Маслоотделитель компрессора

О маслоотделителях компрессоров

Компрессор видится системой, действующей на принципах механических движений. Поэтому само собой разумеющимся фактором отмечается использование смазки для движущихся деталей компрессорной установки.

Винтовой компрессор: 1 — электродвигатель; 2, 7, 8 — подшипники; 3 — ведомый ротор; 4 — корпус компрессора; 5 — вал; 6 — сальник; 9, 11 — балансный поршень; 10 — ведущий ротор

В качестве смазки традиционно применяют компрессорное масло. Подаваемое на механические узлы и движущиеся детали, компрессорное масло обеспечивает смазку трущихся частей машины.

Тем самым поддерживается долгосрочная работа компрессора, существенно увеличивается срок службы механических деталей системы.

Однако применяемое компрессорное масло неизбежно смешивается с рабочей газовой средой. Причём содержание масла в том же сжатом воздухе отмечается на высоком уровне.

Сжатая компрессором рабочая газовая среда фактически становится непригодной для использования. Кроме того, смесь воздуха с маслом в определённых концентрациях взрывоопасна.

На практике применяются самые разные конструкции систем, предназначенных очищать сжатую газовую смесь. Каждая конструкция отличается техническими параметрами и эффективностью

Вот поэтому большинство конструкций воздушных компрессоров по умолчанию оснащаются маслоотделителями. А те из них, что не имеют такого оснащения, обязательно требуется доукомплектовать маслоотделителем.

Маслоотделитель

Маслоотделитель поставляется с маслоспускным вентилем.
 

Маслоотделители, мас-лособиратели, грязеуловители, отделители жидкости, теплообменники фреоновых установок, отделители воздуха, концентраторы рассола и другие вспомогательные аппараты монтируют на стенах, колоннах, перекрытиях и других конструктивных элементах зданий.
 

Маслоотделитель 7 является несущей конструкцией. В нижней части маслоотделителя находится маслосборник.
 

Маслоотделитель 1 является несущей конструкцией.
 

Маслоотделители устанавливают между компрессором и конденсатором. Они служат для отделения масла, увлекаемого парами агента из компрессора. Это уменьшает поступление масла в испаритель и конденсатор и улучшает работу последних. Отделение масла в маслоотделителе происходит главным образом за счет изменения направления и уменьшения скорости движения пара. Более полному отделению масла способствует также охлаждение паров в маслоотделителе.
 

Маслоотделители устанавливаются перед конденсатором и служат для улавливания масла, уносимого из компрессора в нагнетательную линию. Отделение масла от пара происходит при резком изменении скорости и направления потока. Иногда в маслоотделители помещают насадку из колец Рашига или из металлической стружки, к поверхности которых прилипает масло, уносимое агентом.
 

Маслоотделитель выбираем по диаметру нагнетательного патрубка компрессэра и проверяем скорость паров в аппарате.
 

Маслоотделители, Для большинства современных холодильных машин маслоотделители поставляются в комплекте с компрессором и монтируются на общей раме. В существующих, ранее смонтированных, установках применяются барботажные аело-отделители, которые заполняются аммиаком. Пары аммиака проходят в конденсатор через слой жидкого аммиака.
 

Маслоотделители, использующие такие чисто механические методы маслоотделения, улавливают от 40 до 65 % масла, захваченного паром. Остальная часть масла уносится с рабочим телом в теп-лообменные аппараты.
 

Маслоотделитель с промыванием газа и схема его включения показаны на фиг. Маслоотделители такого типа устанавливают так, чтобы выходное отверстие патрубка /, через который подается пар в маслоотделитель, находилось на 125 — 150 мм под уровнем жидкости в сосуде. Так как маслоотделитель и конденсатор соединяются паровыми и жидкостными трубами, то они оказываются как бы сообщающимися сосудами.
 

Маслоотделители и маслособиратели монтируют на кронштейнах, заделанных в стены, или на бетонных тумбах, к которым их прикрепляют болтами. Отделители жидкости устанавливают на кронштейнах с прокладкой резины толщиной около 10 мм, под опорные лапы. Линейные и дренажные ресиверы устанавливают на бетонных тумбах. Правильность установки вспомогательного оборудования проверяют по отвесу в двух плоскостях, а ресиверов — по уровню. Регулирующую станцию крупной установки монтируют с предварительной разметкой осевых линий для коллекторов, которые закрепляют на каркасе хомутиками. Затем устанавливают запорные и регулирующие вентили и размечают на панели щита отверстия для пропуска удлиненных шпинделей.
 

Маслоотделитель с мокрой и сухой камерами.
 

Маслоотделители устраивают из железобетона, кирпича или бутового камня.
 

Маслоотделители, использующие такие чисто механические методы маслоотделения, улавливают от 40 до 65 % масла, захваченного паром. Остальная часть масла уносится с рабочим телом в тег-лообменные аппараты.
 

Виды компрессорных маслоотделителей

Конструктивное исполнение маслоотделителей компрессоров, с учётом их принципа действия, следующее:

• циклонные,
• сетчатые,
• барботажные,
• инерционные.

