Vấn đề hồi dầu của máy nén lạnh luôn là một chủ đề nóng trong các hệ thống làm lạnh. Hôm nay, tôi sẽ nói về vấn đề hồi dầu của máy nén trục vít. Nói chung, nguyên nhân chính dẫn đến việc hồi dầu kém của máy nén trục vít là do hiện tượng trộn lẫn khí giữa dầu bôi trơn và môi chất lạnh trong quá trình hoạt động. Trong quá trình hoạt động của hệ thống làm lạnh, môi chất lạnh và dầu bôi trơn của tủ lạnh hòa tan lẫn nhau, khiến dầu bôi trơn bị thải vào dàn ngưng tụ dưới dạng khí dung và giọt cùng với sự hoạt động của máy và môi chất lạnh. Nếu bộ tách dầu không hiệu quả hoặc thiết kế hệ thống không tốt, sẽ dẫn đến hiệu quả tách dầu kém và khả năng hồi dầu của hệ thống kém.
1. Những vấn đề nào sẽ xảy ra do tỷ lệ thu hồi dầu thấp:
Hiện tượng hồi dầu kém của máy nén trục vít sẽ khiến một lượng lớn dầu bôi trơn đọng lại trong đường ống dàn bay hơi. Khi lớp dầu bôi trơn dày lên đến một mức nhất định, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình làm mát của hệ thống; dẫn đến sự tích tụ ngày càng nhiều dầu bôi trơn trong hệ thống, tạo thành một vòng luẩn quẩn, làm tăng chi phí vận hành và giảm độ tin cậy hoạt động. Thông thường, chỉ cho phép dưới 1% lưu lượng khí môi chất lạnh lưu thông trong hệ thống với hỗn hợp dầu-không khí.
2. Giải pháp cho vấn đề lợi nhuận dầu mỏ thấp:
Có hai cách để đưa dầu trở lại máy nén, một là đưa dầu trở lại bộ tách dầu, và cách kia là đưa dầu trở lại đường ống dẫn khí hồi.
Bộ tách dầu được lắp đặt trên ống xả của máy nén, có khả năng tách từ 50-95% lượng dầu vận hành. Hiệu quả thu hồi dầu tốt và tốc độ nhanh, giúp giảm đáng kể lượng dầu đi vào đường ống hệ thống, từ đó kéo dài thời gian vận hành mà không cần thu hồi dầu.
Đối với các hệ thống làm lạnh kho lạnh có đường ống đặc biệt dài, hệ thống làm đá ngập nước và thiết bị sấy đông khô ở nhiệt độ rất thấp, việc không thấy dầu hồi lưu hoặc hồi lưu rất ít trong mười phút hoặc thậm chí hàng chục phút sau khi khởi động máy là điều không hiếm gặp. Một hệ thống bị lỗi sẽ khiến máy nén ngừng hoạt động do áp suất dầu thấp. Việc lắp đặt bộ tách dầu hiệu suất cao trong hệ thống làm lạnh này có thể kéo dài đáng kể thời gian hoạt động của máy nén mà không cần hồi lưu dầu, giúp máy nén có thể vượt qua giai đoạn khủng hoảng không hồi lưu dầu sau khi khởi động một cách an toàn. Dầu bôi trơn không được tách ra sẽ đi vào hệ thống và chảy cùng với chất làm lạnh trong ống tạo thành vòng tuần hoàn dầu.
Sau khi dầu bôi trơn đi vào thiết bị bay hơi, một mặt, do nhiệt độ thấp và độ hòa tan thấp, một phần dầu bôi trơn bị tách ra khỏi chất làm lạnh; mặt khác, nhiệt độ thấp và độ nhớt lớn, dầu bôi trơn bị tách ra dễ bám vào thành trong của ống và khó chảy. Nhiệt độ bay hơi càng thấp, việc hồi lưu dầu càng khó khăn. Điều này đòi hỏi thiết kế và thi công đường ống bay hơi và đường ống hồi lưu phải thuận lợi cho việc hồi lưu dầu. Thông thường, người ta sử dụng thiết kế đường ống dốc xuống và đảm bảo tốc độ dòng khí lớn. Đối với các hệ thống làm lạnh có nhiệt độ đặc biệt thấp, ngoài việc lựa chọn các thiết bị tách dầu hiệu quả cao, người ta thường thêm các dung môi đặc biệt để ngăn dầu bôi trơn làm tắc nghẽn các ống mao dẫn và van giãn nở, và hỗ trợ việc hồi lưu dầu.
