CN101105356A - 水平散装油分离器 - Google Patents

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Abstract

一种高分离效力、紧凑的、水平指向的并与适于压缩氦的涡旋型油润滑式压缩单元一起使用的散装油分离器。所述水平散装分离器包含整体的储油器，并且从存在的氦中除去99.9％的油。散装油分离器包含连续的室，其中通过冲击油与气体分离。

Description

水平散装油分离器
技术领域
本发明大体涉及在Gifford McMahon(GM)循环中操作、用于低温制冷系统中的氦压缩单元。更具体地讲，本发明涉及改进的散装油分离器，其中所述分离器沿水平方向指向，并且与适于压缩氦的涡旋型油润滑式压缩单元一起使用。
背景技术
氦大体利用空调型压缩机被压缩，其中，大量的油流经具有氦的压缩室，从而将氦冷却。在GM型低温制冷压缩机中的油的目的是用于润滑以及吸收氦压缩过程中产生的热量。尤其重要的是，输送至膨胀器的氦实际上没有油。散装油分离器被用于确保除去在压缩过程中喷射的这种油。散装油分离器用作为系统的储油器，随着油在压缩机系统的寿命过程中传输至吸附器，所述储油器被抽吸下降。
在McMahon等人的美国专利No.2906101中公开了GM循环制冷器的操作的基本原理。GM循环已经成为在小型商业制冷器中产生低温的主要的方式，这主要是因为GM循环可利用批量生产的油润滑式空调压缩机，以最小成本地建立可靠、长寿的制冷器。GM循环制冷器在空调型压缩机的设计限制中在压力与功率输入方面操作良好，甚至尽管氦替代用于设计的制冷剂。大体上，GM制冷器在大约2MPa(每平方英寸300英镑绝对)(psia)的高压(Ph)、以及大约0.8MPa(117psia)的低压操作。
空调型压缩机制造成具有宽范围的尺寸以及多种不同的结构。提供附加的制冷以使得这些压缩机适于压缩氦的措施对于不同的压缩机而言是不同的。例如，消耗(draw)大约200至600W的压缩机大体是往复活塞型的压缩机，所述压缩机通过将空冷翅片增加至压缩机壳体而被冷却。在大约800与4500W之间，最常见的压缩机是滚动活塞型的压缩机，而低压返回气体直接流到压缩室上。在滚动活塞型压缩机中，油与氦一起流入压缩室中，并且随着氦被压缩而从氦吸收热量。大多数油与压缩机壳体内高压的氦分离。Longsworth的美国专利No.6488120公开了借助于以下方式冷却氦、油、与压缩机壳体的方法，即围绕壳体缠绕水冷管、并进一步将氦冷管与油冷管缠绕在水管上。冷却的油然后被喷射到回氦管线中。高效地，压缩机用作为油泵。泵送的油的量大体为排量(displacement)的大约2％。
日立公司的涡旋压缩机消耗5与9kW之间，并且使得回气直接流入涡旋体(scroll)中。油可喷射进入入口中，并且以高压与氦一起被排入壳体中。与上述滚动活塞型压缩机类似，大多数油与氦分离，并且收集在压缩机的底部中。不像较小的压缩机，对于这种类型的压缩机而言，利用围绕壳体所缠绕的水冷管来冷却壳体不是高效的。在此，来自氦与油的热量通过后冷却器被去除，其中所述后冷却器位于压缩机壳体外侧，是空冷的或水冷的。
Copeland公司的、用于空调服务的涡旋压缩机消耗5与15kW之间。这些压缩机与日立公司的结构不同之处在于，低压的回气流入壳体中，而不是直接流入涡旋体中。沿标准竖直方向，涡旋体在电机上方。没有使得冷却油与氦一起流入压缩室内的装置。Copeland公司已经改型了两种压缩机，5kW压缩机与15kW压缩机，以通过以下方式循环油而冷却氦，即将高压油收集在涡旋体上方的排放室(discharge plenum)内，并使得油通过特定的端口流出从而在外部后冷却器中被冷却。另一特定的返回端口使得油以接近低压回到涡旋体中，在那里，所述油与正在被压缩的氦混合。
在Weatherton等人的美国专利No.6017205中公开了涡旋压缩机的结构与操作的说明、以及特定的改型以使得Copeland标准单元适于压缩氦。在R.C.Longsworth的“Advances in CryogenicEngineering”中的“Helium Compressor for GM and Pulse-tubeExpander”(Vol.47，Amer，Inst.Of Physics，2002，pp 691-697)中公开了使用生产用于氦服务的两个压缩机中的较大的压缩机即HC-10型压缩机(SHI-APD低温装置)的压缩机系统。
