。ここにおいて炭化水素と油は１つの独
立した比較的に流動性のよい液相を形成し、それが液体
のアンモニアの中に分散した形になる。その小部分の流
れが熱交換器１２を通過せしめられ、ここで凝縮器から
来る比較的に高い温度のアンモニアによって加熱され、
アンモニアは蒸発する。その中に分散していた油はそこ
からガス状のアンモニアに共にライン１１を通って圧縮
機の低圧側に送られる。
本発明による運転の１例は図に示すとおりのプラントで
、アンモニア２ ｔｏｎが入っている。
、アンモニア２ ｔｏｎが入っている。
鉱油１２０ゆがスクリュ一式の圧縮機の潤滑のために加
えられ、なお市販のブタン３０）ＩＩが加えられている
。
えられ、なお市販のブタン３０）ＩＩが加えられている
。
連続運転の間において圧縮されたアンモニアは約１００
ｐ−の油を含み、油は連続的に圧縮機（ユニット）から
吐出される。これと同じ量の油が圧縮機の吸入配管を経
て再循環されねばならない。それは油再循環器１０．１
２の助けによって達成されるのであるが、この油再循環
器を圧縮機によって圧縮されるガス量の約１％が通過す
る。そうすると、プラントの低圧部分でのアンモニア中
における油の含有量は１０，０００ｐ−となり、油の量
としては２０ゆとなる。残りの油は圧縮機ユニット、主
として油分離器に存在する。そこでの温度は約８５℃、
ガス圧力は通常約１０〜１３ ｂａｒで、これは凝縮温
度２５〜３５℃に対応する。
ｐ−の油を含み、油は連続的に圧縮機（ユニット）から
吐出される。これと同じ量の油が圧縮機の吸入配管を経
て再循環されねばならない。それは油再循環器１０．１
２の助けによって達成されるのであるが、この油再循環
器を圧縮機によって圧縮されるガス量の約１％が通過す
る。そうすると、プラントの低圧部分でのアンモニア中
における油の含有量は１０，０００ｐ−となり、油の量
としては２０ゆとなる。残りの油は圧縮機ユニット、主
として油分離器に存在する。そこでの温度は約８５℃、
ガス圧力は通常約１０〜１３ ｂａｒで、これは凝縮温
度２５〜３５℃に対応する。
油分離器においてはブタンの分圧は低いが、それに関係
なく油の中のブタン含有量は３〜５％で、ブタンの量に
すれば約４ゆとなることが経験されている。この異質物
の混入は油の潤滑性能を害するものではなく、十分許容
できるものである。
なく油の中のブタン含有量は３〜５％で、ブタンの量に
すれば約４ゆとなることが経験されている。この異質物
の混入は油の潤滑性能を害するものではなく、十分許容
できるものである。
残りのブタンすなわち２６ ｋｇのブタンがプラントの
低圧部分に存在し、そこに存在している約２０−の油と
１種の溶液を作っている。この溶液はしたがって５０％
以上のブタンを含むことになる。この溶液の粘性は一４
５℃という低温でも１０ ｃｓｔ以下である。溶液の密
度は液体アンモニアの密度より幾分大であるので、この
溶液は主として液分離器の下部において蓄積し、そこか
ら油再循環器１０．１２の助けによって吸入ラインに再
循環され、圧縮機に戻ることとなる。
低圧部分に存在し、そこに存在している約２０−の油と
１種の溶液を作っている。この溶液はしたがって５０％
以上のブタンを含むことになる。この溶液の粘性は一４
５℃という低温でも１０ ｃｓｔ以下である。溶液の密
度は液体アンモニアの密度より幾分大であるので、この
溶液は主として液分離器の下部において蓄積し、そこか
ら油再循環器１０．１２の助けによって吸入ラインに再
循環され、圧縮機に戻ることとなる。
圧縮機で吸入されるガスは吐出されるガスと同様に１０
０Ｍの油と１００卿以上のブタンを含む。ライン１１お
よび１３、および凝縮器３に存在する油とブタンの量は
油分離器２、液分離器６および蒸発器５の中に存在する
それらの量に比べると完全に無視できる。
０Ｍの油と１００卿以上のブタンを含む。ライン１１お
よび１３、および凝縮器３に存在する油とブタンの量は
油分離器２、液分離器６および蒸発器５の中に存在する
それらの量に比べると完全に無視できる。
圧縮機の吸入ガスにおけるブタンの分圧については、そ
の最大の限界を示せず、それは油再循環器の能力と液体
アンモニア中におけるブタンの含有量によってきまるが
、１３，０００ｐＨ１ｆｆｌの１％すなわち１３０ｐ１
ｍに相当する分圧ということになる。吸入ガスに随伴す
る油は圧縮機の潤滑に使われるその他の油と一緒になる
。圧縮機に吸、入される油が５０％以上のブタンを含む
という事実にもかかわらず、油分離器において油の中の
ブタン含有量が増大することはない。すなわち油分離器
においてブタンは油の中から追い出され、ここでは前述
のように油中のブタンは３〜５％の範囲にある。ここに
示した例においては圧縮機は１台であるが、低温用の冷
凍プラントは往々２ないし３段のものとなっており、蒸
発器またはその液分離器から来る冷媒ガスは２ないし３
段の圧縮機によって圧縮される。このようなプラントに
おいても本発明による方法を用いることは有利である。
の最大の限界を示せず、それは油再循環器の能力と液体
アンモニア中におけるブタンの含有量によってきまるが
、１３，０００ｐＨ１ｆｆｌの１％すなわち１３０ｐ１
ｍに相当する分圧ということになる。吸入ガスに随伴す
