CN102463006A - 油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油气分离器，包括外筒体(2)，设置在所述外筒体(2)内的离心分离段(1)、和封闭所述外筒体(2)以形成内部空间的端部封头(3)，离心分离段(1)连接在外筒体(2)内侧，并形成有单独的环形腔体，离心分离段(1)还具有使环形腔体与外界相通的入口部以及朝向端部封头(3)以使环形腔体与内部空间相通的出口部(16)。可以使油气混合物在离心分离段获得较好的离心效果，充分的将油滴和气体分离开来，有效地提高了油气分离效率。

Description

油气分离器

技术领域

本发明涉及制冷系统，具体而言，涉及一种油气分离器。

背景技术

目前，满液式冷水机组相对于干式机组来说，换热效果大大改善，能明显的提高机组的能效比，因此满液式水冷螺杆机组的开发越来越成为国内大型冷水机组技术领域的热点，特别在国家公布了新的冷水机组节能评价标准后，更是成为了各大型中央空调制造厂家竞争的焦点；而满液式水冷螺杆机组的技术难度在于回油技术，所以高性能的油气分离器对于螺杆满液式冷水组来说至关重要。

已有的油气分离器包括粗分段和细分段，粗分段包括进油管，折流板，罐体和储油罐，将进入粗分段内的油气混合物中较大的油滴通过惯性和重力分离出来，然后将粗分之后的油气混合物送入细分段，细分段包括油气分离芯以及回油管，其中油气分离芯将粗分后的油气混合物中的油滴过滤掉，将气体通过排气管道排出，分离出来的油滴通过回油管送回压缩机中。

在公开日为2008年10月29日，公开号为“CN101294762A”，专利名称为“一种制冷系统多级高效油气分离装置”的中国发明专利申请中，提供了一种油气分离装置，使油气混合物经过离心分离、撞击分离、重力分离和过滤网的分离等多种手段的处理，将绝大部分的润滑油和制冷剂分离出来。本发明的油气分离装置，油气混合物进入离心分离段后在环形腔体间自上而下流动，通过折流板改变气流的方向，同时将油滴留在折流板上。在本发明中，油气分离段主要为环形腔体，气流进入后，可以有多种流向，或者不经过离心作用直接流出，容易发生对流或者乱流等，影响了离心分离段的离心作用，降低了对于油滴的分离效果。

发明内容

本发明旨在提供一种油气分离器，可以使油气混合物在离心分离段获得较好的离心效果，充分的将油滴和气体分离开来，有效地提高了油气分离效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种油气分离器，包括外筒体，设置在外筒体内的离心分离段、和封闭外筒体以形成内部空间的端部封头，离心分离段连接在外筒体内侧，并形成有单独的环形腔体，离心分离段还具有使环形腔体与外界相通的入口部以及朝向端部封头以使环形腔体与内部空间相通的出口部。

进一步地，离心分离部包括与外筒体同轴设置的内筒体，以及连接外筒体与内筒体的左封板与右封板，出口部设置在左封板或者右封板上。

进一步地，离心分离段还包括隔板，设置在环形腔体中，位于入口部的一侧，将入口部和出口部隔离开。

进一步地，离心分离段还包括折流挡板，设置在环形腔体内。

进一步地，离心分离段的环形腔室中的折流挡板包括沿外环壁设置的第一组折流挡板和沿内环壁设置的第二组折流挡板，第一组和第二组折流挡板一一交错设置。

进一步地，折流挡板为倒V字结构，尖端朝向环形腔体的水平截面圆环的中心圆设置。

进一步地，折流挡板绕离心分离段的中心轴对称均匀地设置。

进一步地，入口部具有进气管道，进气管道设置在外筒体一侧，并使油气混合物沿离心分离段的环形空间的水平截面圆环的中心圆切线方向进入离心分离段。

进一步地，油气分离器还包括位于离心分离段下游的过滤段，在过滤段与离心分离段之间的内部空间形成油气混合物扩散腔。

进一步地，油气分离器为卧式油气分离器，离心分离段的下端设置有油道。

进一步地，在离心分离段与过滤段之间设置有第一挡油板，在过滤段与外筒体的末端之间设置有第二挡油板，第一挡油板与第二挡油板高于油道设置。

应用本发明的技术方案，离心分离段形成有单独的环形腔体，油气混合物流入后，在腔体中走过一个循环，然后从朝向端部封头以使环形腔体与内部空间相通的出口部流出，使得油气混合物在环形腔体内能够获得足够的离心作用力，可以充分的分离出大的油滴。在环形腔体的流动使油气混合物具有统一的流向，避免了紊流和乱流的出现，提高了离心分离效率。折流挡板的设置，使得进入离心分离段的油气混合物中的油滴能够在离心作用下由于惯性和重力作用而黏附在折流挡板上，使油气混合物中的油滴获得更好的分离效果。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的油气分离器的离心分离段的实施例的主视结构示意图；

