CN106032954A - 一种油分离器和油气分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油分离器和油气分离的方法，该油分离器包括：壳体；设置于壳体内的过滤网，从壳体顶壁延伸至壳体内的进气管和设置于壳体底壁延伸至壳体内的排气管；所述壳体内，所述进气管和所述排气管之间，设置有改变气流流向、增加气流通过距离的遮挡部件。该油分离器通过设置遮挡部件，大大增加了气流的流动距离，极大的提高了气体和油滴的分离效率，同时阻止了气流与油面进行接触，也阻止了气流对油面的冲击，避免了气体再次混入油滴，也避免了油面长期受到气流冲击而影响润滑油的回油量从而导致压缩机缺油的问题。

Description

一种油分离器和油气分离的方法

技术领域

本发明属于气、油分离技术领域，尤其涉及一种油分离器和油气分离的方法。

背景技术

在蒸汽压缩式制冷系统中，经压缩后的氟利昂蒸汽(或氨蒸汽)，是处于高压高温的过热状态。由于它排出时的流速快、温度高。汽缸壁上的部分润滑油，由于受高温的作用难免形成油蒸汽及油滴微粒与制冷剂蒸汽一同排出。且排汽温度越高、流速越快，则排出的润滑油越多。对于制冷系统来说，由于制冷剂与油不相溶，所以当润滑油随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器时会在传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和蒸发器的传热效果降低，降低制冷效果。据有关资料介绍在蒸发表面上附有0.1mm油膜时，将使蒸发温度降低2.5℃，多耗电11～12％。所以必须在压缩机与冷凝器之间设置油分离器，以便将混合在制冷剂蒸汽中的润滑油分离出来。现有的油分离器，气流在其中的流动距离通常较短，使得气体和油滴的分离效率较低，导致排出的气体中仍然有油滴的残留，分离效果较差。

所以，现有的油分离器由于气流的流动距离较短导致气体和油滴的分离效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种油分离器，以解决现有技术的油分离器，由于气流的流动距离较短导致气体和油滴分离效率低的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

在一些可选的实施例中，该油分离器包括：壳体；设置于壳体内的过滤网，从壳体顶壁延伸至壳体内的进气管和设置于壳体底壁延伸至壳体内的排气管；所述壳体内，所述进气管和所述排气管之间，设置有改变气流流向、增加气流通过距离的遮挡部件。

在一些可选的实施例中，该油分离器中进气管的出气口靠近壳体的底部，出气口为朝上、管口正对临近的壳体侧壁、具有角度面的开口。

在一些可选的实施例中，该油分离器中遮挡部件包括改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件，固定在壳体的顶部。

在一些可选的实施例中，该油分离器中第一遮挡部件与顶部连接的位置，具有防止气流积聚的开口。

在一些可选的实施例中，该油分离器中遮挡部件还包括固定在靠近壳体底部、改变经过第一遮挡部件的气流的流向的第二遮挡部件。

在一些可选的实施例中，该油分离器中，遮挡部件为板状。

在一些可选的实施例中，该油分离器还包括：设置于壳体底壁、第二遮挡部件下方的回油口和安装于壳体的顶部的安全阀。

在一些可选的实施例中，该油分离器中过滤网包括多个，介于进气管、排气管之间；遮挡部件介于所述过滤网之间。

本发明的另一个目的是提出一种采用上述油分离器进行油气分离的方法。

在一些可选的实施例中，该方法包括以下步骤：将含油气体从进气管送入，所述含油气体经过所述过滤网、增加气流通过距离的遮挡部件；油气分离后的剩余气体经过所述排气管排出。

