CN105822558B - 一种并联多支路流量可调式油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种并联多支路流量可调式油气分离器。本发明在筒体上设置有输送油气混合物的入料管、与油泵相连的出油管和排出气态分离物料的排气管系；筒体中依次设置有离心除油单元、迷宫式除油单元和至少两列过滤除油单元，过滤除油单元的出口分别与排气管系相连；多个过滤除油单元大小各异；排气管系包括多根与过滤除油单元一一对应的排气管，每一根排气管在靠近过滤除油单元出口的位置处设置有最小压力阀和用于启闭管路的阀门。本油气分离器集成过滤、重力和离心力作用，通过并行式可控排气管系的不同组合模式，可较好地解决试验系统对于宽量程高效率低成本的技术要求，从而高效可靠地实现润滑油的循环利用和多规格压缩机的性能测试功能。

Description

一种并联多支路流量可调式油气分离器

本申请是申请日为2014年5月23日、申请号为“201410222957.0”、发明创造名称为“一种螺杆压缩机试验系统用宽量程卧式高效油气分离器”的发明专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种并联多支路流量可调式油气分离器。

背景技术

动力用喷油螺杆压缩机在工作时需要大量的润滑油对压缩机中的机械运转部件进行润滑、对压缩气体进行密封，同时带走压缩机内所产生的热量，在这个过程中，润滑油和吸入气体混合并压缩后以油气混合物的形式离开压缩机，此时必须要有宽量程高效率的油气分离器将这些润滑油从油气混合物中分离出来，一方面是为了保证在面对多规格大流量范围的试验对象时均能可靠有效地实现测试功能，具体包括为了避免在面向低排量小规格压缩机时出现最小压力阀间隙式开启以导致排气压力脉动、流量不稳的情况，该状况进而会影响测试参数采集的准确性和试验系统测量的可靠性，同时，也是为了避免在面向高排量大规格压缩机时出现最小压力阀完全开启仍无法在设定压力下及时排出压缩空气，从而导致气体管道阻力损失大影响试验系统测量的准确性的情况，该状况在最小压力阀前阻力过大阀前压力过高的极端情况下存在无法实现测试功能的可能性；另一方面是为了确保润滑油经油泵、油冷却器和油过滤器等设备处理后循环利用，以防止压缩机由于润滑油的缺乏而引起故障，从而保证压缩机的可靠性运行。因此油气分离器是保证动力用螺杆压缩机试验系统正常运行的重要设备。

现行的卧式油分离器，通常单纯采用过滤、重力或简单离心力作用进行油气分离，面向对象多为单一规格或小流量范围的的压缩机设备，单一使用传统的油气分离设备已无法满足动力用螺杆压缩机试验系统宽量程高效率低成本的设计需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种并联多支路流量可调式油气分离器。本油气分离器集成过滤、重力和离心力作用，通过并行式可控排气管系的不同组合模式，可较好地解决试验系统对于宽量程高效率低成本的技术要求，从而高效可靠地实现润滑油的循环利用和多规格压缩机的性能测试功能。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种并联多支路流量可调式油气分离器，包括筒体，所述筒体上设置有用于输送油气混合物的入料管、用于与油泵相连的循环润滑油出油管和用于排出气态分离物料的排气管系；筒体自入料管至排气管系之间依次设置有离心除油单元、迷宫式除油单元和至少两列过滤除油单元，所述过滤除油单元的出口分别与所述排气管系相连。

本发明还可以通过以下技术措施得以进一步实现：

优选的，所述离心除油单元包括同轴设置的第一离心除油管和第二离心除油管，所述第一离心除油管设置在第二离心除油管的内侧，且第一离心除油管与所述入料管相连通，第一离心除油管和第二离心除油管的远离入料管的一端设有封堵在二者管口处的封板；所述第一离心除油管的上侧设有开口，第二离心除油管的下侧设有开口。

进一步的，所述第二离心除油管的下侧开口的中部设有用于油气分离的碰撞板。

更进一步的，所述封板沿竖直方向设置在筒体中，封板的宽度大于第二离心除油管的外直径，所述离心除油单元设置在封板的靠近筒体顶部的位置。

优选的，所述迷宫式除油单元包括沿油气混合物的前进方向设置在封板下游的迷宫隔板，还包括设置在迷宫隔板下游的多个阻隔板组；所述阻隔板组与过滤除油单元一一对应，且每一个阻隔板组均设置在与其相对应的过滤除油单元的入口处。

进一步的，所述迷宫隔板设置为两个，两个迷宫隔板分布在封板的两侧，且两个迷宫隔板之间的间距小于封板的宽度；所述迷宫隔板的靠近封板的一端设有朝封板一侧弯折的折边，此折边与封板的板面之间构成物料通道。

进一步的，所述过滤除油单元设置在筒体的上部，且多个过滤除油单元沿油气混合物的前进方向依次排布；任一个阻隔板组均包括封挡在相应过滤除油单元入口处的弯折状的遮板，所述遮板上设有向下悬伸的挡板。