图2示出了根据图1的A-A向剖视结构示意图；以及

图3示出了根据本发明的油气分离器的实施例的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1，图2和图3所示，根据本发明的油气分离器的实施例，包括外筒体2，设置在外筒体2内的离心分离段1、和封闭外筒体2以形成内部空间的端部封头3，离心分离段1连接在外筒体2内侧，并形成有单独的环形腔体，离心分离段1还具有使环形腔体与外界相通的入口部以及朝向端部封头3以使环形腔体与内部空间相通的出口部16。如图1所示，离心分离部1包括与外筒体2同轴设置的内筒体11，以及连接外筒体2与内筒体11的左封板12与右封板13，出口部设置在左封板12或者右封板13上。入口部具有进气管道4，进气管道4设置在外筒体3一侧，并使油气混合物沿离心分离段1的环形空间的水平截面圆环的中心圆切线方向进入离心分离段1。切向布置的进气管道4使进入的油气混合物沿筒体内侧切向流动，可以最大限度地降低气体流动的阻力，使其获得较好的流动性能。油气混合物进入离心分离段1的环形腔体内，由于环形腔体为一个独立腔体，只具有与外界相通的入口部以及朝向端部封头3以使环形腔体与内部空间相通的出口部16，因此，进入的气体只能从出口部16流出，将出口部16设置在油气混合物沿环形空腔流动一周后的末端处，由于油气混合物沿切向方向流入，即使出口部16距离进气口较近，进入的油气混合物在惯性作用和压力作用下也并不会沿出口部16流出，或者只会有很少一部分会从出口部16流出，大多数气体而会随着气体流动方向流动，如此一来，油气混合物将会获得较大的流动行程，能够具有较为充分的离心效果，也就能够使较大的油滴在离心作用下更充分地分离出来。

作为本实施例的一种优选方式，离心分离段1还包括隔板14，设置在环形腔体中，位于入口部的一侧，将入口部和出口部16隔离开。隔板14使得进气管道4与出口部16隔离开来，也就完全排除了从进气管都4进入的油气混合物直接从出口部16流出的现象，使进入的气体沿环形腔体流动一周后才可从出口部16流出。优选地，隔板14紧邻进气管道4设置，并位于油气混合物进入后形成的低压区内，出口部16紧邻隔板14设置。

如图1所示，为了更充分地利用油气混合物在环形腔体中所具有的离心作用来分离较大的油滴，离心分离段1还包括折流挡板15，设置在环形腔体内，用以沿环形腔体从上游到下游连续改变油气混合物的流向。离心分离段的环形腔室中的折流挡板15包括沿外环壁周向设置的第一组折流挡板和沿内环壁周向设置的第二组折流挡板，第一组中的每一个折流挡板和第二组中的每一个折流挡板一一交错设置。折流挡板15的存在，使得流入环形腔体内的油气混合物在流动的过程中连续改变流向，由于气体较轻，油滴密度较大，在惯性作用和离心作用的双重作用下，由于折流挡板15的阻拦，气体继续沿环形腔体运动，而油滴则沉积在折流挡板15上，或者黏附在筒壁上，并形成大的油滴滴落，油气混合物每次经过一个折流挡板15都会经历一次油滴的分离，在气体的整个流动过程中，油滴可以得到充分的分离。

为了使气体具有较稳定的流动，以避免形成乱流或者紊流，气体在流动过程中由于折流挡板15的影响所引起的波动应该较小，为了使折流挡板15既具有较好的油滴分离作用，又能够使流动气体流经折流挡板15之后仍然具有稳定的流动结构与正确的流动方向，在本实施例中，折流挡板15采用倒V字结构，尖端朝向环形腔体的水平截面圆环的中心圆设置，优选地，尖端设置在中心圆上。因为折流挡板15分别沿内环壁和外环壁一一交错设置，因此，油气混合物流动过程中可以充分利用离心作用，而V字结构的折流挡板15尖端设置在环形腔体的水平截面圆环的中心圆上，可以保证气体在流经折流挡板15时具有平稳的流向转换，而不至于使气体流经其中一个折流挡板15之后在下一个折流挡板15的折挡下形成乱流，影响环形腔体的离心作用。

作为一种优选实施方式，折流挡板15绕所述离心分离段1的中心轴对称均匀地设置，由于相同的间距与相同的结构，油气混合物在流动过程中的流向转换以及流速都比较稳定，也就使整个环形腔体内的气体流动更加稳定，分离效果更好。

