CN100567857C - 内置油分离式冷凝器装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内置油分离式冷凝器装置及使用方法，目前的通用技术是采用单独油分离器和冷凝器，管路、阀件设置多，压降增大，能效降低。机组的外形体积较大，整体结构复杂。本发明是由圆筒、回油接头、油分离系统、进气管、冷凝管束、支撑板、制冷剂液态出口、管板、载冷剂进出口、弓形壳体、底槽板、侧封板、二级分离板和一级分离筛网组成，其中：将油分离系统和冷凝管束设置在同一个横置的钢制圆筒内，油分离系统采用了双向二级分离装置。本发明的有益效果是气流分布均匀，分离和回油效果提高5%。整体结构简单，降低能耗，提高能效。压力降可降低10%。
Description
技术领域
本发明涉及一种在制冷空调系统中的换热容器装置，特别是涉及在制冷空调系统中的一种分离式冷凝器装置及使用方法。
背景技术
制冷空调系统中的主要部件包括：压缩机，油分离器，冷凝器，储液器，膨胀阀，蒸发器等管路和电控设备。其制冷循环过程是将压缩机排出的高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物经过油分离器进行气液两相分离后，制冷剂再进入冷凝器内通过常温载冷剂吸热冷凝成高压过冷液体，经过膨胀阀节流后在蒸发器内再通过常温载冷剂放热气化成低压过热蒸气被压缩机吸入，如此往复循环实现制冷过程。其中油分离器和冷凝器对整个制冷空调的节能降耗起着关键的核心作用。目前的通用技术是采用单独油分离器和冷凝器，管路系统复杂，压降增大，能效降低。阀件设置较多，漏点增多，制冷剂泄漏严重，污染环境。另外采用单独的油分离器和冷凝器，这样的空调机组的外形体积较大，整体结构复杂。
发明内容
为了克服现有技术的不足，缓解能源供求紧缺，发展环保和节能产品将是市场发展的方向。在制冷空调系统中有必要对油分离器和冷凝器进行重新设计和整合来优化结构，提高能效。本发明的目的在于提供一种在制冷空调系统中使用的内置油分离式冷凝器，本发明的技术方案是要在同一圆筒内将高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物进行完全分离后，气相制冷剂直接冷凝成液态；要在同一圆筒内实现油分离系统与热交换冷凝系同时使用，从而可以降低压降，提高能效；还要将制冷剂和冷冻油气相混合物在油分离系统中均匀的分配并完全分离，实现有效回油。本发明的技术方案是通过如下的技术措施来具体实现的，一种在制冷空调系统中使用的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于它是由圆筒1、回油接头2、油分离系统3、进气管4、冷凝管束5、支承板6、制冷剂液态出口7、管板8、载冷剂进出口9、弓形壳体301、底槽板302、侧封板303、二级分离板304和一级分离筛网305组成，其中：将油分离系统3和冷凝管束5设置在同一个横置的钢制圆筒1内，所述的油分离系统3是一个由上部圆弧形隆起的弓形壳体301、底部平面状的底槽板302和两端部的侧封板303组成的弓形柱状体；此弓形柱状体的油分离系统3长度比圆筒1的长度短35-60％，并绕轴旋转一角度(10°-30°)安装在圆筒1内的上方，并与圆筒1上部的进气管4联接相通，油分离系统3为双向二级分离装置，在油分离系统3内的两侧设有双向一级分离筛网305，一级分离筛网305之间留有足够的气流分布腔。顺沿一级分离筛网305的两侧设有二级分离板304，二级分离板304与一级分离筛网305之间的上方留有足够的气流分布空间，下方与底槽板302形成集油腔。两侧集油腔靠近底槽板302一侧的底部设置二个回油接头2，回油接头2伸出圆筒1的外侧。弓形柱状体的油分离系统3两端侧封板303上开设气相制冷剂弓形通道，此弓形通道的截面为油分离系统3轴向截面的40-60％。油分离系统3的下方为阵列式冷凝管束5，冷凝管束5与两端管板8胀接固定，中间用支承板6支撑，油分离系统3与冷凝管束5顶部之间留有一定的(10mm-30mm)间隔为气流通道，以便气相制冷剂沿着冷凝管束5的长度和宽度方向均匀分布。圆筒1的下部设置制冷剂液态出口7，载冷剂进出口分别设置在圆筒1的左、右两端(也可以都设置在圆筒1的同一端)。
