低压系统总结分析

由以上分析可知，重力供液系统优于直接供液系统，但同时还存在许多难于克服的缺点，所以在我国除小型制冷装置以外已很少采用这种供液方式。2100433B

机房氨液分离器管道连接是比较完善的一种形式，气液混合物进入氨液分离器，氨液再由重力作用流入低压贮液器，并被贮存于其中，气体被制冷压缩机吸去，当低压贮液器达到上限时，应关闭低压贮液器上的进液管和均压管，并开启出液管和加压管，利用高压气体的压力输送低压液体进入排液桶。设计这种系统应注意的是，液管应该用最短和最少的弯头、并使阀门与氨液分离器相连，另外，它的管径应大于D108mm以确保氨液下流畅通。氨液分离器与低压贮液器间的均压管不可省去，用于低压贮液器的加压热氨引自油分离器出气口，以避免将润滑油带入其中。排液应排入排液桶，如果直接排入供液管则会延长排液时间，使氨液分离器内积存过多的液体。

①机房氨液分离器管道简易型是一种用于小系统的简易方案，这里省去了贮存低压液体的贮液器，库房氨液分离器未能分出的液体被临时贮存于其中，待液位达到上限时暂时停止压缩机运行，对其加压将液体排入排液桶。

用于回气二次分离的氨液分离器，不需要向其内部供液，这是与一次分离氨液器所不同的。

② 氨液分离器与蒸发器间高度差的确定。在工程设计中氨液分离器与蒸发器之间的高度差需根据蒸发器和进液管对制冷剂的阻力状况来确定。过小的高度差会使供液不足；过高的压力差又会影响蒸发器内制冷剂的蒸发温度。因此，为了保证既能向蒸发器正常供液，又不至于严重影响蒸发温度，原则上讲，该高差形成的静压在克服了总阻力之后，剩余压差对蒸发温度的影响不超多1℃.表1-2是液柱高度对蒸发温度的影响，由表可见，在低温系统中液柱对蒸发温度的影响更大，因此是极不经济的。为了减少液柱对蒸发温度的影响，高度相差较大的蒸发器分别设置氨液分离器，一般情况下氨液分离器的液面高于蒸发器最上层管子1~2m为好，常取1.5M.氨液分离器出液管的横截面积为进液管的两倍左右。当采用D38mm管组成冷却排管时，每一供液路地长度不得超过120mm。

2.重力供液的优缺点

①由于采用氨液分离器，在蒸发器负荷比较稳定的情况下避免了压缩机发生湿行程；但是当负荷剧烈变化或制冷压缩机工作点选择不当时，由于二次液体的增多，氨液分离器的正常液位难于稳定，制冷压缩机还是有发生湿压缩的可能。

②高压氨液节流后产生的闪发气体被彻底分离，进图蒸发器的是完全的液体，避免了闪发气体对传热的影响，蒸发器能够发挥比较大的效能。

③在蒸发器组数不多的小型制冷装置中，一方面采用均匀配管达到阻力均衡，实现供液均匀；另一方面可通过设置的气液分调节站上的截止阀调节个通路的供液量，达到均匀供液，但是在蒸发器高差大、组数多、配管复杂的大型制冷装置中，要做到均匀供液是十分困难的，而且在过长的蒸发器供液管道上氨液会重新气化。

④ 液柱高度影响蒸发温度，特别是当蒸发温度很低的时候，影响尤为突出，因此低温系统不宜采用这种供液方式。对于高差较大的多组蒸发器共用一台氨液分离器的情况，下层蒸发器的蒸发温度会受到很大影响。

⑤低压制冷剂液体在蒸发器及有关管道内循环，依靠其相对于

蒸发器的液位差所具有的位能作为动力，其流速一般都较缓慢，而且制冷剂与管壁内表面之间的放热系数小，蒸发管道内表面的润湿面积占总蒸发面积的比例也小，因此，蒸发器的总换热强度较低。

