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空调气液分离器的设计与使用

工作原理

气液分离器的作用

气液分离器的安装位置

气液分离器的容积设计

气液分离器回油孔的设计

气液分离器均压孔的设计

气液分离器评价试验步骤和判定标准

气液分离器的图纸

气液分离器设计和使用的雷区

气液分离器的选型对照表

气液分离器错误的安装引起的故障(案例)

一、工作原理

饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。

气液分离器就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。

其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。

一般气体由上部出口，液相由下部收集。

气液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。

基本原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。

下图是空调使用的气液分离器

单冷机的安装位置

冷暖机的安装位置

四、气液分离器的容积设计

气液分离器必须有足够的容量来储存多余的液态制冷剂。

特别是热泵系统，最好不要少于充注量的50%，如果有条件最好做试验验证一下，因为用毛细管在制热时节流，可能会有70%的液态制冷剂回到气液分离器。还有高排气压力，低吸气压力也会让更多的液态制冷剂进入气液分离器。用热力膨胀阀会少一些，但也可能会有50%流到气液分离器，主要是在除霜开始后，制冷剂会大量流过蒸发器而不蒸发从而进入气液分离器。在停机时，气液分离器是系统中最冷的部件，所以制冷剂会迁移到这里，所以要保证气分有足够的容量来储存这些液态制冷剂。

有效容积V：汽液分离器出口管入口到底部的容积，见图1，有效容积示意图。(后面有容量与能力的对照表)

V(cc)＝[最大制冷剂注入量(g)÷1.28]×0.8以上

例子：一套120柜机最大充注量约为8000g÷1.28X0.8=5000V(cc)即5升

注：最大制冷剂注入量：室外机制冷剂注入量＋最长配管时的追加制冷剂注入量。最大制冷剂注入量要考虑到系统允许的油重比，在不符合压缩机规格书的情况下，必须与压机厂家做沟通并书面确认。

＊1.28：制冷剂R22在0℃饱和液态情况下的比重，R410A为1.18。

＊0.8：安全系数。由于高压腔压缩机抗液击的能力差，所以当选用高压腔压缩机时需要与压机厂家进行充分的沟通。无论如何，最终还需要根据实验进行容积确认，具体实验方法见后面叙述。

五、气液分离器回油孔的设计

气液分离器基本上是把从蒸发器返回到压缩机的冷媒分离成气体和液体，仅使气体回到压缩机。但是被分离下来积留的液体冷媒中会溶入油，因此有必要使油回到压缩机，保证压缩机内的油量给涡旋部件的供油。

为了回油，气液分离器的出口管是设计成通到气液分离器底部的弯曲形状，再在弯曲部分的侧面设计一个回油孔，使附着油的液体冷媒回到压缩机。回油孔大了回油会变好，但是液体冷媒的回流也会变多，从而导致油被稀释（油的润滑作用降低）涡旋部会异常磨耗，压缩机就可能出故障。

回油孔小了回去的液体冷媒会减少了，但是因回油也减少了，机内就会供油不足，由于涡旋部的供油不足，就会出现异常磨耗，从而导致压缩机出现故障。

因此回油孔径要保证压缩机内的油量，且要抑制液体冷媒的回流使之达到油稀释的规定以下，有必要设计合适的孔径。

气液分离器的回油孔径是否合适，可以通过测定在各运转条件下的压缩机底部的温度（油的温度）和蒸发温度的差是否达到了下列的值来判断。

气液分离器的孔径是否合适，可以通在气液分离器及机上装一个可以看到液面、油面视镜的液，在除霜运转及关机后的初始运转时可以看到压缩机的油面来判断。在压缩机的油面比规定的低，气液分离器的液面很高时，追加回油孔使这部分混着油的冷媒液体回到压缩机。这个回油孔的追加要总是能保证油面。加大下面的回油孔径的方法是有的，但是因为在液面较低时总是冷媒液体回量很多压缩机的油被稀释，润滑油在制热低温条件下产生两相分离，下部油浓度低的冷媒、上部油浓度高的冷媒液体积留着，所以为增加压缩机的信赖度追加多个（油浓度的冷媒的位置）回油孔（直径）来保证压缩机的油面。

建议为超低温设计的机组在做回油孔设计时，采用多回油孔的设计方法（回油孔分散到合适的高度，这样可以提高压缩机的可靠性，回油孔的总面积和一个孔时相同），如图2，多回油孔示意图。

六、气液分离器均压孔的设计