为了减小将上述涡旋压缩机应用于需要油喷射以便冷却的应用中的成本，Copeland成功地将压缩机水平指向。沿水平方向，低压的、压缩机底部中的油由于重力的作用而与正在被压缩的气体一起流入涡旋体中。对于标准竖直压缩机唯一的改型是在传统的压缩机的底部中心处增加端口。沿水平方向，通常在传统的压缩机的底部中从油池泵到驱动轴上以润滑轴承与涡旋体的油在其于后冷却器中被冷却之后指向驱动轴的端部。所循环的油的量相当大于润滑轴承所需的量。大多数油绕过电机，并且在涡旋体结构(scroll set)中压缩室的入口附近直接流到压缩机壳体中。这不仅减少输入功率与噪音级别，还导致了压缩机中几乎恒定的油位。压缩机外侧的散装油分离器用作为用于压缩机系统的储油器。诸如603型(Temprite)的传统的竖直分离器产生较低的分离效率，并且很难装配在可用的空间内。使用水平指向的涡旋压缩机提供了用于水平散装油分离器的压缩机下方的空间。
P.E.Isaacs的美国专利No.5553460中所公开的“水平油分离器/储油器”具有与储油器区段分离的油分离器区段，并且处于稍微较高的压力，从而油从分离器区段的底部传输至储油器区段的顶部，在那里，所述顶部高于油的液位。油通过管从储油器区段流出，所述管从储油器的底部拾取油。这种布置结构防止油流回到分离器区域中。
水平结构的、98cc排量Copeland涡旋型压缩机的使用、以及尺寸与较小的HC-10压缩机相同的包装对于散装油分离器的尺寸与朝向具有严重的限制。
装配在压缩机之下的水平散装油分离器的使用使得实现了包装的目的，但是严重限制了紧凑的散装油分离器的结构，所述结构具有高分离效率与使得可收集在吸附器中的油的量被限制的油位开关的高灵敏度。
所需要的是一种水平散装油分离器，所述分离器结构紧凑、具有高分离效力、并且避免了现有技术单元的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有非常高的分离效率、尺寸紧凑的水平散装油分离器，所述分离器借助于一组分离室，所述分离室具有在挡板的上侧部分中的、用于气体的端口；以及在挡板的下侧部分中的、用于油的端口。
另外，本发明的目的是提供一种新的、并且改进的水平散装油分离器，所述油分离器从存在于水平涡旋压缩机中的氦中除去超过99％、并且优选超过99.9％的油，其中，油以大约2％的排量的速度进入压缩室。
本发明的另一目的是，提供一种具有油处理区段的水平散装油分离器，所述油处理区段从油中除去气泡，并且使得在分离器的最后的区段中使用光电油位传感器。
根据本发明，压降较低，这是因为油通过冲击的方式与气体分离，而不是通过流经筛网或某些其它基体的方式。随着油流经连续的室，气泡从油中分离，从而最后的室中的光电油位传感器可被用于检测油位，并且在油从吸附器运送至冷却膨胀器之前关闭压缩机。
因此，本发明的一个目的是提供一种水平散装油分离器，所述油分离器是结构简单的整体式分离器-储存器。根据本发明，所述分离器还是储存器。
因此，本发明的一个目的是提供一种水平散装油分离器，所述分离器在最后的区段中具有液位传感器，所述传感器对于在压缩机的寿命中从储存器输送至吸附器的油量的最后10％变化具有非常高的灵敏度。构造成实现R.C.Longsworth的美国专利No.6488120中所公开的“失效安全”内容，该美国专利结合在此引作参考。因而，在任何油输送在压缩单元外时，压缩机本身将由于保护开关或甚至缺少油而关闭。各部件的尺寸设置成在正常的情况下，在压缩机由于可被传输至吸附器的油的限制已经达到而关闭之前，单元与所连接的制冷系统可运行超过选定的寿命，例如十年。
为了实现这些目的以及其它优点，并且根据本发明的目的，提供了一种水平散装油分离器与储存器，包括：
壳体，所述壳体具有进入管，所述进入管引导油与气体的进入流混合物冲击在板上；
一个或多个挡板，所述挡板固定安装在所述壳体中，并且将所述壳体划分成多个区段，所述油与气体的进入流混合物在所述各区段上冲击；
位于所述一个或多个挡板上的切口部，所述切口部包含油位上方的、用于气体流经的切口部，以及油位下方的、用于油在各部分之间流经的切口部；
最后的挡板，所述挡板设有用于气体的单个切口部，其中，所述油被强迫溢出进入最后的区段中，所述单个切口部具有唇部，所述唇部维持所述壳体的入口头部与所述最后的部分之间的最小油位，在所述最后的挡板与所述壳体的出口头部之间的最后的区段中的油位可选地低于所述唇部；以及油排出管，所述油排出管引导油的流出。
