卧式氨液分离器 是氨制冷系统中用于分离压缩机吸气中夹带的液滴，防止液击现象，并将分离出的液氨回收利用的设备。其本质是利用气液密度差或离心力，实现氨蒸气与液氨的高效分离。

• 防液击：避免液态氨进入压缩机气缸，防止活塞损坏（液击可导致压缩机缸体破裂）。

• 节能增效：分离出的液氨可回流至蒸发器再利用，减少制冷剂浪费，提升系统 COP 值。

二、工作原理：基于气液动力学的分离机制

1. 分离原理：

• 重力分离：含液氨蒸气进入分离器后，流速降低（通常≤0.5m/s），液滴因重力沉降至底部。

• 惯性分离：气流遇挡板或折流板改变方向，液滴因惯性撞击板壁聚集下落。

• 离心分离：部分分离器内设螺旋导流板，气流旋转产生离心力，液滴被甩向筒壁后滑落。

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2. 典型流程：

• 从蒸发器出来的气液混合物（含液量≤10%）进入氨液分离器，经分离后，干燥氨气从顶部出口进入压缩机，分离出的液氨从底部经节流阀返回蒸发器或流入储液器。

三、主要类型与结构特点

1. 立式重力型氨液分离器

• 圆柱形壳体，顶部设氨气出口，底部设液氨出口及排污口，进气口位于筒体中下部（切向或轴向），内部可能设导流板或伞形挡板。

• 分离效率：对≥50μm 液滴分离效率＞95%，适用于中大型冷库（制冷量＞100kW）。

• 关键参数：筒体内气流速度≤0.5m/s，筒体直径 D=√(4Q/πv)，其中 Q 为气体体积流量（m³/s），v 为流速。

2. 卧式氨液分离器

• 水平圆柱形壳体，进气口与出气口分置两端，内部设多组垂直挡板或多孔板，液氨出口位于底部，可能集成气液平衡管。

• 占地面积：比立式小 30%~50%，适合机房空间有限场景（如船用制冷系统）。

• 分离效率：因气流路径长，对小粒径液滴（≥20μm）分离效果更好，但阻力损失略大（ΔP=5~10kPa）。

3. 离心式氨液分离器

• 筒体呈锥形或柱锥形，进气口切向布置，内部设螺旋导流叶片，顶部中心为氨气出口，底部为液氨出口，可能带旋风分离组件。

• 高效分离：对≥10μm 液滴分离效率＞90%，适用于高负荷系统（如速冻装置）。

• 阻力特性：气流旋转产生的阻力较大（ΔP=10~20kPa），需压缩机额外消耗 1%~2% 功率。

四、与其他分离器的对比：以氟系统气液分离器为例

五、设计与选型关键点

1. 处理能力计算：

• 按气体体积流量 Q（m³/h）选型，确保筒体内流速 v≤0.5m/s，筒体截面积 A=Q/(3600v)，直径 D=√(4A/π)。

• 例如：Q=100m³/h，v=0.4m/s，则 D=√(4×100/(3600×0.4×π))≈0.3m，可选 DN300 筒体。

2. 安装要求：

• 垂直安装：立式分离器需垂直固定，垂直度偏差≤1/1000，避免气流偏流。

• 管道布局：进气管与分离器连接处需设弯头缓冲，出气管高度应高于蒸发器顶部 1~2m，防止液氨倒灌。

3. 防腐蚀设计：

• 内部表面涂覆环氧树脂或锌铬涂层（厚度≥80μm），法兰垫片采用耐氨橡胶（如丁腈橡胶）。

六、维护要点与故障处理

1. 日常维护：

• 定期排污：每周打开底部排污阀，排出油污和杂质（氨系统易因润滑油乳化产生杂质）。

• 压力监测：进出口压力差超过 15kPa 时，可能为内部挡板结垢或堵塞，需拆盖清洗。

• 液位控制：分离器内液位应保持在筒体 1/3~1/2 高度，过高可能导致氨气带液，过低则回液不足（需检查浮球阀或节流阀）。

2. 典型故障：

• 压缩机液击：可能因分离器内部挡板损坏，或安装倾斜导致分离效率下降，需停机检修结构完整性。

• 液位异常波动：多为节流阀开度不当或浮球阀卡阻，需调节阀门开度或更换阀芯。

七、在氨制冷系统中的应用场景

• 大型冷库：如肉类加工车间（-30℃速冻库）、果蔬保鲜库（0~5℃），通常在蒸发器出口与压缩机入口之间串联立式分离器。

• 工业制冷：化工反应釜冷却、啤酒酿造低温发酵系统，卧式分离器因占地面积小更易集成。

• 复叠式系统：在高温级与低温级之间，离心式分离器可高效分离含液蒸气，确保低温级压缩机安全。

八、行业发展趋势

• 高效分离技术：
  采用纳米涂层挡板（降低液滴表面张力，促进聚结），或内置高效气液滤芯（如烧结金属滤芯），将分离粒径降至 5μm 以下。
• 智能化监测：
  内置液位传感器和压力变送器，实时上传数据至 PLC 系统，异常时自动启动旁通阀或报警。
• 防爆与环保升级：
  壳体采用双层防爆设计（外层设泄爆膜），结合氨气泄漏检测系统，提升冷库安全性；优化回液流程，减少氨排放（氨泄漏量≤50g/a）。