る油は圧縮機の潤滑に使われるその他の油と一緒になる
。圧縮機に吸、入される油が５０％以上のブタンを含む
という事実にもかかわらず、油分離器において油の中の
ブタン含有量が増大することはない。すなわち油分離器
においてブタンは油の中から追い出され、ここでは前述
のように油中のブタンは３〜５％の範囲にある。ここに
示した例においては圧縮機は１台であるが、低温用の冷
凍プラントは往々２ないし３段のものとなっており、蒸
発器またはその液分離器から来る冷媒ガスは２ないし３
段の圧縮機によって圧縮される。このようなプラントに
おいても本発明による方法を用いることは有利である。
図は本発明による方法が適用された冷凍プラントを示す
。 １・・・・・・圧縮機 ２・・・・・・油分離器 ３・・・・・・凝縮器 ４・・・・・・膨張弁 ５・・・・・・蒸発器 ６・・・・・・液分離器 ７・・・・・・油の再循環ライン ８・・・・・・５と６の接続ライン ９ ・・・・・・ 〃 〃１０・・・油再
循環器 １１・・・圧縮型吸入ライン １２・・・熱交換器 １３・・・凝縮アンモニアライン 特許出願人
。 １・・・・・・圧縮機 ２・・・・・・油分離器 ３・・・・・・凝縮器 ４・・・・・・膨張弁 ５・・・・・・蒸発器 ６・・・・・・液分離器 ７・・・・・・油の再循環ライン ８・・・・・・５と６の接続ライン ９ ・・・・・・ 〃 〃１０・・・油再
循環器 １１・・・圧縮型吸入ライン １２・・・熱交換器 １３・・・凝縮アンモニアライン 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ 圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が循環
回路を形成し、これに冷媒として第１の媒体であるアン
モニアが入っており、圧縮機は第２の媒体である油によ
り潤滑され、この油の一部が圧縮されたアンモニアガス
と共に圧縮機から連続的に循環回路に送り出され、循環
回路の低圧の部分すなわち膨張弁と圧縮機の間の部分か
ら連続的にまたは間歇的に圧縮機に再循環させられる冷
凍プラントの運転の方法であって、 循環回路の低圧部分（５，６，８，９，１０゜１１）に
送られた（上記の）一部の油が、循環回路に加えられた
実質的に液体のアンモニアに溶解しない第３の媒体と、
循環回路の低圧部分の温度において比較的に自由に流動
するような１つの液相を形成し、この液相のものが、で
きるだけ第３の媒体から分離後、既知の方法で圧縮機に
供給されることを特徴とする方法。 （２） 油が比較的に沸点の低い炭化水素またはその
混合物という形の第３の媒体と共に１つの液相を作るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （３）油がプロパン、ノルマルブタン、イソブタンある
いはそれらの混合物と共に液相を作ることを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE81076010 | 1981-12-18 | ||
| SE8107601A SE8107601L (sv) | 1981-12-18 | 1981-12-18 | Forfarande for aterforing av olja i kylanleggning |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106370A true JPS58106370A (ja) | 1983-06-24 |
Family
ID=20345309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203814A Pending JPS58106370A (ja) | 1981-12-18 | 1982-11-22 | 冷凍プラントにおける油の再循環法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4474019A (ja) |
| JP (1) | JPS58106370A (ja) |
| CA (1) | CA1205645A (ja) |
| DE (1) | DE3245475A1 (ja) |
| FR (1) | FR2518719B1 (ja) |
| GB (1) | GB2111661B (ja) |
| SE (1) | SE8107601L (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994012594A1 (en) * | 1992-11-27 | 1994-06-09 | Kyodo Oil Technical Research Center Co., Ltd. | Ammonia refrigerating unit, working fluid composition to be used in said unit, and lubrication of ammonia compressor |