Также существуют маслоотделители для компрессоров, изготовленные в комбинированном варианте, где сочетаются сразу несколько систем маслоотделения.

Циклонный маслоотделитель

Этот вид системы отделения масла использует принцип центробежной вращательной силы. Устройство – сосуд, имеет внутри пластинчатый элемент спирального вида.

Конструкция циклонного действия и принцип очистки для этого вида устройств: 1 — входной фильтр; 2 — венчурная стенка; 3 — горловина; 4 — маслоотбойник; 5 — циклонный сепаратор

Когда смесь газа и масла, сжатая компрессором, поступает в циклонный маслоотделитель, образуется вихревой поток за счёт спиралевидных пластин — элементов устройства.

Под действием циклонного вихря масло, обладающее большим удельным весом относительно газа, отделяется и осаждается на стенке сосуда, а затем стекает в его нижнюю область.

Очищенный от масла газ выходит из маслоотделителя по верхнему патрубку. Эффективность очистки циклонными устройствами достигает 80%.

Сетчатый маслоотделитель компрессора

Самым простым, с точки зрения механической конструкции для компрессора, является сеточный маслоотделитель. Устройство очищает газовую среду от скопления масла за счёт фильтрации потока мелкой сеткой.

Простейшая система отделения и очистки — сетка. По сути, это обычный фильтр грубой очистки, эффективность действия которого не слишком высока

Причём степень очистки напрямую зависит от плотности сеточного фильтра. Однако слишком высокая плотность снижает пропускную способность сетки для газа.

Эффект сепарации достигается опять же за счёт большего удельного веса компрессорного масла. Смесь газа с маслом встречает на своём пути сетку, меняет направление движения и скорость. В результате тяжёлые масляные частички задерживаются, а более лёгкая газовая среда продолжает движение.

Между тем эффективность очистки сетчатыми устройствами относительно невысокая (не более 50%). Поэтому этот вид компрессорных сепараторов относят к фильтрам грубой очистки.

Маслоотделители барботажные

Более тонкую очистку масла от воздуха или другой газовой среды обеспечивают компрессорам маслоотделители барботажного типа.

Принцип их действия основан на продвижении сжатой газовой смеси сквозь жидкостной барьер. Эффективность очистки может достигать 80-90%.

Система с барботажным принципом работы: А — вход газа; В — выход газа; С — слив воды; D — слив масла; 1 — улавливатель масла; 2 — каплеуловитель (демистер); 3 — вихревой ограничитель

Правда, технологическая схема с барботажными маслоотделителями должна иметь дополнительно систему отделения масла от жидкости.

Этот момент оборачивается тем, что конструктивно барботажные маслоотделители выглядят довольно сложным устройством и  требуют соответствующего технологичного подхода.

Инерционный сепаратор

Гравитационными маслоотделителями, циклонными фильтрами, называют также системы инерционной очистки. Принцип действия таких аппаратов несколько напоминает работу циклонного устройства.

Аппарат состоит из сосуда, внутри которого расположена конструкция, напоминающая винт мясорубки. Смесь газа с маслом проходит от верхней области сосуда к нижней, изменяя направление движения согласно дорожке винта.

Инерционная система отделения (очистки) функционирует практически по тому же принципу что и циклонная. Используются наклонные поверхности сепаратора: 1 — стекающая плёнка; 2 — капли

Инерционная сила отделяет маслянистые частички от газа. Они остаются на поверхности винтовой дорожки, собираются в более увесистые капли и стекают в нижнюю область сосуда.

Инерционные маслоотделители достаточно эффективные аппараты – очищают газовую среду на 70-90%. Но применение таких систем ограничено по отношению к исполнению компрессоров. Преимущественно инерционными аппаратами комплектуются поршневые и спиральные компрессоры.

Комбинированные устройства фильтрации масла

Механизмы маслоотделения, собранные на базе комбинированной схемы, отмечаются как самые эффективные из всех существующих маслоотделителей (до 99% очистки).

Но при этом комбинированные устройства отличаются сложностью конструкции и  существенными издержками на их обслуживание.

Комбинированные системы очистки отличаются сложными инженерными решениями. Это дорогостоящие массивные установки, обычно промышленного назначения

Комбинация (сочетание) сразу нескольких систем в одном сосуде, как правило, невозможна. Поэтому сама конструкция являет собой массивное устройство, состоящее из нескольких модулей.

Конструкция — маслоотделитель

Конструкция маслоотделителя, в которой созданы благоприятные условия для эффективной сепарации, представлена на рис. 1 г. Основными его преимуществами по сравнению с приведенными выше являются правильный ввод и организация движения газового потока ( уменьшение скорости у нижнего среза выводной трубы), удачное решение отвода осажденной жидкости, стекающей в виде пленки по стенке, достаточно удаленной от выводной трубы, что уменьшает возможность ее срыва и выноса из отделителя.
 