更进一步的，相邻阻隔板组之间，处于油气混合物前进方向下游的阻隔板组中的挡板的最低端低于处于油气混合物前进方向上游的阻隔板组中的挡板的最低端。

优选的，所述多个过滤除油单元大小各异。

优选的，所述排气管系包括彼此并联的多根排气管，所述排气管与过滤除油单元一一对应，且每一根排气管分别与对应的过滤除油单元的出口相连，排气管在靠近过滤除油单元出口的位置处设置有最小压力阀；每一根排气管上均设置有用于启闭管路的阀门。

本发明的有益效果在于：

1)、本油气分离器中的离心除油单元通过将两个不同直径的离心除油管同轴套设在一起，从而在两个离心除油管之间形成离心通道，当油气混合物沿此离心通道运动时即可实现初步除油，不但结构简单，而且除油效果良好。

本发明在较大直径的第二离心除油管的下侧开口的中部设有碰撞板，当油气混合物沿离心通道运动时，油气混合物将在惯性的作用下撞击在碰撞板上，从而可进一步提高除油效率。

此外，本发明中的离心除油单元设置在封板的靠近筒体顶部的位置，这种设置可以增大油气混合物的运动路径，从而增大了油气混合物中的油雾或油滴与筒体内部各部件的撞击几率，从而有利于润滑油的分离。

2)、本发明的迷宫式除油单元设有迷宫隔板，迷宫隔板的靠近封板的一端设有朝封板一侧弯折的折边，此折边使得油气混合物在运动过程中产生扰动和紊流，从而可以提高油气混合物中油滴之间的碰撞几率以及油滴与迷宫隔板、封板的撞击几率，有利于润滑油的去除。

同样的，迷宫式除油单元中设置的多个阻隔板组通过弯折状的遮板和向下悬伸的挡板，不但增大油气混合物的运动路径，而且提高油滴的碰撞几率，从而有效地实现了二级除油。

3)、本发明中的过滤除油单元利用过滤原理实现三级除油，除油效果良好。

本发明中的过滤除油单元大小各异，从而各个不同的过滤除油单元分别单独工作时即可实现较宽量程的润滑油的去除，而当不同的过滤除油单元两两组合、乃至多个过滤除油单元共同组合时即可实现更宽量程的润滑油的去除。

4)、本宽量程卧式高效油气分离器在面对多规格压缩机流量测试范围大、油耗量大的情况下，能够在对油气混合物实现较为彻底地油气分离的同时，保证排气压力稳定、流场均匀，分离效果好，分离效率高，气路阻力损失小，输出气流稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是去掉入料管的图1的右视图。

图4是图3的局部放大图。

图中的附图标记的含义如下：

1—筒体 2—视油镜接口 3—加油口

4—第三过滤除油单元 5—第三滤芯 6—第三最小压力阀

7—第二过滤除油单元 8—第二滤芯 9—第二最小压力阀

10—第一最小压力阀 11—第一过滤除油单元 12—压力表接口

13—第一滤芯 14—封板 15—离心除油单元

15a—第一离心除油管 15b—第二离心除油管 15c—碰撞板

16—入料管 17—迷宫隔板 18—排污口 19—第一遮板

20—第一挡板 21—第二遮板 22—第二挡板 23—出油管

24—第三遮板 25—第三挡板 26—控制气接口

27—安全阀A接口 28—第三截止阀 29—放油口A

30—第二截止阀 31—放油口B 32—第一截止阀 33—放油口C

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，附图1～4中的箭头即为油气混合物的流动方向。

如图1～4所示，本油气分离器的筒体1上设置有用于输送油气混合物的入料管16、用于与油泵相连的循环润滑油出油管23和用于排出气态分离物料的排气管系，筒体1自入料管16至排气管系之间依次设置有离心除油单元15、迷宫式除油单元、三列过滤除油单元和排气管系。

如图1、2所示，所述入料管16的一端插入离心除油单元15的第一离心除油管15a中，油气混合物自入料管16中进入第一离心除油管15a，并由第一离心除油管15a上部的开口进入第一离心除油管15a和第二离心除油管15b围成的离心通道，自离心通道出来的油气混合物在惯性的作用下继续前冲并与碰撞板15c发生撞击，从而初步实现油气分离，分离出的液态油沉入筒体1的底部。

初步分离后的油气混合物随即进入迷宫除油单元。如图1、2所示，迷宫除油单元由处于上游的迷宫隔板17和处于下游的三组阻隔板组构成，三组阻隔板组分别为第一遮板19和第一挡板20、第二遮板21和第二挡板22、第三遮板24和第三挡板25。

油气混合物自离心除油单元出来后，首先绕过封板14并通过封板14和迷宫隔板17之间的通道进入筒体主空间，在此过程中，油气混合物中的部分油雾或油滴将与筒体内壁面、封板14和迷宫隔板17的板面撞击并分离，分离后的液态油溅入或沿筒壁和封板14和迷宫隔板17的板面流入筒体底部；当油气混合物进入筒体主空间后，油气混合物将先后与三组阻隔板组中的遮板和挡板发生接触和碰撞，从而进一步实现油气分离，分离出的液态油溅入或沿筒壁流入筒体底部，分离润滑油后的气态混合物进入过滤除油单元。

