卧式分离容器的构成及原理解析

图8-15是选取了参考文献[6]中低压循环桶的设计外形与内部结构。这种分离容器的湿式回气（进气）管，是从循环桶顶部等分两边插入的（也有厂家是采用半圆），向两边延伸到接近桶封头的地方。蒸发器蒸发的气体分两边，从接近桶封头的地方进入分离容器进行分离。分离后的气体也是从循环桶中间顶部的干式回气管出气，经过回气管回到压缩机。这是卧式分离容器上半部分的基本构成。这种两边进气，中间出气的布置形式比单边进气、单边出气的布置形式更好，这是因为在相同的总分离长度不变的情况下，前者的分离速度可以降低一半。因此分离过程更加稳定，效果更好。

图8-15 卧式分离容器的基本组成（两边进气，中间出气）

卧式分离容器下半部分的基本构成是：容器底部最下面称为泵压头容积（在实际产品中称为最低液位容积）。容器内的液体低于这个量，制冷剂泵就会有产生汽蚀的可能。在国外容器产品中通常用LLCO线表示最低液位线，用液位控制器对该液位进行报警。当液位到达该位置时，通常发出报警信号，同时停止泵的运行。底部往上的第二层容积表示稳定容积（产品中称为正常运行工作液面），容器中通常用OPL线表示。液位控制器也在这里设置停止供液信号，当液位到达该位置时，用于供液的电磁阀在该位置停止供液；底部往上的第三层部分称为缓冲容积，这部分的容积上限在容器中通常用HLCO线表示，液位控制器对该液位进行高液位报警。如果容器的液位高于这个位置，就容易使压缩机产生液击，一般情况下需要手动关闭供液阀。同时，用制冷剂泵把液体送进蒸发器，以降低容器内的液位，保护压缩机免受液击的破坏；底部往上的第四层称为液体膨胀与气泡层，一般产品上没有标示。但是在工程实际应用中，会在这层的顶线设置停止压缩机运行的控制线。

与立式分离容器结构的各层计算相似，卧式分离容器的结构计算在参考文献[6]中的特点是：

1）卧式分离容器的直径选择。在卧式容器的截面上，液体占据的面积与分离气体占据的面积相等的前提条件下，在图8-11中，D_i=2H₁，即

（8-42）

式中 D_i——选择分离容器的直径（m）；

——制冷量的气体流量（m³/s）；

U_h——分离气体在容器中的水平速度（m/s）。

2）制冷剂泵所需静压头确定最小垂直距离H₇。与立式容器相似，H₇也由泵的静压头决定，或最低液位与分离器底部之间最小为100～150mm。取100mm还是150mm是根据制冷剂泵进液管在容器的布置位置确定的，图6-14中的布置选择的是150mm；而图6-18的布置只需要100mm就可以了。

3）稳定容积所需的最小垂直距离H₆。与立式容器不同，区别在于二次节流（是笔者根据容器的数据推算的），即

没有二次节流：（8-43）

有二次节流：(8-44)

符号含义参见立式容器。(www.xing528.com)

4）用于容器缓冲容积的最小垂直距离H₅。与立式容器相似，即

（8-45）

5）突然减压引起的膨胀和起泡层的最小垂直距离H₄。与立式容器相似，即

H₄≈0.1（H₅+H₆+H₇） （8-46）

6）湿式回气管与最高运行液面的垂直距离H₃。这个最小的距离应该是0.25m。

7）分离器顶部与两边湿式回气管、供液管以及中心线的干式回气管之间最小的垂直距离H₂。这个距离在实际中应该尽可能小。

H₂≈1.5d_WR+0.05～0.1m 或者H₂≈1.5d_DR+0.05～0.1m （8-47）

式中 d_WR——湿式回气管直径（m）；

d_DR——干式回气管直径（m）。

8）根据分离器中的体积流量和最大允许气体速度计算最小垂直间隔距离H₁。即

H₁=f（A₁），条件是：

或者H₁最少是1/3D_i。

以上是根据制冷量以及制冷剂的不同，设计的卧式分离容器中不同的尺寸。但是在实际应用过程中，这些容器往往是由生产厂家提供的现成产品，因此在工程应用选型上，设计人员可以根据以上的数据选择合适的分离容器（留有一定的余量）；相反生产厂家也需要了解这些尺寸的意义，使生产出来的容器更加切合实际。