在一些可选的实施例中，该方法中遮挡部件包括：改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件，固定在壳体的顶部；固定在靠近壳体底部、改变经过所述第一遮挡部件的气流的流向的第二遮挡部件；含油气体水平冲击所述第一遮挡部件后，竖直向下流动冲击所述第二遮挡部件后反弹流动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供一种油分离器和油气分离的方法，该油分离器中设置有用于增加气流的流动距离的第一遮挡部件和第二遮挡部件，通过设置第一遮挡部件和第二遮挡部件，使得气流的流动方向发生改变，在原路径的基础上通过两次方向的改变，大大增加了气流的流动距离，极大的提高了气体和油滴的分离效率，并且由于第二遮挡部件设置于壳体底部，使得气流撞击第二遮挡部件后反弹向壳体顶部流动，不会接触到位于壳体底部的油面，也不会对油面造成冲击，避免了气体再次混入油滴，同时也避免了油面长期受到气流冲击而影响润滑油的回油量从而导致压缩机缺油的问题。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明实施例的油分离器的结构示意图；

图2是图1中油分离器中未设置第二遮挡部件的效果示意图；

图3是本发明实施例的油分离器的第一遮挡部件的部分放大示意图；

图4是图1中油分离器中第一遮挡部件上未设置开口的效果示意图；

图5是本发明实施例的油气分离的方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

现在结合附图进行说明，图1示出的是一些可选的实施例中油分离器的结构图；图2示出的是图1中油分离器中未设置第二遮挡部件时的效果示意图；图3示出的是一些可选的实施例中油分离器的第一遮挡部件的部分放大图；图4示出的是图1中油分离器中第一遮挡部件上未设置开口时的效果示意图；图5示出的是一些可选的实施例中油气分离的方法的流程图。

如图1所示，在一些可选的实施例中，公开了一种油分离器，该油分离器包括：壳体1；设置于壳体1内的过滤网；从壳体1的顶壁2延伸至壳体1内的进气管3和设置于壳体1的底壁4延伸至壳体1内的排气管5；所述壳体1内，所述进气管3和所述排气管5之间，设置有用于改变气流流向、增加气流通过距离的遮挡部件。

在一些可选的实施例中，该油分离器中，进气管3的进气口6设置于壳体1的顶壁2外，其出气口7设置于靠近壳体1的底部的区域，且该出气口7为朝上、管口正对壳体1的侧壁8、具有角度面的开口，这样，含油气体从进气管3进入到油分离器的壳体1中时，可以经过与壳体1的侧壁8的碰撞提高油气分离的效率；排气管5的进气口9设置于靠近壳体1的顶部的区域，且该进气口9为朝上、管口正对壳体1的侧壁10、具有角度面的开口，其排气口11设置于壳体1的底壁4外，这样，气体在进入排气管5之前还会与壳体1的侧壁10发生碰撞，使得气体中最后残留的油滴可以经碰撞而从气体中分离出来，从而增加油气分离的效率；进气管3和排气管5都可以选取L型管，并且可以将进气管3和排气管5分别设置于壳体1的两端，这样，有利于增加气流流动时通过的距离，从而增加油气分离的效率。进气管3和排气管5的横截面积都远远小于壳体1的横截面积，这样，含油气体从进气管3进入到油分离器后，由于气流通道截面突然扩大，气流速度骤降，从而发生气体和油滴的分离，分离后的油滴由于重力作用，自然滴落到油分离器的壳体1的底部，在壳体1的底部形成油面12。

在一些可选的实施例中，该油分离器中遮挡部件可以设置多个，例如：固定在壳体1的顶部，用于改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件13；固定在靠近壳体1底部的区域、用于改变经过第一遮挡部件13的气流的流向的第二遮挡部件14，在设置第二遮挡部件14时，需要为经过油气分离后汇聚到壳体底部的油滴预留出一定的区域，该第二遮挡部件14应该设置于油面12的上方。第一遮挡部件13和第二遮挡部件14都可以设置为板状，其中，第一遮挡部件13可以垂直于壳体1的顶壁2，也可以与壳体1的顶壁2形成一定的夹角，只要保证，气流与之碰撞之后向壳体1的底部流动即可。而第二遮挡部件14可以平行于壳体1的底壁4，也可以倾斜于壳体1的底壁4，只要保证，气流与之碰撞之后向壳体1的顶部流动即可。这样，当含油气体流经第一遮挡部件13和第二遮挡部件14时，都会改变原来的流动方向，增加通过的距离，从而增加油气的分离效率，并且含油气体流经遮挡部件时，都会与遮挡部件发生碰撞，使得一部分油滴发生分离，也会增加油气分离的效率。这样，在油分离器中通过设置第一遮挡部件13和第二遮挡部件14，极大的提高了气体和油滴的分离效率，分离效果更好。同时，由于在油面上方设置了第二遮挡部件14，速度较快的气流在流经壳体1底部后就不会重新混入油滴，也不会由于速度较快对油面产生冲击，造成油面发生变化(例如，图2中油面12上方未设置遮挡部件，速度较快的气流在流经壳体底部时，由于速度较快对油面产生了冲击，造成油面发生变化)，影响回油量而导致压缩机缺油的问题，极大的降低了压缩机的损耗。

