吸气储液器稳态储液模型的研究.pdf

2011年第39卷第7期
流体机械
75
文章编号:1005-0329(201)07-0075-05
吸气储液器稳怣储液模型的硏究
陶宏,杨军,叶柯嘉,刘春慧
(上海日立电器有限公司,上海201206
摘要:吸气储液器的储液能力对压缩机起到很好的保护作用,基于分离液体流量和通过回液孔的液体流量之间的动
态平衡关系,建模计算稳态时储液器的液位,以及储存的制冷剂和润滑油的质量,为吸气储液器的设计和制冷系统匹配
提供理论参考
关键词:吸气储液器;稳态模型;研究
中图分类号:TB65
文献标识码:A
oi:10.3969/j.isa.1005-0329.2011.07.017
Study on Accumulator Steady Model
TAO Hong, YANGJUN, YE Ke-jia, LU Chun-hui
(R&D Center, SHEC, Shanghai 201206, China)
Abstract: Since its buffer, accumulator can afford an eventual defend to liquid surge for compressor, based on dynamic balance
between liquid separation and retum, a steady model has been built up to figure out liquid level and refrigeranoil mass in it
rhich is helpful to accumulator design and refrigeration cycle matches
Key words accumulator; steady model; study
Lー一液相
符号
C液相
Wー一质量流量,kgs
sat饱和
油循环率
一局部油浓度
前言
x一一干度
f一 Darcy摩阻系数
滚动转子压缩机通常采用高背压结构,即回
p一压力差,Pa
流速
气直接进入气缸,气缸排气到腔体内,流过电机后
动力粘度,kg/(
从排气管排出;而且房间空调器许多是热泵型的
密度,kg/m23
因此,滚动转子压缩机在吸气口一般都自带一个
T一温度,℃
吸气储液器,以保护压缩机避免来自蒸发器的大
P-一温度,Pa
流量液体直接侵入。为了吸气储液器的选型
c。收缩系数,c。=0.62
匹配和优化设计,需要深人地理解吸气储液器的
cy-一流速系数,er=0.98
储液机理。
流量系数,=c.cv=0.61
下标
2吸气储液器的工作原理
制冷剂
2.1功能介绍
0-油
吸气储液器作为蒸汽压缩制冷系统中的一个
收稿日期:2011-01-14
76
FLUID MACHINERY
Vol.39,No.7,2011
重要辅助部件,位于蒸发器和压缩机之间;其首要的圆柱形容器(の3×L),可以储存一定量的液体
功能是储存系统中过剩的液体制冷剂,其次是回制冷剂和润滑油;其直径(D3)应足够大,这样
油功能2?:润滑油从压缩机排出后互溶于液体制内部气流速度比较低,微小液体颗粒可以在重力
冷剂中,伴随制冷剂流动;进人储液器后,与液体作用下自由沉降;同时,设置丝网支架,捕捉液体
制冷剂一起被分离沉降下来积聚,因此,也需要能颗粒,改变气体流向,加强气液分离效果,被分离
够及时地离开储液器回到压缩机,以维持压缩机的液体在容器的底部逐渐积聚起来(此外丝网也
油池液位,确保压缩机正常的润滑和密封。另外,具有过滤功能);出气管伸入容器内部高度(H
有的吸气储液器还附带过滤功能和干燥除湿功H,),决定着该储液器的最大储液体积;出气管底
能;同时,吸气储液器还是一个稳压罐,能够抑制部开一个回液孔(D),允许小流量液体流出。通
压缩机的吸气压力脉动。
常,进气管接蒸发器的出口,出气管接压缩机的吸
本文着重研究吸气储液器稳态储液及回油的气口。
机理,为制冷系统中的吸气管储液器的匹配选型,2.3气液分离及備液过程
或为吸气储液器的设计提供理论依据
制冷剂和润滑油混合物通过进气管进人储液
2.2吸气储液器基本构造
器后,流通横截面积突然增大,气流速度降到很
吸气储液器如图1所示,结构参数见表1。
低,气相穿过丝网,绕过支架直接进人出气管(可
能有少量微小液体颗粒被气流“夹带”直接进人
出气管);而大部分液相颗粒被丝网捕获积聚长
大,沿支架脱落并在重力作用下沉降到储液器底
进气管一
部并逐渐积聚起来;当液位达到回液孔后,由于容
P
器内部和出气管内部之间压力差作用,积聚的液
体开始通过回液孔流出进入出气管,如果分离到
丝网支架
储液器下部的液体流量小于通过回液孔的液体流
壳体
量,液位停滞于回液孔不动,而如果分离到储液器
下部液体流量大于通过回液孔的液体流量,液位
回液孔、
将上升,直到分离到储液器下部的液体流量与通
过回液孔的液体流量之间达到动态平衡;如果动
P
出气管
态平衡的液位高于出气管的顶部端口(P),那
么,除通过回液孔流出的液体之外,其他的液体从
出气管顶部端口(P0)“溢流”直接进人出气管,液
位维持在出气管顶部端口(Po)。可见,吸气储液
图1吸气储液器结构示意
器相当于一个小型的立式气液分离器,与立式气
表1吸气储液器结构参数
液分离器不同,吸气储液器的出液和出气最终还
结构参数
数值
是混合到一起流出。
1.5
2.9
3气液分离及储液过程的稳态模型
稳态模型假设
13
(1)由于壳体内外皆自然对流换热,忽略通
H
过壳体的传热,即绝热;
(2)液相颗粒完全分离,没有被气流“夹带”
直接进入出气管
(3)不考虑“泡沫化”的影响
4)被分离的液体通过回液孔流出,当液面
如图1所示吸气储液器是一个具有一定体积高于出气管顶部(Po)时,多余的液体“溢流”直接