氦与油流入散装油分离器中，并且冲击到散装油分离器的头部上。大多数油掉入分离器的第一区段中。在具有1.015cm外径的散装油分离器中，油保持在三个区段中深度5cm，所述三个区段由挡板分开，所述挡板具有油位上方的、用于气体的切口部以及油位下方的、用于油在各部分之间流动的端口。随着气体冲击在连续的挡板上，更多的油从气体中被除去。最后的挡板并不具有用于油的端口，从而油被强迫溢出最后的用于气体的切口部进入具有油位开关的最后的区段。这些区段允许气泡从油上升，从而溢出进入最后的部分中的油没有气泡，否则这将在光电型油位开关中引入误差。随着270ml的油在多年(即超过5年)内传输至吸附器，油位从7.5cm下降至5cm，然后随着附加的30ml的油被传输，仅仅在具有液位传感器的最后的区段中，下降至3.5cm。在实现“任意”失效安全内容时，这种结构给出了对于油位开关的操作的较高的灵敏度。仅仅大约30ml使得油位在最后的区段中下降至3.5cm的油位，在该点，油位开关打开。本发明最大化了对于散装油分离器中的油量变化的截止点的灵敏度。保持在散装油分离器的进入区段中的500ml的油继续将气泡从油中分离。
在另一实施例中，提供了具有整体式储存器的水平散装油分离器，包括：壳体；通道，所述通道用于气体与油的进入流混合物从所述壳体中的入口流至出口端部；进入管，所述进入管引导所述进入流混合物冲击在板上；一个或多个挡板，所述挡板具有高于油位的、允许气体流动的切口部，以及所述壳体底部附近的、允许油流动的端口；最大油位上方的、用于气体的排出端口，以及位于所述壳体的底部附近的、用于油的排出端口；以及位于用于油的所述排出端口上方的均匀的油位。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在水平散装油分离器中并存在水平涡旋压缩机的情况中将油与氦分离的方法，所述方法包括以下步骤：将气体与油的混合物流输入壳体中；将所述混合物流冲击在所述散装油分离器的入口头部上；允许所述混合物冲击在一个或多个挡板上，所述挡板固定安装在所述壳体中，并且将所述壳体划分成多个区段；通过使所述混合物流经所述挡板中的上侧切口部与下侧切口部而将所述气体与油分离，所述上侧切口部适于气体流经，而所述下侧切口部适于油在不同的区段之间流经；强制油流过具有单个切口部和唇部的最后的挡板，其中所述唇部维持所述壳体的入口头部与所述最后的挡板之间的最小油位，所述最后的挡板与所述壳体的出口头部之间的最后的区段中的油位可选地低于所述唇部；并且引导油通过油排出管流出。
本发明还旨在一种具有整体式储存器的散装油分离器，包括：
壳体；用于引导进入流混合物冲击在所述散装油分离器的入口头部上的装置；一个或多个挡板，所述挡板具有位于油位上方的、用于气体流动的装置，以及所述壳体的底部附近的、用于油流动的装置；用于引导气体流出的装置；以及用于引导油流出的装置。
附图说明
参照以下说明以及附图将清楚本发明的其它目的和优点。
图1是油润滑式氦压缩机系统的示意图，其示出了本发明的水平散装油分离器与其它压缩机系统的部件之间的关系；
图2是示出了根据本发明水平散装油分离器的示意图；
图2A是挡板45a和45b的平面剖视图；
图2B是挡板45c的平面剖视图；
图3是图2的散装油分离器中的油的量与对于油位开关的截止点上的油深度曲线图；
图4是示出了根据本发明水平散装油分离器的可选实施例的示意图；并且
图4A是具有上侧切口部的挡板的平面剖视图。
具体实施方式
现在参看附图并更具体地参看图1，示出了本发明的散装油分离器4与压缩机系统1的其它基本部件的关系。具有98mL排量的涡旋体结构12的Copeland压缩机的壳体2通过驱动轴13由电机14驱动。水平朝向允许油池28中冷却油，以通过重力与氦一起流入涡旋体结构中，如箭头18所示。壳体2具有回压(低压)(大约0.8MPa)的容腔3以及供应压力(高压)(大约2MPa)的容腔11。
压缩机是这样一种类型的压缩机，其用于压缩在空调服务中所使用的制冷剂，并且大体竖直指向，而涡旋体位于电机之上，并且油池传统处于底部。位于电机14下方的驱动轴13的端部包含油泵16，所述油泵从传统的油池中拾取油，(在所述压缩机竖直指向时)，以经由驱动轴13中的孔泵送油，其中所述驱动轴具有端口以润滑下侧轴承、上侧轴承；并且将一些油喷射到涡旋体结构中的压缩室中。Copeland已经改型了它们的标准压缩机，从而所述压缩机可以水平操作，这是通过增加端口15而实现的，其中所述端口允许冷却的油冲击到泵16的入口上。
