Problém s návratem oleje u chladicích kompresorů byl vždy žhavým tématem v chladicích systémech. Dnes budu hovořit o problému s návratem oleje u šroubových kompresorů. Obecně řečeno, důvodem špatného návratu oleje u šroubového kompresoru je hlavně jev míchání plynů mezi mazacím olejem a chladivem během provozu. Během provozu chladicího systému se chladivo a mazací olej chladničky vzájemně rozpouštějí, což způsobuje, že se mazací olej během provozu stroje a chladiva uvolňuje do kondenzátoru ve formě aerosolu a kapének plynu. Pokud odlučovač oleje není účinný nebo systém není správně navržen, dojde ke špatnému odlučovacímu účinku a špatnému návratu oleje do systému.
1. Jaké problémy se mohou vyskytnout v důsledku špatného návratu oleje:
Špatný návrat oleje ze šroubového kompresoru způsobí, že se ve výparníku zadržuje velké množství mazacího oleje. Pokud se olejový film zvětší do určité míry, bude to mít přímý vliv na chlazení systému. To povede k hromadění stále většího množství mazacího oleje v systému, což má za následek začarovaný kruh, zvýšení provozních nákladů a snížení provozní spolehlivosti. Obecně platí, že v systému smí cirkulovat méně než 1 % průtoku chladiva se směsí oleje a vzduchu.
2. Řešení pro špatný návrat oleje:
Existují dva způsoby, jak vrátit olej do kompresoru, jedním je vrátit olej do odlučovače oleje a druhým je vrátit olej do zpětného vzduchového potrubí.
Odlučovač oleje je instalován na výfukovém potrubí kompresoru a obecně dokáže oddělit 50–95 % běžícího oleje. Efekt návratu oleje je dobrý a rychlost je vysoká, což výrazně snižuje množství oleje vstupujícího do systémového potrubí, a tím účinně prodlužuje dobu provozu bez návratu oleje.
U chladicích systémů s obzvláště dlouhým potrubím, zaplavených systémů na výrobu ledu a lyofilizačních zařízení s velmi nízkými teplotami není neobvyklé, že po spuštění stroje nedochází k žádnému nebo jen velmi malému návratu oleje po dobu deseti nebo dokonce desítek minut. Špatný systém způsobí vypnutí kompresoru kvůli nízkému tlaku oleje. Instalace vysoce účinného odlučovače oleje v tomto chladicím systému může výrazně prodloužit provozní dobu kompresoru bez návratu oleje, takže kompresor může po spuštění bezpečně překonat krizovou fázi bez návratu oleje. Mazací olej, který není oddělen, vstoupí do systému a bude proudit s chladivem v trubce a vytvoří tak olejovou cirkulaci.
Poté, co mazací olej vstoupí do výparníku, se jednak kvůli nízké teplotě a nízké rozpustnosti část mazacího oleje oddělí od chladiva; jednak je teplota nízká a viskozita vysoká, takže oddělený mazací olej snadno ulpívá na vnitřní stěně trubky a je obtížné jeho proudění. Čím nižší je vypařovací teplota, tím obtížnější je olej vracet. To vyžaduje, aby návrh a konstrukce odpařovacího potrubí a vratného potrubí umožňovaly návrat oleje. Běžnou praxí je použití sestupného potrubí a zajištění velké rychlosti proudění vzduchu. U chladicích systémů s obzvláště nízkou teplotou se kromě výběru vysoce účinných odlučovačů oleje obvykle přidávají speciální rozpouštědla, která zabraňují ucpávání kapilár a expanzních ventilů mazacím olejem a usnadňují návrat oleje.
V praktických aplikacích nejsou problémy s návratem oleje způsobené nesprávným návrhem výparníku a potrubí pro zpětný plyn neobvyklé. U systémů s R22 a R404A je návrat oleje ze zaplaveného výparníku velmi obtížný a návrh potrubí pro zpětný plyn musí být velmi pečlivý. U takového systému může použití vysoce účinného odlučování oleje výrazně snížit množství oleje vstupujícího do potrubí systému, čímž se efektivně prodlouží doba, kdy potrubí pro zpětný plyn po spuštění stroje nevrací olej.
Pokud je kompresor výše než výparník, je nutné použít ohyb pro návrat oleje na vertikálním zpětném potrubí. Odlučovač oleje by měl být co nejkompaktnější, aby se snížilo jeho skladování. Rozteč mezi ohyby pro návrat oleje by měla být vhodná. Pokud je počet ohybů pro návrat oleje velký, je třeba přidat mazací olej. Opatrnost je třeba dbát i na zpětné potrubí systémů s proměnným zatížením. Při snížení zatížení se rychlost návratu vzduchu sníží a rychlost je příliš nízká, což nevede k návratu oleje. Aby se zajistil návrat oleje i při nízkém zatížení, může vertikální sací potrubí použít dvojitou stoupačku.
Časté spouštění kompresoru navíc nevede k návratu oleje. Protože doba nepřetržitého provozu je velmi krátká, kompresor se zastaví a není čas na vytvoření stabilního proudění vzduchu s vysokou rychlostí ve vratném potrubí, takže mazací olej může zůstat pouze v potrubí. Pokud je množství vratného oleje menší než množství provozního oleje, bude mít kompresor nedostatek oleje. Čím kratší je doba provozu, čím delší je potrubí, čím složitější je systém a tím výraznější je problém s návratem oleje. Proto za normálních okolností kompresor často nespouštějte.
Nedostatek oleje způsobí vážný nedostatek mazání. Hlavní příčinou nedostatku oleje není množství a rychlost otáčení šroubového kompresoru, ale špatný návrat oleje do systému. Instalace odlučovače oleje může rychle vrátit olej a prodloužit provozní dobu kompresoru bez návratu oleje. Konstrukce výparníku a zpětného potrubí musí zohledňovat návrat oleje. Návratu oleje napomáhají také údržbářská opatření, jako je zamezení častého spouštění, pravidelné odmrazování, včasné doplňování chladiva a včasná výměna opotřebitelných dílů (například ložisek).
Při návrhu chladicího systému je výzkum problému návratu oleje nezbytný. Pouze zvážením všech aspektů lze zaručit bezpečný a spolehlivý chladicí systém.
Čas zveřejnění: 21. února 2022