Trong thực tế ứng dụng, các vấn đề về hồi dầu do thiết kế không phù hợp của thiết bị bay hơi và đường ống dẫn khí hồi không phải là hiếm gặp. Đối với hệ thống R22 và R404A, việc hồi dầu của thiết bị bay hơi ngập rất khó khăn, và thiết kế đường ống dẫn dầu hồi của hệ thống phải hết sức cẩn thận. Đối với hệ thống như vậy, việc sử dụng phương pháp tách dầu hiệu quả cao có thể giảm đáng kể lượng dầu đi vào đường ống của hệ thống, kéo dài hiệu quả thời gian đường ống dẫn khí hồi không hồi dầu sau khi khởi động máy.
Khi máy nén nằm cao hơn dàn bay hơi, cần có đoạn uốn cong hồi dầu trên đường ống hồi thẳng đứng. Bẫy hồi dầu nên được thiết kế càng nhỏ gọn càng tốt để giảm lượng dầu tích tụ. Khoảng cách giữa các đoạn uốn cong hồi dầu phải phù hợp. Khi số lượng đoạn uốn cong hồi dầu lớn, cần thêm một ít dầu bôi trơn. Cần chú ý đến các đường ống hồi của hệ thống tải biến đổi. Khi tải giảm, tốc độ hồi khí sẽ giảm, và tốc độ quá thấp sẽ không có lợi cho việc hồi dầu. Để đảm bảo hồi dầu ở tải thấp, đường ống hút thẳng đứng có thể sử dụng ống đứng kép.
Hơn nữa, việc khởi động máy nén thường xuyên không có lợi cho việc hồi dầu. Bởi vì thời gian hoạt động liên tục rất ngắn, máy nén dừng lại và không có thời gian để tạo ra luồng khí tốc độ cao ổn định trong đường ống hồi, do đó dầu bôi trơn chỉ có thể đọng lại trong đường ống. Nếu lượng dầu hồi ít hơn lượng dầu vận hành, máy nén sẽ thiếu dầu. Thời gian vận hành càng ngắn, đường ống càng dài, hệ thống càng phức tạp, vấn đề hồi dầu càng nghiêm trọng. Do đó, trong điều kiện bình thường, không nên khởi động máy nén thường xuyên.
Thiếu dầu sẽ dẫn đến tình trạng thiếu bôi trơn nghiêm trọng. Nguyên nhân gốc rễ của tình trạng thiếu dầu không phải là do máy nén trục vít hoạt động quá nhiều và quá nhanh, mà là do hệ thống hồi dầu kém. Lắp đặt bộ tách dầu có thể nhanh chóng hồi dầu và kéo dài thời gian hoạt động của máy nén mà không cần hồi dầu. Thiết kế dàn bay hơi và đường hồi dầu phải tính đến việc hồi dầu. Các biện pháp bảo dưỡng như tránh khởi động thường xuyên, rã đông định kỳ, bổ sung môi chất lạnh kịp thời và thay thế các bộ phận hao mòn (như vòng bi) đúng thời hạn cũng giúp hồi dầu tốt hơn.
Khi thiết kế hệ thống làm lạnh, việc nghiên cứu vấn đề hồi lưu dầu là không thể thiếu. Chỉ khi xem xét tất cả các khía cạnh, mới có thể đảm bảo một hệ thống làm lạnh an toàn và đáng tin cậy.
Thời gian đăng bài: 21/02/2022