本发明内置油分离式冷凝器装置的使用方法是：高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物由进气管4进入油分离系统3，并以恒定的流速均匀地分配在双向一级分离筛网305上，大部分气相冷冻油经筛网冷却和撞击后以液态的形式被分离出来进入集油腔内，残余部分的气相冷冻油和制冷剂将进入二级分离板304上，使其改变方向来实现完全分离。液态冷冻油通过回油接头2进入压缩机，气相制冷剂由油分离系统3中的两侧通道进入下方列管式冷凝器管束5，经过载冷剂热交换后直接冷凝成过冷液态，通过圆筒1下部的制冷剂液态出口7进入膨胀装置。
本发明的有益效果是，内置油分离式冷凝器装置将单独的油分离器和冷凝器两个设备装置整合在同一个圆筒1内，以一台压力容器设备取代原来二台压力容器设备，省去了百分之五十的管路和阀件，整体结构简单，体积减小，从而可以降低百分之十压力降，减少泄漏点，提高能效，降低能耗。油分离系统采用了双向二级分离装置，气流分布均匀，分离和回油效果可提高百分之五。
附图说明
图1是本发明内置油分离式冷凝器装置实施例的径向剖面结构示意图。
图2是本发明内置油分离式冷凝器装置实施例的轴向剖面结构示意图。
图3是本发明油分离系统的径向剖面结构示意图。
图4是本发明油分离系统的轴向剖面结构示意图。
附图中各附图标记分别表示如下的意义：
1----圆筒、 2----回油接头、 3----油分离系统、
4----进气管、 5----冷凝管束、 6----支承板、
7----制冷剂液态出口、8----管板、 9----载冷剂进出口、
301----弓形壳体、 302----底槽板 303----侧封板、
304----二级分离板、 305----一级分离筛网，
具体实施方式
下面结合附图1、2、3、4和实施例对本发明进一步说明：
本实施例是一种应用在热负荷量为780kW型号是EYLNR120HF的制冷空调机组中的内置油分离式冷凝器装置，它是由圆筒1、回油接头2、油分离系统3、进气管4、冷凝管束5、支承板6、制冷剂液态出口7、管板8、载冷剂进出口9、弓形壳体301、底槽板302、侧封板303、二级分离板304和一级分离筛网305组成，各零部件按附图1、2、3、4给出的结构安装起来，其中：圆筒1的外径为Φ516mm，长度为3400mm，采用钢板卷制而成；将油分离系统3和冷凝管束5设置在上述横置的钢制圆筒1内，所述的油分离系统3是一个由上部圆弧形隆起的弓形壳体301、底部平面状的底槽板302和两端部的侧封板303组成的弓形柱状体；此弓形柱状体的油分离系统3长度比圆筒1的长度短35％，并绕轴旋转10°，安装在圆筒1内的上方，并与圆筒1上部的外径为Φ89mm的进气管4联接相通，油分离系统3为双向二级分离装置，在油分离系统3内的两侧设有双向一级分离筛网305，一级分离筛网305之间的上方留有足够的气流分布空间，下方与底槽板302形成集油腔。两侧集油腔靠近底槽板302一侧的底部设置二个回油接头2，回油接头2伸出圆筒1外侧。弓形柱状体的油分离系统3两端侧封板303上开设气相制冷剂弓形通道，此弓形通道的截面为油分离系统3轴向截面的65％。油分离系统3的下方为阵列式冷凝管束5，冷凝管束5与两端管板8胀接固定，中间用支承板6支撑，油分离系统3与冷凝管束5顶部之间留有10mm的间隔为气流通道，以便气相制冷剂沿着冷凝管束5的长度和宽度方向均匀分布。圆筒1的下部设置制冷剂液态出口7，载冷剂进出口分别设置在圆筒1的左、右两端。
本发明内置油分离式冷凝器装置的使用方法是：高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物由进气管4进入油分离系统3，并以恒定的流速均匀地分配在双向一级分离筛网305上，大部分气相冷冻油经筛网冷却和撞击后以液态的形式被分离出来进入集油腔内，残余部分的气相冷冻油和制冷剂将进入二级分离板304上，使其改变方向来实现完全分离。液态冷冻油通过回油接头2进入压缩机，气相制冷剂由油分离系统3中的两侧通道进入下方列管式冷凝器管束5，经过载冷剂热交换后直接冷凝成过冷液态，通过圆筒1下部的外径为Φ48mm制冷剂液态出口7进入膨胀装置。
