Oil entrainment in vertical refrigerant piping

• Published in: International journal of refrigeration Vol. 23; no. 8; pp. 626 - 631
• Main Authors: Kesim, Sami Cem, Albayrak, Kahraman, İleri, Arif
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Elsevier Ltd 01-12-2000; Elsevier Science
• Subjects: Applied sciences; Calcul; Calculation; Circuit frigorifique; Computational methods; Condensers (liquefiers); Energy; Energy. Thermal use of fuels; Evaporators; Exact sciences and technology; Frigorigène; Gravitational effects; Lubricating oils; Oil return; Piping; Pressure effects; Refrigerant; Refrigerants; Refrigerating circuit; Refrigerating engineering; Refrigerating engineering. Cryogenics. Food conservation; Retour d'huile; Speed; Techniques. Materials; Tube vertical; Tubes (components); Tuyauterie; Vapeur; Vapors; Vapour; Vertical tube; Vitesse; Circuit frigorifique; Speed; Refrigerant; Frigorigène; Vapour; Tube vertical; Vertical tube; Oil return; Vapeur; Refrigerating circuit; Tuyauterie; Calcul; Piping; Vitesse; Calculation; Retour d'huile; Lubricating oil; Flow velocity; Refrigerant fluid; Repression (of instincts)
• ISSN: 0140-7007; 1879-2081
• DOI: 10.1016/S0140-7007(99)00085-7

The aim of this study is to investigate the required refrigerant speed, hence minimum refrigeration load, for carrying the lubricating oil up in vertical sections of refrigerant lines. It is assumed that the downward flow of the thin oil layer over the inner surface of the riser due to gravity is to be balanced with the upward flow of the oil film due to the shear force created by the upward flow of the refrigerant vapor. Velocities are converted to refrigeration capacities by considering a saturated cycle between specified condenser and evaporator pressures. General relationships thus developed are enumerated for R134a by preparing minimum capacity tables for copper suction and discharge risers.
L'objectif de cette étude a été de déterminer la vitesse d'écoulement nécessaire, et donc la charge frigorifique minimale, afin de permettre à l'huile de lubrification de monter dans les sections verticales des lignes contenant le frigorigène. On part du principe que l'écoulement descendant de la couche mince d'huile sur la surface interne de la tuyauterie ascendante dû à la gravité doit être compensé par l'écoulement ascendant du film d'huile dû à la force de cisaillement créée par l'écoulement ascendant du frigorigène sous forme de vapeur. Les vitesses sont converties en puissances frigorifiques en considérant qu'un cycle saturé pour des pressions de condenseur et d'évaporateur définies. Les relations établies ainsi sont énumérées pour le R134a à l'aide de tables de puissance minimale pour les tubes montants d'aspiration et de refoulement en cuivre.