过多的油掉入油池27中，并且借助于电机绕组中的小通道流动，以到达油池28。使得油直接进入油池28中的油旁通管线23的增加减小了掉入油池27中的过多的油的量，其中，油在油池中被蓄积并且随着油流经电机中的“空气间隙”造成了增加的功率消耗以及振动。利用油旁通管线23，油池27和28中的油位在压缩机操作的过程中保持几乎恒定，所述油位由涡旋体结构12的入口的高度确定。在设计操作压力即2.0/0.8MPa(高/低)，需要大约7L/m的油流速，以将氦温度保持为最大大约70℃。孔口24和26的尺寸设定成通过管线25和端口15大约2L/m的流速到达轴承，并且5L/m的流速直接进入油池28中。
参看图1，箭头19示出了离开压缩室并流入高压室11中的氦/油混合物。从那里，混合物通过管线20流至散装油分离器4，在那里，大多数油通过管线21离开，并且少于0.1％的油与氦一起通过管线31离开。管线21和31中的两个流流经后冷却器6，所述后冷却器通过冷水通道30的逆流来冷却这两个流。冷却的油分成第一流，所述第一流流经管线25和孔口26进入端口15中，在那里，所述流提供对于轴承的润滑；以及第二流，所述第二流流经管线23和孔口24进入油池28中。冷却的氦流经管线32到达油分离器8，所述油分离器除去在散装油分离器4中并未被分离的大多数油。分离的油收集在8的底部中，并且通过管线36和过滤器/孔口38返回至压缩机2内的低压容腔3。从分离器8，氦与形式为雾气的仅仅微量油流经管线33到达吸附器10，在油蒸气通过供应管线37离开之前，所述吸附器除去几乎所有油蒸气。吸附器捕获并保持污染物。所述吸附器的主要目的是，从氦气中除去诸如水蒸气的所有微量元素，但主要是油。供应管线37将氦输送至膨胀器(未示出)。氦以低压通过管线39从膨胀器返回，并且通过管线17继续流入压缩机容腔3中。系统通过大气溢流阀34被保护防止超压。在降温的过程中，或者没有连接管线37或39而进行操作的过程中，系统的高压侧与低压侧之间的过大的压力差通过内部溢流阀35被限制。
图2示出了根据本发明水平散装油分离器的优选实施例结构的细节。水平散装油分离器4包括壳体40；进入管20；挡板45a、45b、45c；油排出管21；气体排出管31；以及油位传感器46。挡板45a、45b、45c硬钎焊到壳体40中。挡板将分离器4划分成四个区段，即44a、44b、44c和44d。挡板45a和45b具有切口部48a和48b，如放大视图2A所示，位于分离器4的中心线上方，以便气体流经所述切口部；以及端口47a和47b，所述端口位于分离器4的底部附近，以便油从一个区段流至下一个区段。挡板45c具有如放大视图2B所示的单个切口部，所述切口部具有唇部49，所述唇部将区段44a、44b和44c中的最小油位保持在该唇部的高度处或之上。
在此所用的术语挡板指的是阻止流体的力或移动的板或隔板。应该理解的是，如此安置在散装油分离器中的任何器具可用于阻止流体的力或移动。
通过管线20与氦一起进入分离器4的油被引导冲击壳体40的内侧头部。这经常被称为惯性分离，因为相对轻的气体可容易地旋转，而致密的气体继续直的路径。大多数油在该点与氦分离。随着油冲击在挡板上，油进一步与气体分离。尽管在挡板之间的各区段中可使用多种不同类型的填充物(packing)、筛网和洗涤垫(scouring pad)，但是缺少填充物已经被发现是最高效的。空气排出管31的入口紧邻挡板45c中的、如附图标记50所示的区域，所述区域使得气体在其流入气体排出管时旋转90°。这是将油与气体分离的最后的机构。管31的端部与挡板50间隔31的大约1/2内径，并且区域50的面积大约为管31的入口面积的两倍。掉入区段44a中的油混合有大量气泡。大多数这些气泡上升到区段44a、44b和44c中的油的表面，从而区段44d中的油具有足够少的气泡，从而光电油位传感器正常地或没有错误地起作用。区段44a、44b和44c中的、由虚线41所示的油位以及区段44d中的、由虚线42所示的油位具有高于唇部49的初始油位。图2示出了区段44d中的油位降低到唇部49的高度以下时所出现的状态。正如所示，本发明的水平散装油分离器适于使得氦最后没有油。
在此所用的术语光电油位传感器指的是具有内置式固态开关电子装置的电光器件，其中光学技术直接检测流体的存在或不存在。应该理解的是，可使用本领域技术人员所公知的任何其它液位传感器，包括但不限于基于微处理器的传感器、光纤或激光、电化学、光学、电子、电容、浮动和导电液位传感器。