本实施例整体结构简单，体积减小，能提高10％的能效，降低能耗。油分离系统采用了双向二级分离装置，气流分布均匀，分离和回油效果可提高5％。
Claims (7)
1.一种在制冷空调系统中使用的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于它是由圆筒[1]、回油接头[2]、油分离系统[3]、进气管[4]、冷凝管束[5]、支承板[6]、制冷剂液态出口[7]、管板[8]、载冷剂进出口[9]、弓形壳体[301]、底槽板[302]、侧封板[303]、二级分离板[304]和一级分离筛网[305]组成，其中：将油分离系统[3]和冷凝管束[5]设置在同一个横置的钢制的圆筒[1]内，所述的油分离系统[3]是一个由上部圆弧形隆起的弓形壳体[301]、底部平面状的底槽板[302]和两端部的侧封板[303]组成的弓形柱状体；此弓形柱状的油分离系统[3]绕轴旋转一角度安装在圆筒[1]内的上方，并与圆筒[1]上部的进气管[4]联接相通，油分离系统[3]为双向二级分离装置，在油分离系统[3]内的两侧设有双向的一级分离筛网[305]，两个一级分离筛网[305]之间留有气流分布腔，顺沿一级分离筛网[305]的两侧设有二级分离板[304]，二级分离板[304]与一级分离筛网[305]之间的上方留有足够的气流分布空间，下方与底槽板[302]形成集油腔，两侧集油腔靠近底槽板[302]一侧的底部设置二个回油接头[2]伸出圆筒[1]外侧；弓形柱状的油分离系统[3]两端侧封板[303]上开设气相制冷剂弓形通道，油分离系统[3]的下方为阵列式的冷凝管束[5]，冷凝管束[5]与两端管板[8]胀接固定，中间用支承板[6]支撑；油分离系统[3]与冷凝管束[5]顶部之间留有一定的间隔为气流通道，圆筒[1]的下部设置制冷剂液态出口[7]；载冷剂进出口[9]分别设置在圆筒[1]的左、右两端。
2、根据权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于所述的油分离系统[3]弓形柱状体，此弓形柱状体的长度比圆筒[1]的长度短35-60％。
3、根据权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于所述的油分离系统[3]绕轴旋转一角度安装在圆筒[1]内的上方，此角度为10°-30°。
4、根据权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于所述的弓形柱状的油分离系统[3]两端侧封板[303]开设弓形通道，此弓形通道的截面为油分离系统[3]轴向截面的40-60％。
5、根据权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于所述的油分离系统[3]与冷凝管束[5]顶部之间留有一定的间隔为气流通道，此间隔为10mm-30mm。
6、根据权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置，其特征在于所述的载冷剂进出口[9]分别设置在圆筒[1]的左、右两端，也可以都设置在圆筒[1]的同一端。
7、一种应用权利要求1所述的内置油分离式冷凝器装置的使用方法：其特征在于高压过热的制冷剂和冷冻油气相混合物由进气管[4]进入油分离系统[3]，并以恒定的流速均匀地分配在双向的一级分离筛网[305]上，大部分气相冷冻油经筛网冷却和撞击后以液态的形式被分离出来进入集油腔内，残余部分的气相冷冻油和制冷剂将进入二级分离板[304]上，使其改变方向来实现完全分离，液态冷冻油通过回油接头[2]进入压缩机，气相制冷剂由油分离系统[3]中的两侧通道进入下方阵列式的冷凝器管束[5]，经过载冷剂热交换后直接冷凝成过冷液态，通过圆筒[1]下部的制冷剂液态出口[7]进入膨胀装置。
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