Конструкция маслоотделителя проста, но только правильно подобранные его размеры и конструкция обеспечивают успешное отделение масла.
 

Одна из конструкций маслоотделителя приведена на рис. IX. При резком повороте паров аммиака, поступающих по трубе 2 и отводимых по трубе 3, частицы масла по инерции осаждаются на дне корпуса маслоотделителя, откуда перепускаются обратно в компрессор.
 

Унос масла зависит от конструкции маслоотделителя, массовой скорости паромасляной смеси в нем и свойств масла.
 

Конструкция отделителя жидко-сти во многом напоминает конструкцию маслоотделителя. Как и в маслоотделителях, отделение капель жидкого хладагента основано на резком изменении скорости и направления движения паров холодильного агента, при которых капли аммиака отделяются и скапливаются на дне аппарата.
 

Так как чисто механические методы оказываются недостаточными для эффективного маслоотделения при высоких температурах пара, то в конструкциях маслоотделителей используются и иные физические методы. В дополнение к этому пар рабочего тела заставляют многократно изменять направление движения и соприкасаться с развитой поверхностью для осаждения масла, например, в насадке 6 из металлических колец диаметром 8 — 10 мм. В змеевик не следует подавать холодную воду, так как возможна конденсация рабочего тела на его поверхности. Для уменьшения этого явления целесообразно направлять в змеевик маслоотделителя воду, уже использованную в конденсаторе, ответвляя часть ее по выходе из конденсатора.
 

Инерционное отделение масла и влаги производится тремя способами: петлеобразным поворотом потока воздуха, отражением потока воздуха от стенки и вращательным движением потока воздуха. В конструкциях маслоотделителей эти способы применяют порознь и в разных сочетаниях.
 

Очистка загрязненного маслом отработавшего пара производится путем пропуска его через маслоотделитель-ные аппараты различных конструкций. Общим для всех конструкций механических маслоотделителей является использование их развитой поверхности для осаждения капелек масла, поступающих вместе с паром. Для повышения эффекта обезмасливания пара механические маслоотделители дополняются паропромывочными устройствами.
 

Наиболее перспективным является маслоотделитель, предложенный В. А. Фроловым, в котором предусмотрена насадка для агрегации частиц масла перед декантацией. Это предложение использовано в конструкции маслоотделителя Усть-Ла — бинского комбината.
 

В маслоотделителях второго типа происходит инерционное отделение масляных капель, плотность которых значительно превышает плотность паров холодильного агента. Отделение масла происходит в результате резкого изменения скорости и направления потока пара или под действием центробежной силы. В некоторых конструкциях маслоотделителей сочетают разные способы отделения масла.
 

Отделение масла от выхлопных газов

Устройства отделения масла применяют не только на компрессорах воздуха или иных газов. Популярны в обществе владельцев автомобилей очистители выхлопных газов.

Нередко такие устройства делают своими руками из подручных материалов. Получается вполне эффективная система очистки картерных газов для автомобиля.

Как сделать маслоотделитель картерных газов

Простейший аппарат, функционально «заточенный» под сепарацию для автомобилей, можно изготовить из пластиковых сантехнических принадлежностей.

Несложная конструкция, сделанная своими руками владельцем автомобиля из набора сантехнических принадлежностей. Недорого и вполне эффективно для машин с пробегом

Комплект деталей, так называемого маслоотделителя картерных газов, обозначен скромным списком:

1. Муфта сантехническая (1 шт.).
2. Штуцеры латунные (2 шт.).
3. Заглушки сантехнические под муфту (2 шт.).
4. Шланг топливный автомобильный (1 шт.).
5. Металлическая сетка для мытья посуды.

Сборка маслоотделителя картерных газов

На одной из пластиковых заглушек для сантехнической муфты нужно просверлить два отверстия под входной и выходной штуцеры. Вставить латунные штуцеры в отверстия и надёжно закрепить с обратной стороны.

Штуцеры для входа и выхода обрабатываемой газовой смеси на корпусе сантехнической заглушки. Заглушкой закрывают один конец муфты

Далее выход одного из штуцеров с нижней стороны крышки необходимо удлинить куском топливного шланга (или металлической трубкой). Трубка по размеру длины делается равной 2/3 длины сантехнической муфты. Это будет входящая линия газов.

Удлинённый штуцер входящих газов. Эта часть конструкции будет размещаться внутри сантехнической муфты вместе с металлической сеткой, исполняющей роль фильтра

Следующим шагом установить доработанную крышку на сантехнической муфте. Через оставшуюся открытой противоположную сторону муфты поместить внутрь металлическую сетку. Установить вторую крышку на муфте.

Готовая конструкция, сделанная своими руками и установленная в области мотора под капотом автомобиля. На практике устройство показало удовлетворительную работу

Вот и всё. Простейший (но вполне эффективный) маслоотделитель картерных газов готов к установке в систему автомобиля. Нужно лишь пометить входящий/исходящий штуцеры, чтобы впоследствии не перепутать местами. Устанавливается отделитель на канале малого сапуна клапанной крышки.