油气混合物经过离心分离段1的离心作用之后，较大的油滴被从油气混合物中分离出来，剩下的小油滴与气体一起从出口部15流出，并流经端部封头3，经过端部封头3的折流作用，使油滴在惯性作用下黏附在端部封头3上，剩余的油气混合物经折射后流经内筒体11的通道，由于通道较小，油气混合物被汇聚在一起，由于油的黏附作用，小的油滴结合在一起形成较大油滴，并在重力作用下沉降分离。经过沉降分离之后的油气混合物从内筒体11的通道中流出，并进入一个较大的内部空间，由于流通面积的突然变大，气体流速降低，并在离心分离段1下游的过滤段5与离心分离段1之间形成的混合气体扩散腔里充分扩散，然后经过过滤段5的过滤，使油气混合物中的较小油滴附着在过滤网上，随着附着油滴的增多，逐渐形成较大的油滴，在重力作用下，油滴从高处滴落，过滤后的气体从排气管9流出油气分离器。

优选地，本实施例中的油气分离器为卧式油气分离器。在离心分离段1的下端设置有油道，经过离心分离段1的离心作用分离出来的油滴以及黏附在端部封头3的内壁上的油滴滴落在外筒体2的底部后，沿着离心分离段的油道流出，流过过滤网之后到达集油管8，与在过滤段两侧所形成的油滴一起经集油管8排出油分离器。

为了方便油滴向集油管8汇聚，在外筒体底部开设有导油槽，使滴落的油液向集油管8流动。

如图3所示，在离心分离段1与过滤段5之间设置有第一挡油板6，在过滤段5与外筒体2的末端之间设置有第二挡油板7，第一挡油板6与第二挡油板7高于油道设置。第一挡油板6和第二挡油板7可以防止油气混合物向下冲击而使底部汇集的油液上窜，影响油气分离的效果。而将挡油板高于油道设置，可以防止油道另一侧油滴汇集较多流过油道后进入挡油板上部，使挡油板失去挡油效果。滴落在挡油板上的油滴通过过滤网流入外筒体3底部，并经过集油管8排出。为了加快在挡油板上的油滴的排放，挡油板上可以设置漏油孔。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例在离心分离段1形成有单独的环形腔体，油气混合物流入后，在腔体中走过一个循环，然后从朝向端部封头3以使环形腔体与内部空间相通的出口部16流出，使得油气混合物在环形腔体内能够获得足够的离心作用力，可以充分的分离出大的油滴。在环形腔体的流动使油气混合物具有统一的流向，避免了紊流和乱流的出现，提高了离心分离效率。折流挡板15的设置，使得进入离心分离段的油气混合物中的油滴能够在离心作用下由于惯性和重力作用而黏附在折流挡板15上，使油气混合物中的油滴获得更好的分离效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种油气分离器，包括外筒体(2)，设置在所述外筒体(2)内的离心分离段(1)、和封闭所述外筒体(2)以形成内部空间的端部封头(3)，其特征在于，

所述离心分离段(1)连接在所述外筒体(2)内侧，并形成有单独的环形腔体，

所述离心分离段(1)还具有使所述环形腔体与外界相通的入口部以及朝向所述端部封头(3)以使所述环形腔体与所述内部空间相通的出口部(16)。

2.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述离心分离部(1)包括与所述外筒体(2)同轴设置的内筒体(11)，以及连接所述外筒体(2)和所述内筒体(11)的左封板(12)和右封板(13)，所述出口部(16)设置在所述左封板(12)或者所述右封板(13)上。

3.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述离心分离段(1)还包括隔板(14)，所述隔板(14)设置在所述环形腔体中，位于所述入口部的一侧，将所述入口部和所述出口部(16)隔离开。

4.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述离心分离段(1)还包括折流挡板(15)，设置在所述环形腔体内。

5.根据权利要求4所述的油气分离器，其特征在于，所述离心分离段的环形腔室中的折流挡板(15)包括沿外环壁设置的第一组折流挡板和沿内环壁设置的第二组折流挡板，所述第一组和第二组折流挡板一一交错设置。

6.根据权利要求4或5所述的油气分离器，其特征在于，所述折流挡板(15)为倒V字结构，尖端朝向所述环形腔体的水平截面圆环的中心圆设置。

7.根据权利要求6所述的油气分离器，其特征在于，所述折流挡板(15)绕所述离心分离段(1)的中心轴对称均匀地设置。

8.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述入口部具有进气管道(4)，所述进气管道(4)设置在所述外筒体(3)一侧，并使油气混合物沿所述离心分离段(1)的环形空间的水平截面圆环的中心圆切线方向进入所述离心分离段(1)。

9.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，还包括位于所述离心分离段(1)下游的过滤段(5)，在所述过滤段(5)与所述离心分离段(1)之间的内部空间形成混合气体扩散腔。

10.根据权利要求1所述的油气分离器，其特征在于，所述油气分离器为卧式油气分离器，所述离心分离段(1)的下端设置有油道。

11.根据权利要求10所述的油气分离器，其特征在于，在所述离心分离段(1)和所述过滤段(5)之间设置有第一挡油板(6)，在所述过滤段(5)和所述外筒体(2)的末端之间设置有第二挡油板(7)，所述第一挡油板(6)和所述第二挡油板(7)高于所述油道设置。

Images