图3是可离开本发明结构的散装分离器的油的量与分离器4的内侧底部上的油的高度之间关系的计算曲线。放入新系统中的油的量设置成，在初始开始阶段(例如，大约20小时)之后，在对于传感器46的截止点上，具有200与300mL的油。也就是说，在传感器46打开和关闭压缩机之前，油位将从最大7.5cm下降至3.5cm。初始液位是在分离器的中心线之上，并且在整个分离器中下降，直至液位达到唇部49的高度，然后仅仅区段44d中的液位下降，直至传感器46打开。最初，以115mL/cm下降，并且然后在截止点处下降至大约30mL/cm。这在截止点处提供了高级别的灵敏度。也就是说，相对于油位在唇部49上时，分离器具有在油位低于唇部49时的油位变化的增加的灵敏度，增加倍数在大约2与大约4之间，优选在大约2.5与大约3.8之间。
本发明的申请人已经公开了有助于这种类型的油润滑式压缩机的改进的发明。散装油分离器4所示具有油位开关46。因为压缩机2内的油位几乎恒定，所以散装油分离器中的油位在油收集在吸附器10中时在较长的时间段内下降。这提供了实现压缩机“失效安全”的措施，如美国专利公开文献No.6488120中所述。该专利公开文献指出，在吸附剂负载超过大约75％之前，其中油(雾)未离开吸附器，压缩机将关闭。压缩机中的几乎恒定的油位使得可以添加油高于油位传感器或开关46打开以关闭压缩机的油位，而在可被增加的并且使得传感器或开关打开而小于吸附器8负载75％的附加的油的最大量与液位开关46打开时在吸附器8中收集的油的最小量之间没有较大差别。最大油位与最小油位之差是由于系统中初始油装填上的误差，以及在不同温度和压力操作过程中油位的变化。
图4是根据本发明的水平散装油分离器/储油器的另一结构的可选实施例的示意图，其中基本采用了图2的分离器的基本结构，但是并不包括油位检测器。基本结构是管20的出口，所述出口使得进入分离器7中的油/气混合物被引导冲击在壳体40的内侧头部上，一个或多个挡板，像45，具有用于气体的切口部48与用于油的下侧端口47。气体排出管31的入口是在壳体40的端部的1/2管半径处，使得气体在分离的最后阶段旋转90°。在分离器7的所有区段中油位41相同，并且所述油位可高于或低于壳体40的中心线。切口部48总是高于油位41，而端口47总是低于油位41。气体的逗留时间在大约0.1与1.5秒之间，优选在大约0.3与1.0秒之间。油的逗留时间在大约2与大约10秒之间，优选在大约3与大约7秒之间。高油位导致了对于气体在散装油分离器中的较短的逗留时间，并且因而，气体中稍微较大部分的油通过管31离开，而低油位导致了对于油在散装油分离器中的较短的逗留时间，并且因而，油中形式为气泡的稍微较大量的气体通过管21离开。正如图4所示，水平油分离器与储油器维持非常高的性能(尽管差于优选实施例)，并且具有紧凑的结构。
应该理解的是，尽管设有特定的散装油分离器，但是在较小或较大的尺寸中可实现同样的性能，这是利用三个指标参数，1)气体逗留时间，2)油逗留时间，以及3)从气体中去除的油的百分比。第四个参数，油中气体的量，很难定量，并且正如在此所用被限定为足够低，以至于光电液位传感器给出可靠的信号。
正如在此所用，气体逗留时间被限定为气体流经散装油分离器的平均时间，也就是从气体中除去油所需的时间。
正如在此所用，油逗留时间是油流经散装油分离器的平均时间，也就是从油中除去气体所需的时间。从气体中所除去的油的百分比可选地表示为与离开气体的油的百分率。
实例1
本发明的压缩机系统中所用的散装油分离器，如图2所示，具有10.15cm(4.0″)的外径以及22.8cm(9.0″)的长度。油占据容积的大约50％。压缩机具有60Hz功率上的338L/min、98mL的排量，以及大约7L/min的油循环速度。气体是氦，并且油是UCON LBX300TM(LBX公司，LLC)。在表I中示出了对于在测试状态极限附近操作的本发明的水平散装油分离器的结构与性能所获得的结果。
表I
  散装油分离器的内部容积-L     1.6     1.6
  测试压力-MPa     2.0/0.4     2.1/0.8
  散装油分离器中油的容积-mL     500     800
  气体流速-L/min     69     132
  油流速-L/min     8.9     7.1
  气体的逗留时间-s     0.95     0.36
  油的逗留时间-s     3.3     6.7