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| CH683028A5 (de) * | 1990-12-11 | 1993-12-31 | Sulzer Ag | Verfahren zum Betreiben einer NH(3)-Kälteanlage oder -Wärmepumpe. |
| DE4103406A1 (de) * | 1991-02-05 | 1992-08-13 | Linde Ag | Verfahren zum betreiben einer kaelteanlage |
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| AU666505B2 (en) * | 1992-11-27 | 1996-02-15 | Japan Energy Corporation | Ammonia refrigerating machine, working fluid composition for use in refrigerating machine, and method for lubricating ammonia refrigerating machine. |
| DE69228322T2 (de) * | 1992-11-27 | 1999-09-09 | Japan Energy Corp | Ammoniakkühlaggregat, arbeitsfluidumzusammensetzung zur verwendung im aggregat und schmierung eines ammoniakkompressors |
| WO2011096059A1 (ja) * | 2010-02-04 | 2011-08-11 | 株式会社前川製作所 | ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の運転方法 |
| WO2014050103A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 二元冷凍装置 |
| FR3016687B1 (fr) * | 2014-01-21 | 2019-03-29 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede de refroidissement comprenant une installation de refroidissement et installation de refroidissement |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR627870A (fr) * | 1926-02-02 | 1927-10-14 | Chicago Pneumatic Tool Co | Procédé de transformation de la chaleur |
| FR713575A (fr) * | 1931-03-11 | 1931-10-29 | Lindes Eismaschinen Ag | Perfectionnements aux machines à détente à basse température |
| US2709340A (en) * | 1953-10-13 | 1955-05-31 | Robert C Webber | Refrigerating system with low temperature stabilization |
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| US3021689A (en) * | 1959-07-07 | 1962-02-20 | Thomas F Miller | Oil separator for refrigeration system |
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1981
- 1981-12-18 SE SE8107601A patent/SE8107601L/ unknown
-
1982
- 1982-11-08 GB GB08231779A patent/GB2111661B/en not_active Expired
- 1982-11-22 FR FR8219504A patent/FR2518719B1/fr not_active Expired
- 1982-11-22 JP JP57203814A patent/JPS58106370A/ja active Pending
- 1982-12-08 DE DE19823245475 patent/DE3245475A1/de not_active Withdrawn
- 1982-12-13 CA CA000417553A patent/CA1205645A/en not_active Expired
- 1982-12-14 US US06/449,785 patent/US4474019A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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