Przyczyną słabego powrotu oleju do sprężarki śrubowej jest głównie mieszanina gazowa oleju smarowego i czynnika chłodniczego podczas pracy. W szczególności podczas działania układu chłodniczego mieszalny czynnik chłodniczy i chłodniczy olej smarujący spowodują przepływ oleju smarowego w sprężarce chłodniczej, a czynnik chłodniczy zostanie usunięty do skraplacza w postaci mgły powietrznej i gazowych mikrokropelek. Jeśli separator oleju nie jest skuteczny lub system nie jest dobrze zaprojektowany, spowoduje to słabą separację i słaby powrót oleju do układu. Oczywiście założenie jest takie, że nie używasz fałszywego oleju.
Jakie są skutki słabego powrotu oleju w sprężarkach śrubowych?
Gdy film olejowy zwiększy się o 0,1 mm, będzie to miało bezpośredni wpływ na chłodzenie układu, z drugiej strony maszyna nie będzie mogła pracować z powodu braku oleju i będzie wymagać ciągłego uzupełniania oleju smarowego, co będzie prowadzić do gromadzenia się w układzie coraz większej ilości oleju smarowego, co spowoduje błędne koło, zwiększające koszty eksploatacji i zmniejszające niezawodność działania. Ogólnie rzecz biorąc, dopuszcza się cyrkulację mieszaniny oleju i gazu w układzie przy natężeniu przepływu gazowego czynnika chłodniczego mniejszym niż 1%.
Jak rozwiązać problem słabego powrotu oleju ze sprężarki śrubowej?
Istnieją dwa sposoby zawrócenia oleju do sprężarki, jeden to powrót oleju z odolejacza, a drugi to powrót oleju z rury powrotnej. Separator oleju jest zainstalowany na rurociągu wydechowym sprężarki, który zazwyczaj oddziela 50-95% oleju, zapewniając dobry efekt powrotu oleju i dużą prędkość, co znacznie zmniejsza ilość oleju przedostającego się do rurociągu układu, skutecznie wydłużając w ten sposób czas pracy bez powrotu oleju. Nierzadko zdarza się, że systemy chłodnicze do składowania w chłodniach ze szczególnie długimi rurociągami, zalanymi systemami wytwarzania lodu i urządzeniami do liofilizacji o bardzo niskich temperaturach itp. nie zwracają oleju przez dłużej niż dziesięć, a nawet kilkadziesiąt minut po uruchomieniu lub ilość oleju powracającego jest bardzo mała, a problem polega na tym, że ciśnienie oleju w sprężarce jest zbyt niskie i wyłącza się w źle zaprojektowanym układzie. Zainstalowanie wysokowydajnego separatora oleju w tym układzie chłodniczym może znacznie wydłużyć czas pracy sprężarki bez powrotu oleju, dzięki czemu sprężarka może bezpiecznie przejść fazę kryzysową braku powrotu oleju po uruchomieniu.
Nieoddzielony smar dostaje się do układu i przepływa wraz z czynnikiem chłodniczym przez rurki, tworząc obieg olejowy. Po wejściu oleju smarowego do parownika, z jednej strony, ze względu na niską temperaturę i małą rozpuszczalność, część oleju smarowego oddziela się od czynnika chłodniczego; z drugiej strony temperatura jest niska, a lepkość duża, a oddzielony olej smarowy łatwo przylega do wewnętrznej ścianki rury, a przepływ jest utrudniony. Im niższa temperatura parowania, tym trudniej jest zwrócić olej. Wymaga to, aby projekt i konstrukcja przewodu odparowania oraz przewodu gazu powrotnego umożliwiały powrót oleju, a powszechną praktyką jest przyjęcie projektu przewodu opadającego i zapewnienie dużej prędkości powietrza. W przypadku układów chłodniczych o szczególnie niskich temperaturach, oprócz stosowania wysokowydajnych separatorów oleju, często dodaje się specjalne rozpuszczalniki, aby zapobiec zatykaniu kapilar i zaworów rozprężnych olejem oraz ułatwić powrót oleju. Jednocześnie pan Wu podkreślił, że niektórzy ludzie wykorzystują olej wbudowany w klimatyzator do wymiany oleju zewnętrznego, co pozornie ma na celu oszczędność kosztów, ale z punktu widzenia długotrwałego użytkowania systemu będzie to tylko znacznie zwiększają koszty operacyjne. Efektywność systemu będzie coraz gorsza.
W praktyce problemy ze zwrotem oleju spowodowane niewłaściwą konstrukcją parowników i przewodów powrotnych nie są rzadkością. W przypadku systemów R22 i R404A powrót zalanego parownika jest bardzo trudny, a projekt przewodu powrotnego systemu musi być bardzo ostrożny. W takim systemie zastosowanie oleju o wysokiej wydajności może znacznie zmniejszyć ilość oleju przedostającego się do rurociągu systemu i skutecznie wydłużyć czas braku powrotu oleju do rury powrotnej powietrza po uruchomieniu.
Jeżeli sprężarka jest umieszczona wyżej niż parownik, wymagane jest kolanko powrotne na pionowym przewodzie powrotnym. Łuk powrotny powinien być możliwie zwarty, aby ograniczyć zatrzymywanie oleju. Odstęp pomiędzy łukami powrotnymi powinien być odpowiedni, a przy stosunkowo dużej liczbie kolan powrotnych należy uzupełnić olejem smarowym. Należy również zachować ostrożność w odniesieniu do przewodów powrotnych systemów o zmiennym obciążeniu. Gdy obciążenie zostanie zmniejszone, prędkość powietrza powrotnego zostanie zmniejszona, a prędkość będzie zbyt niska, aby ułatwić powrót oleju. Aby zapewnić powrót oleju przy małych obciążeniach, pionową rurę ssawną można wyposażyć w podwójne rury pionowe.
Ponadto częste uruchamianie sprężarki nie sprzyja powrotowi oleju. Ze względu na krótki czas ciągłej pracy sprężarka zatrzymała się, a przewód powietrza powrotnego nie miał czasu na wytworzenie stabilnego przepływu powietrza o dużej prędkości, dlatego olej smarowy musiał pozostać w rurociągu. Jeśli ilość oleju powrotnego jest mniejsza niż oleju w trybie szczytowym, w sprężarce będzie brakować oleju. Im krótszy czas pracy, im dłuższy rurociąg i im bardziej złożony system, tym bardziej widoczny staje się problem powrotu oleju. Dlatego generalnie nie należy często uruchamiać sprężarki.
Wreszcie brak oleju spowoduje poważne niedobory smarowania, a podstawową przyczyną niedoboru oleju nie jest ilość oleju docierającego do sprężarki śrubowej i jego szybkość, ale powrót oleju do układu nie jest dobry. Zainstalowanie separatora oleju pozwala na szybki powrót oleju i wydłużenie czasu pracy sprężarki bez powrotu oleju. Parownik i przewody powrotne muszą być zaprojektowane z myślą o powrocie oleju. Środki konserwacyjne, takie jak unikanie częstego uruchamiania, regularne odszranianie, terminowe uzupełnianie czynnika chłodniczego i terminowa wymiana części zużywalnych (np. łożysk) również mogą pomóc w powrocie oleju.