  出口处气体中的油，最大-mL/hr     150     150
  油去除效率-％     99.97     99.96
  油位变化的初始速度-mL/cm     160
  在开关打开的位置点处油位变化的速度-mL/cm 60
在油位变化的测量速度与图3中所示的计算值相比较时，160mL/cm的测量的初始变化高于所计算的115mL/cm，并且60mL/cm的、在截止点处的测量变化大于30mL/cm的测量值。计算假定了静止的状态，而在操作过程中的状态是非常动态的。测试结果示出，在油位下降低于唇部49时，区段44d中的油位的变化的灵敏度增加了160/60＝2.7倍。所计算灵敏度的增加为115/30＝3.8。
在油位42处于截止点附近时，散装油分离器中的油、即区段44a、44b和44c中的油的最小容积为500mL。正如所示，气泡从油中分离所需的时间是油在散装油分离器中的逗留时间。气体从油中高效的分离已经被证明具有3.3秒的逗留时间。
实例1与图3证明了散装油分离器被构造成，在液位开关断开之前，允许最大300mL的油传输至吸附器。这体现了散装油分离器的容积的大约18％，即300mL/1600mL。
在此没有任何事情意味着限制本发明。应该理解的是，本发明可用于其它水平涡旋压缩机或其它压缩机，例如螺旋型压缩机、往复型压缩机、离心型压缩机、叶片型压缩机以及旋转波型压缩机；以及其它压缩或惰性气体，包括天然气和空气。
尽管已经说明了本发明，但是应该清楚的是，大体符合本发明的原理，本发明适于进一步改型、使用和/或适用，并且包括符合本发明所属于的技术领域中公知或实际惯例的、来自本发明说明书的改进，并且可应用至此前所提出的基本结构，而符合本发明的范围或者权利要求书的限制。同样，应该理解的是，在此所用的措辞和术语以及摘要是出于说明的目的，并不应该被认为是限制。
还应该理解的是，权利要求书覆盖在此所说明的本发明的所有一般和特别的特征。

Claims (25)

1.一种水平散装油分离器与储油器，包括：
壳体，所述壳体具有进入管，所述进入管引导油与气体的进入流混合物冲击在板上；
一个或多个挡板，所述挡板固定安装在所述壳体中，并且将所述壳体划分成多个区段，所述油与气体的进入流混合物在所述各区段上冲击；
位于所述一个或多个挡板上的切口部，所述切口部包含油位上方的、用于气体流经的切口部，以及油位下方的、用于油在各区段之间流经的切口部；
最后的挡板，所述挡板设有用于气体与油的单个切口部，其中，所述油被强迫溢出进入最后的区段中，所述单个切口部具有唇部，所述唇部维持所述壳体的入口头部与所述最后的区段之间的最小油位，在所述最后的挡板与所述壳体的出口头部之间的最后的区段中的油位可选地低于所述唇部；以及
油排出管，所述油排出管引导油的流出。
2.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，油位传感器在所述最后的区段中位于所述最后的挡板的所述唇部下方。
3.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述最后的区段中的油具有少至足以使得光电油位传感器正常起作用的气泡。
4.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，还包括具有入口的气体排出管，所述入口与下述板之间的距离为管直径的，其中所述板使得在流出的气体进入所述气体排出管时所述流出的气体旋转90°。
5.根据权利要求4所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述板是所述最后的挡板的一部分。
6.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，包括储油器，所述储油器允许所述分离器的容积的至少大约18％的油容积变化。
7.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，在所述油位下降低于所述唇部时，相对于油位在所述唇部上方时，针对油位的变化具有增加至少大约2至大约2.7倍的灵敏度。
8.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，在所述油位下降低于所述唇部时，相对于油位在所述唇部上方时，针对油位的变化具有增加至少大约2.5倍的灵敏度。
