保障回油顺畅的关键细节:优化紫铜异径接头设计,提升制冷系统稳定性
昨儿跟一位从事冷库安装的老师傅闲聊,那老师傅满脸愁容,讲新项目回油一直不顺畅,压缩机老是报警。查了许久,管路、氟量均无问题,最终问题却出在一个毫不起眼的紫铜异径接头的承口变径区域。这事儿让我思索了好一阵,咱今儿聊聊,这小小的变径过渡区域,怎样在输送含油制冷剂之际,偷偷摸摸影响油膜连续性以及回油效果的。
为什么含油制冷剂流过变径区会“卡壳”
简单讲,所谓的制冷剂并非是呈现“干”的状态,而是其中夹杂着润滑油一同在管子里面进行流动,润滑油与冷媒流动表现出的特性存在差异,就如同水跟油混合到一块那样,当它们流经过突然缩小这样一种承口变径区域的时候,其流速会一下子快速增加,压力急剧下降 ,这一发生“憋”的情况以及一出现“冲”的情形,是最易于致使混合变得不均匀起来的 。
冷媒相比油而言没那么“黏糊”,惯性小,变径时较不易被甩到管壁边上,也不会因流速变化而就在角落里堆积起来。尤其对从大管径陡然过渡到小管径的那个“台阶”或者锥面来说,要是设计得不够圆滑光洁,那就如同给油滴专门设置了个“减速带”,致使它们于此处打转、滞留,难以通畅无阻地伴随冷媒主流持续向前行进 。
紫铜材质对油膜的“亲和力”有啥讲究
说起材质,就得讲讲“表面能”,这个词听起来挺玄乎,实际上就是材料表面对油的“黏附与否”的体现。紫铜的表面特性,和不锈钢、碳钢确实存在差异。它的表面微观结构相对而言更易于“吸附”油,有助于在管壁构建起一层薄且连续的油膜。
但这并非全然都是好事,在流速处于平缓状态的直管段那儿,这一层油膜属于润滑以及密封的助力,但一旦到达变径后发生紊流的区域,那种过强的“亲和力”有可能会致使油膜得到增厚,甚至出现局部堆积的情况,进而反倒破坏了油膜整体所具备的均匀性以及连续性,就如同路面太过粗糙时,车轮反而容易出现打滑深陷进去的状况所以,紫铜接头内壁表面的光洁度以及过渡区所采用的抛光工艺,直接对油是以“滑过去”形式还是以“蹭过去”形式形成了影响 。
变径过渡区的角度怎样影响回油效率
过渡区所具有的角度,实际上就是变径过程里“缓急”这一特性的体现。若角度处在过度陡峭的状态,就如同那种急转弯的情形,流体便会产生剧烈程度的涡旋以及分离现象,在专业领域将其称作“流动分离”。而这个出现分离现象的区域就是低压死区,油以及液态冷媒在这个区域极其容易进行囤积,进而形成“油池”,当回油的时候根本无法将其带走 。
视角平缓一些,好似修筑了一个巨大斜坡,流动从而更顺畅许多,油以及冷媒能够更为平稳地过渡,削减滞留现象。然而角度太过平缓,又会致使接头长度增加以及成本提高,安装空间也或许受到限制。故而,对于这个“黄金角度”的把握,是厂家在作设计之时的关键思考,既不可“闪到了腰”,也不可“拖得过长”。
流速突变如何“撕破”连续的油膜
刚说过,一旦变径,流速必然改变。依据伯努利原理,管径窄化后,流速会瞬间提升。而这个加速进程,对油膜而言是个严峻的考验。油膜自身存在内聚力,然而突然出现的剪切力,有可能将它“撕开”。
把油撕成小油滴后,让其分散在高速冷媒气流里,虽能被带走,然而却极为不均匀。在流速再度降低的管段处,这些小油滴又会有可能重新碰撞、合并,有的来得及跟上,有的就掉落下去了。这样一种油膜“破裂 - 再形成”呈不稳定状态的过程,在整个系统处于低温低压的回气管段是特别严重的,直接关联到压缩机能不能获取到“回头油” 。
焊接或钎焊工艺会不会“堵了”回油的路
咱从事工程领域工作的人都清楚,紫铜接头最终是要焊接到主管路上的,在进行焊接或者钎焊操作的时候,倘若温度把控得不好,那么焊料,也就是焊丝或者铜磷焊条,就容易流淌到管道的内腔之中,尤其是在变径过渡区的内部会形成“焊瘤”或者“熔蚀台阶”。
这东西堪称回油的“阻碍物”。存在一个极小的内部突出部分,会导致流场被扰乱,进而产生局部的漩涡,致使油滴碰到后就停留下来。更为麻烦的是,这类内部瑕疵通过目视检查根本无法察觉,在安装时感觉焊口充实美观,然而系统一旦运行,回油不顺畅的问题就显现出来了。所以,经验丰富的师傅焊接这种关键接头时,对于火焰控制以及送丝量都有要求,就害怕“内部情况”出状况。
在系统设计中怎么“照顾”这个变径接头
在进行系统管路设计之际,流量与压降不可片面仅作考量,“回油”这一因素同样需加以斟酌 。在有变径接头之处,特别是低压一侧(即回气管所处位置),应尽可能防止它处于垂直上升管段的底部,或者长水平管段的起始端口 。鉴于这些特定位置本身便易于积累油污,再增添一个变径接头,无疑是让情况变得更糟 。
若变径无法避免,那么在其下游不远处,要留个“存油弯”,或者考虑加装必要的回油装置。此外,管径匹配也需合理,不能为节省材料,使变径跨度太大,像从Φ28直接变到Φ15,那样流动冲击过于剧烈,再好的设计也无用。选型时,多询问接头内部的过渡区是如何处理的,或许就能避开后续的大麻烦。
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