油分离器在低温冷水机中位于制冷压缩机和冷凝器之间，主要是把从压缩机排出来的过热蒸气中夹带的润滑油，在进入冷凝器之前给分离出来，因为冷凝器的传热面上如果有油膜存在，会增大传热阻力，使整台低温冷水机的换热能力降低进而降低制冷量。
我们以活塞式制冷压缩机为例。当活塞式压缩机在压缩制冷剂气体时，由于气缸内壁面、曲轴轴颈、活塞销等地方都需要油来润滑，因此在压缩的过程中，压缩机气缸内一部分润滑油因受高温的影响也随之汽化，混在制冷剂的气体中排出，这样势必会让压缩机失去润滑油。
另一点就是润滑油进入冷凝器和蒸发器，在低温冷水机制冷系统中会使给定蒸发压力下的饱和蒸发温度升高，降低制冷能力。因此，制冷剂气体中的润滑油应当在压缩之后设法排回压缩机，而油分离器就是起的这个作用。
油分离器的种类很多，对于我们的氟利昂冷水机组，一般采用过滤式油分离器，它的基本工作原理如下：
1、利用油的重度与制冷剂气体重度不同，进行沉降分离；
2、利用扩大通道断面降低气体流速（一般在约在0.8-1m/s），造成轻与重的物质易分离；
3、迫使气体流动方向改变，使重的油与轻的气进行分离；
4、利用气体流动撞击器壁的原理：由于粘度不同、质量不同产生的反向速度也不一样，促使油的沉降分离。
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