低压系统因制冷系统供液方式不同而有很大差异。

根据向蒸发器供液的动力，直接冷却系统分直接膨胀供液、重力供液、液泵供液和气泵供液等四种。

氨制冷系统直接膨胀供液

利用冷凝压力和蒸发压力之差，将节流后的制冷剂直接送入蒸发器的供液方式，称为直接膨胀供液。在制冷装置中，它是应用最早和最简单的供液方式。该方式的特点是 ：

①制冷设备少，系统简单，制冷剂充注量少，工程费用低。

②节流生成的闪发气体进入蒸发器，使制冷效率降低。

③无气液分离设备，容易发生湿行程。

④操作调节困难。随冷凝压力、蒸发压力、负荷大小的变化，应及时调整节流阀的开启度，这对使用手动节流阀、靠人工调节的制冷装置来讲是不容易做到恰到好处的。同时，由于闪发气体的存在，对并联蒸发器的供液不容易均匀分配，使供液多的易湿行程，供液少的则出现过热现象。

氨制冷系统重力供液

重力供液主要用于氨制冷装置。

1.工作原理

在节流阀和蒸发器、蒸发器和压缩机之间增设氨液分离器，并将其设在高于蒸发器的地方。节流后的两相制冷剂先进入氨液分离器被分离，分离下来的液体利用氨液分离器内保持的液面和蒸发器之间高差形成的静压向蒸发器供液，故称之为重力供液。

2.供液高差的确定

氨液分离器内正常液面和蒸发器之间的高差取决于流动阻力的大小，供液高差过小，不足以克服阻力，供液不通畅；供液高差过大，液柱静压对蒸发温度的影响加大。因此，为了保证既能向蒸发器正常供液，又不至于严重影响蒸发温度，原则上讲，该高差形成的静压在克服了总阻力之后，剩余压差对蒸发温度的影响不超过1℃。如不同蒸发回路所要求的剩余压差值分别为 ：

-33℃回路：≯5KPa

-28℃回路：≯6KPa

-15℃回路：≯12KPa

实际计划中氨液分离器正常液面可高于蒸发器最长层管子0.5~2m，常取1.5m。

3.机房氨液分离器的设置

重力供液的回气系统属下列情况之一时，应在氨压缩机房内增设氨液分离器：①两层及两层以上的库房；②设有两个或两个以上的制冰池；③库房氨液分离器与氨压缩机房的水平距离大于50m时。

也就是说，为了提高压缩机运行的安全性，必要时设机房氨液分离器，对库房氨液分离器不承担向蒸发器供液的任务，不必保持一定液面。

4.氨液分离器的数量

按库房、机房氨液分离器分别确定。

①机房氨液分离器的数量取决于蒸发回路数、冷间数及层数。不同蒸发回路应分别设置；多层库房应分层设置；同一蒸发回路的多个冷间可以合用一个，也可以分别设置。

②机房氨液分离器的数量主要取决于蒸发回路数，需要设置时，在满足气液分离的条件下，一个蒸发回路设一个即可。

5.分调节站的设置

一个氨液分离器对多个冷间或多组蒸发器供液时，为便于操作管理，设置分调节站。分调节站按制冷剂流过时的相态分液体分调节站、气体分调节站；按融霜功能分带热氨融霜和不带热氨融霜的分调节站。两种型式的调节站均由总管、支管、截止阀、压力表等组成，其中支管的数量由冷间和蒸发器的数量而定。原则上一间一根供液一根回气；对于采用不同型式蒸发器的冷间，可分别供液并联回气，或分别供液分别回气。

简化设计的分调节站，阀门少，结构简单。但任何一个蒸发器融霜时，同一蒸发回路的其他蒸发器都不能降温，且需要有另一个蒸发回路存在，以提供热源。对于不需要经常融霜的冷间可以考虑选用，如冻结物冷藏间。

6.排液桶、低压贮液桶的连接

排液桶、低压贮液桶的构造相同，用途稍有不同。排液桶主要用于容纳冲霜排液，低压贮液桶则是收集个容器分离下来的液体。早些年建的冷库中，有这两种都设的。后来，为简化系统采取了一桶两用的设计方式。

7.蒸发器制冷剂流向

由于重力供液的供液压力不是很大，蒸发器制冷剂流向必须采用下进上出，即液体从蒸发器底部进入，回气从顶部接出。

8.特点

重力供液有以下特点 ：

①改善了直接膨胀供液的不足。

②液柱静压对蒸发温度有影响。

③蒸发器内制冷剂流速慢，放热系数较低，且其中的积油不易被冲出来。

④氨液分离器、分调节站布置较分散，不便于集中管理。

⑤需加建阁楼或占穿堂等使用面积放置氨液分离器，土建费用增加。