多台压缩机并联的空调系统中均油方法的研究
STUDYONTHEMETHODFORBALANCINGOILINMULTI-COMPRESSORSAIRCONDITIONING
SYSTEM
符号说明
ρ：介质密度，kg/m3
u：介质流速，m/s
p：介质压力，Pa
z：沿流向毛细管的长度坐标，m
τ0：介质在内壁面的剪切力，Pa
S：毛细管内壁面的湿周，m
A：毛细管内部横截面积，m2
Cp：比热，J/（kg·℃）
d：毛细管内径，m
T：介质温度，℃
Twi：毛细管内壁面温度，℃
α0：介质与内壁的换热系统，W/（m2·℃）
q：毛细管内壁面的热流密度，W/m2
f：压缩机频率，Hz
1引言
在制冷系统中，压缩机工作时，必定有一少部分冷冻油会连续不断地从气缸中与制
冷剂一起被压出，进入制冷系统的管路及冷凝器和蒸发器中。当冷冻油不能连续地返回压
缩机时，一定会造成压缩机油面下降，及至冷冻油枯竭，出现压缩机缺油烧毁现象。所以
保证冷冻油源源不断地返回压缩机是制冷系统设计中最重要的课题之一。
在只有一台压缩机的氟里昂制冷系统中，只要采用必要的措施，如采用合理的管路
设计，系统各部位形成稳定的油量分布后，冷冻油会顺利地通过压缩机吸气管返回曲轴
箱，使压缩机保持正常工作油面。而在负荷变化宽的氟里昂制冷系统中，使用单台压缩机
仅采用启停控制作为能量调节措施往往不能适应负荷剧烈变化的需要。所以将多台压缩机
并联使用在同一制冷系统中，不仅可以拓宽制冷系统的容量范围，降低启动电流，延长压
缩机的使用寿命，还能大幅度地简化系统，降低投资成本。但是，在同一制冷系统中使用
多台压缩机并联，存在着冷冻油能否顺利返回各台压缩机制的问题。为此，在制冷系统
中，一般所采取的措施是在两台压缩机壳体间连接有管径较大的均油管和管径较小的均压
管；或在此基础上在每台压缩机的排气管上增设一个油分离器，大部分冷冻油经油分离器
分离后，通过减压毛细管流回压缩机吸气管，以减少进入系统管路及蒸发器的油量，而使
各压缩机间均油[1]。这种均油方法一般适用于几何尺寸相同的两台压缩机并联使用的
场合。当压缩机多于两台时，各压缩机间连接粗大的均油管和均压管，不仅会给生产、运
输带来麻烦，维修、更换配件也极不方便，而且当两台压缩机体积不同时，为保证油面一
致，要求压缩机的安装高度也不一致，这样给安装又带来困难。另一种方法是在各压缩机
排气管上设置油分离器，油分离器再与设置的电磁阀相接而形成油路平衡管，再通过压缩
机的内置油面传感器来的信息控制电磁阀的开闭，以控制冷冻油油面[2]。当压缩机富油
时，对应电磁阀关闭，缺油时开启，前油分离器中的冷冻油将向后压缩机供油，反之亦
然。但这种方法需要对制造商提出压缩机内设置油面传感器要求后才能实现，同时需要与
电磁阀配合使用，其可靠性取决于油面传感器和电磁阀的品质，因而使成本大幅度提高。
针对上述现有技术中存在的缺点，本文提出了一种低成本的多台制冷压缩机均油自动均油
回路。
2自动均油回路的结构原理
多台制冷压缩机自动均油回路，由多台机壳内为高压油的压缩机及各压缩机所配带
的油分离器、单向阀、节流器、节流器、贮油包等组成，如图1所示。其结构特点是，所
述各压缩机的壳体上设有出油口并与所设贮油包进口相接，各贮油包的出口分别交错与所
设均油管A和均油管B相接。各压缩机的排气口与油分离器相接，油分离器的上出口与单
向阀进口相接，各单向阀的出口与去冷凝器的排气管相接，各油分离器的下出口与节流器
进口相接，各节流器出口与来自蒸发器的吸气管相接后进入各自压缩机的吸气口并引出接
管。各接管交错分别与均油管B和均油管A相接，均油管B设有充油口。各接管与均油管
A或者均油管B连接段也设有节流器，对均油管A与均油管B的安装高度并无特殊要求。
1回油管2单向管3油分离器4节流器5压缩机6贮油包7截止阀8充油阀9均油管
A10均油管B11节流
图1多台制冷压缩机均油自控装置原理图
由于采用上述各元件、部件的组合结构及连接关系，在不增设油面传感器、电磁阀
的情况下，仅有管道、节流器等无运动部件，可使多台制冷压缩机自动均油。与现有技术
相比，它不仅具有结构简单，性能可靠，维修、运输、更换配件方便，对压缩机安装无特
殊要求的特点，而且几乎不增加成本。适用于多台