如图1、2所示，本实施例中设有三列过滤除油单元：第一过滤除油单元11、第二过滤除油单元7和第三过滤除油单元4，三列过滤除油单元大小均不相同，且三列过滤除油单元沿着油气混合物的前进方向依次排布。

油气混合物进入过滤除油单元，经专用润滑油过滤滤芯(即图1中的第一滤芯13、第二滤芯8、第三滤芯5)最终过滤后，液态油流入筒体底部，过滤后的压缩空气进入滤芯内部并经排气口进入排气管系。

如图2所示，所述排气管系主要包括三根并联的排气管和一根排气总管，三根排气管在与相对应的过滤除油单元的出口位置处均设置有最小压力阀(即图1中的第一最小压力阀10、第二最小压力阀9、第三最小压力阀6)，三根排气管上还设置有启闭管路的截止阀(即图1中的第一截止阀32、第二截止阀30、第三截止阀28)。

三级除油后的压缩空气经安装在筒体排气口处的最小压力阀排出，进入相应的排气管，随后进入排气总管排出。

工作时通过控制排气管上的截止阀的开闭，可形成如下7种组合：

1、第一支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元和第一过滤除油单元11而排出筒体1。

2、第二支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元和第二过滤除油单元7而排出筒体1。

3、第三支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元和第三过滤除油单元4而排出筒体1。

4、第一支路和第二支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元、并联的第一过滤除油单元11和第二过滤除油单元7而排出筒体1。

5、第一支路和第三支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元、并联的第一过滤除油单元11和第三过滤除油单元4而排出筒体1。

6、第二支路和第三支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元、并联的第二过滤除油单元7和第三过滤除油单元4而排出筒体1。

7、第一支路、第二支路和第三支路

油气混合物依次经离心除油单元15、迷宫除油单元、并联的第一过滤除油单元11和第二过滤除油单元7以及第三过滤除油单元4而排出筒体1。

因此，本油气分离器集成过滤、重力和离心力作用，通过并行式可控排气管系的不同组合模式，能够较好地分别适应于不同规格压缩机的不同流量范围。

Claims (7)

1.一种并联多支路流量可调式油气分离器，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)上设置有用于输送油气混合物的入料管(16)、用于与油泵相连的循环润滑油出油管(23)和用于排出气态分离物料的排气管系；筒体(1)自入料管至排气管系之间依次设置有离心除油单元、迷宫式除油单元和至少两列过滤除油单元，所述过滤除油单元的出口分别与所述排气管系相连；

所述多个过滤除油单元大小各异；

所述排气管系包括彼此并联的多根排气管，所述排气管与过滤除油单元一一对应，且每一根排气管分别与对应的过滤除油单元的出口相连，排气管在靠近过滤除油单元出口的位置处设置有最小压力阀；每一根排气管上均设置有用于启闭管路的阀门；

所述离心除油单元包括同轴设置的第一离心除油管(15a)和第二离心除油管(15b)，所述第一离心除油管(15a)设置在第二离心除油管(15b)的内侧，且第一离心除油管(15a)与所述入料管(16)相连通，第一离心除油管(15a)和第二离心除油管(15b)的远离入料管(16)的一端设有封堵在二者管口处的封板(14)；所述第一离心除油管(15a)的上侧设有开口，第二离心除油管(15b)的下侧设有开口。

2.根据权利要求1所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：所述第二离心除油管(15b)的下侧开口的中部设有用于油气分离的碰撞板(15c)。

3.根据权利要求1或2所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：所述封板(14)沿竖直方向设置在筒体(1)中，封板(14)的宽度大于第二离心除油管(15b)的外直径，所述离心除油单元设置在封板(14)的靠近筒体(1)顶部的位置。

4.根据权利要求3所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：所述迷宫式除油单元包括沿油气混合物的前进方向设置在封板(14)下游的迷宫隔板(17)，还包括设置在迷宫隔板(17)下游的多个阻隔板组；所述阻隔板组与过滤除油单元一一对应，且每一个阻隔板组均设置在与其相对应的过滤除油单元的入口处。

5.根据权利要求4所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：所述迷宫隔板(17)设置为两个，两个迷宫隔板(17)分布在封板(14)的两侧，且两个迷宫隔板(17)之间的间距小于封板(14)的宽度；所述迷宫隔板(17)的靠近封板(14)的一端设有朝封板(14)一侧弯折的折边，此折边与封板(14)的板面之间构成物料通道。

6.根据权利要求4所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：所述过滤除油单元设置在筒体(1)的上部，且多个过滤除油单元沿油气混合物的前进方向依次排布；任一个阻隔板组均包括封挡在相应过滤除油单元入口处的弯折状的遮板，所述遮板上设有向下悬伸的挡板。

7.根据权利要求4所述的并联多支路流量可调式油气分离器，其特征在于：相邻阻隔板组之间，处于油气混合物前进方向下游的阻隔板组中的挡板的最低端低于处于油气混合物前进方向上游的阻隔板组中的挡板的最低端。