CN100552329C - 一种制冷系统多级高效油气分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种制冷系统多级高效油气分离装置，在外筒(5)内固定安装有上下均开口且上端连接在上封头(2)内壁上的内筒(3)；在外筒(5)内还固定安装有折流板(7)；其中折流板(7)位于内筒(3)下方，外边固定在外筒(5)的内壁上，折流板(7)周边带有若干个小孔；在内筒(3)安装有过滤网(4)，该过滤网(4)外边连接在内筒(3)的内壁上。经过离心分离、撞击分离、重力分离和过滤网的分离等多种分离步骤，绝大部分的润滑油与制冷剂分离出来，贮存在油处理装置的下部分，而制冷剂气体从压缩机排气口排出进入冷凝器等换热器。整个油气分离装置的油气分离率可达到99.9%。

Description

一种制冷系统多级高效油气分离装置

技术领域

本发明涉及一种制冷系统多级高效油气分离装置。

背景技术

制冷系统中的压缩机，绝大部分采用喷油冷却或者润滑。润滑油用于各摩擦副之间的润滑以及降低压缩机的排气温度。但是润滑油是一种换热性能很差的介质，当压缩机内的润滑油进入冷凝器和蒸发器等热交换设备内，将会在传热面上形成油膜，从而降低它们的传热系数，减少了有效的传热面积，使冷凝温度上升，蒸发温度下降，制冷能力降低。因此在压缩机排气之后，进入冷凝器前应增加油处理装置，将压缩机排气中的润滑油大部分分离出来，经过冷却送回压缩机。

现有油气分离形式很多，有洗涤式、离心式、填料式及过滤式等，但是由于普遍采用单纯一种分离方式，而所要处理的油气油滴大小存在一定差异，很难达到满意的油气分离效果。

发明内容

本发明旨在克服上述已有油处理装置的不足，而提供一种全新结构的制冷系统多级高效油气分离装置。所要解决的技术问题是，根据压缩机排气中含油特点，通过不同形式多级油气分离，达到满意的油气分离效果。本发明所要解决的第二个技术问题是，根据压缩机排气量变化，设计出装置关键部位的相应合理尺寸。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案以如下：

一种制冷系统多级高效油气分离装置，包括带有上封头和下封头的外筒，在上封头上设置有出气管，在外筒一侧设置有进气管，在下封头一侧设置有放油管，其特征是：在外筒内固定安装有上下均开口且上端连接在上封头内壁上的内筒；在外筒内还固定安装有折流板；其中折流板位于内筒下方，外边固定在外筒的内壁上，折流板周边带有若干个小孔；在内筒安装有过滤网，该过滤网外边连接在内筒的内壁上。

进气管的中心轴线与内外筒间环形腔室水平截面圆环的中心圆相切；所述的中心圆是指位于圆环内外圆中间的圆。

按照压缩机排气量为Vm³/H，进气管内径 $d_1=\sqrt{0.3*V}\mathrm{mm},$ 外筒内径 $D_1=(\sqrt{20.9*V}+d_1)\mathrm{mm},$

本发明与已有技术相比，具有如下积极效果：

1)、带有润滑油的压缩机排气从进气管口进入本装置，经过离心分离、撞击分离、重力分离和过滤网的分离等多种分离步骤，绝大部分的润滑油与制冷剂分离出来，贮存在油处理装置的下部分，而制冷剂气体从压缩机排气口排出进入冷凝器等换热器。整个油气分离装置的油气分离率可达到99.9％。

2)、各零部件有机地整合成一个机组，结构紧凑，占地小，便于运输和安装。

3)、各种计算公式保证了油气在相应处理步骤中的设计流速，进而保证了整个装置的分离效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作详细说明。

如图1所示，本实例包括外筒5，外筒5带有上封头2和下封头8，下封头8被支腿10支撑。在上封头2上设置有出气管1，在外筒5一侧设置有进气管6，在下封头8一侧设置有放油管9。前述各部件之间采用焊接方式连接。

在外筒5内固定安装有上下均开口且上端连接在上封头2内壁上的内筒3，在外筒5内还固定安装有折流板7。其中折流板7位于内筒3下方，外边采用点焊连接的方式固定在外筒5的内壁上，折流板7周边带有若干个小孔。在内筒3安装有过滤网4，该过滤网4外边连接在内筒3的内壁上。

如图2所示，进气管6的中心轴线与内外筒间环形腔室11水平截面圆环的中心圆相切。所述的中心圆是指位于圆环内外圆中间的圆。

本发明的工作流程是：

第一步：油气混合气体从进气口6由图2所示切线方向进入内外筒间环形腔室11，绕着环形腔室11的空间旋转，自上而下流动。借离心力的作用将排气中密度较大的油滴抛在外筒5内壁上分离出来，沿该内壁流下，从折流板7周围的小孔进入筒底部。

设压缩机排气量为Vm³/H，进气管6内径 $d_1=\sqrt{0.3*V}\mathrm{mm},$ 外筒5内径 $D_1=(\sqrt{20.9*V}+d_1)\mathrm{mm}.$ 这一设计公式保证进气管流速为15m/s左右，进入环形腔室11内旋转速度为10m/s左右。

第二步：当油气混合气体从环形腔室11流出后，气体依靠惯性和速度继续向下流动，撞击折流板7后向上折返，改变气流的方向，气体内的润滑油由于密度较大，从气体中分离出来并沉积在折流板7上，并折流板7周围的小孔进入筒底部，润滑油进一步分离出来。而气体折流后进入内筒3内部，气体流通面积突然扩大，气体流速骤降，由于小油滴的密度高于工质气体，使气体携带的润滑油进一步分离下落。

仍设压缩机排气量为Vm³/H，则

可保证气体进入内筒3内部时流速降至0.8m/s以下。

第三步：气体经过上述分离大部分润滑油已从气体中分离出来，剩余的含润滑油的气体流经内筒3内的过滤网4，通过过滤网4的分离及过滤作用，使气体中所含很小的润滑油液滴附着在过滤网4的滤丝上，随着附着量的增加形成大的油滴，依靠重力作用沿着内筒3内壁流下。气体从出气管1排出。

本发明所述内径、外径均指直径。

Claims (3)

1、一种制冷系统多级高效油气分离装置，包括带有上封头(2)和下封头(8)的外筒(5)，在上封头(2)上设置有出气管(1)，在外筒(5)一侧设置有进气管(6)，在下封头(8)一侧设置有放油管(9)，其特征是：在外筒(5)内固定安装有上下均开口且上端连接在上封头(2)内壁上的内筒(3)；在外筒(5)内还固定安装有折流板(7)；其中折流板(7)位于内筒(3)下方，外边固定在外筒(5)的内壁上，折流板(7)周边带有若干个小孔；在内筒(3)安装有过滤网(4)，该过滤网(4)外边连接在内筒(3)的内壁上。

2、如权利要求1所述的制冷系统多级高效油气分离装置，其特征是：进气管(6)的中心轴线与内外筒间环形腔室(11)水平截面圆环的中心圆相切；所述的中心圆是指位于圆环内外圆中间的圆。

3、如权利要求1或2所述的制冷系统多级高效油气分离装置，其特征是：按照压缩机排气量为Vm³/H，进气管(6)内径 $d_1=\sqrt{0.3*V}\mathrm{mm},$ 外筒(5)内径 $D_1=(\sqrt{20.9*V}+d_1)\mathrm{mm},$ 内筒(3)

Images