9.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述气体的逗留时间为大约0.1与大约1.5秒之间。
10.根据权利要求9所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述气体的逗留时间为大约0.3与大约1.0秒之间。
11.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述油的逗留时间为大约2与大约10秒之间。
12.根据权利要求11所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述油的逗留时间为大约3与大约7秒之间。
13.根据权利要求4所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述油的至少99％与离开所述分离器的氦分离。
14.根据权利要求13所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述油的至少99.9％与离开所述分离器的氦分离。
15.根据权利要求1所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，所述进入流冲击在其上的所述板是所述壳体的内侧头部。
16.根据权利要求2所述的散装油分离器与储油器，其特征在于，油排出管的入口在所述最后的区段中低于所述油位传感器。
17.一种具有整体式储存器的水平散装油分离器，包括：
壳体；
通道，所述通道用于气体与油的进入流混合物从所述壳体中的入口流至出口端部；
进入管，所述进入管引导所述进入流混合物冲击在板上；
一个或多个挡板，所述挡板具有高于油位的、用于气体流动的切口部，以及所述壳体底部附近的、用于油流动的端口；
最大油位上方的、用于气体的排出端口，以及位于所述壳体的底部附近的、用于油的排出端口；以及
位于用于油的所述排出端口上方的均匀的油位。
18.根据权利要求17所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，所述冲击的板是所述壳体的头部。
19.根据权利要求17所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，具有共同液位的储油器允许为所述分离器的至少大约18％容积的油容积变化。
20.根据权利要求17所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，所述气体排出管的入口的位置造成在气体进入时旋转90°。
21.根据权利要求20所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，造成气体旋转90°的板是所述最后的挡板的一部分。
22.根据权利要求17所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，所述气体的逗留时间在大约0.3与大约1秒之间。
23.根据权利要求22所述的具有整体式储存器的水平散装油分离器，其特征在于，所述油的逗留时间在大约2与大约10秒之间。
24.一种用于在水平散装油分离器与储油器中将油与气体分离的方法，所述方法包括以下步骤：
将气体与油的混合物流输入壳体中；
将所述混合物冲击在所述散装油分离器的入口头部上；
允许所述混合物冲击在一个或多个挡板上，所述挡板固定安装在所述壳体中，并且将所述壳体划分成多个区段；
通过使所述混合物流经所述挡板中的上侧切口部与下侧切口部而将所述气体与油分离，所述上侧切口部适于气体流经，而所述下侧切口部适于油在不同的区段之间流经；
强制油流过具有单个切口部和唇部的最后的挡板，其中所述唇部维持所述壳体的入口头部与所述最后的挡板之间的最小油位，所述最后的挡板与所述壳体的出口头部之间的最后的区段中的油位可选地低于所述唇部；并且
引导油通过油排出管流出。
25.一种具有整体式储油器的水平散装油分离器，包括：
壳体；
用于引导进入流混合物冲击在所述散装油分离器的入口头部上的装置；
一个或多个挡板，所述挡板具有位于油位上方的、用于气体流动的装置，以及所述壳体的底部附近的、用于油流动的装置；
用于引导气体流出的装置；以及
用于引导油流出的装置。
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