如图3、图4所示，在一些可选的实施例中，该油分离器中第一遮挡部件13与顶部连接的位置，具有防止气流积聚的开口15。该油分离器中的开口15的形状可以设置为V型。在第一遮挡部件13上设置开口15是为了防止气流在第一遮挡部件13靠近壳体1顶壁2处形成气流堆积的死区16，影响气流的流动路径，从而影响该油分离器的分离效果，降低气体与油滴的分离效率。

在一些可选的实施例中，该油分离器中过滤网可以设置多个，所述多个过滤网都介于进气管3和排气管5之间；遮挡部件介于所述过滤网之间。例如，设置于壳体1内、分别位于第一遮挡部件13和第二遮挡部件14的两侧的第一过滤网17和第二过滤网18，这些过滤网可以过滤掉含油气体中的大部分油滴，油滴在第一过滤网17和第二过滤网18上可以聚集为大的油滴，之后沿所述第一过滤网17和第二过滤网18流到油分离器壳体1的底部；其中，第一过滤网17的两端分别与壳体1的顶壁2和底壁4固定连接，第二过滤网18的两端也分别与壳体1的顶壁2和底壁4固定连接，这样，可以保证气流全部流经第一过滤网17和第二过滤网18，使得气流中的气体和油滴得到充分的过滤，提高气体和油滴的分离效率。

在一些可选的实施例中，该油分离器还包括：设置于壳体1的底壁4、第二遮挡部件14下方的回油口19和安装于壳体1的顶部的安全阀20。回油口19设置于第二遮挡部件14的下方，第二遮挡部件14可以对气流形成阻挡，使得回油口19处的油面不会受到气流的冲击，从而不会影响压缩机的回油量，保护了压缩机不被损毁。

该油分离器的工作原理为：含油气体(例如压缩机排出的高温高压的气态冷媒)经该油分离器的进气管3进入到该油分离器中，从进气管3进入到油分离器的壳体1内时，由于气流速度的变化，发生第一次气体和油滴的分离，分离的油滴滴落到壳体1的底部，第一次分离后的气流与壳体1的侧壁8发生碰撞，产生第二次气体与油滴的分离，第二次与油滴分离后的气流流向第一过滤网17，在第一过滤网17处进行气体和油滴的第三次分离，第三次与油滴分离后的气流流向第一遮挡部件13，与第一遮挡部件13碰撞后流向第二遮挡部件14并与第二遮挡部件14进行碰撞，在与第一遮挡部件13和第二遮挡部件14碰撞的过程中气体分别与油滴发生第四、第五次分离，分离后的气流流向第二过滤网18进行第六次气体和油滴的分离，第六次分离后的气流与壳体1的另一端的侧壁10碰撞之后经排气管5通过其排气口11排出，这样，气体和油滴经过多次分离之后，油滴滴落到油分离器的壳体1的底部，气体从排气管5的排气口11排出，实现了气体和油滴的分离，分离后的油滴可以通过回油口19回流到压缩机中供压缩机使用。

本发明提供的油分离器中设置有用于增加气流流动距离的第一遮挡部件和第二遮挡部件，通过设置第一遮挡部件和第二遮挡部件，使得气流的流动方向发生改变，在原路径的基础上通过两次方向的改变，大大增加了流动的距离，极大的提高了气体和油滴的分离效率，并且由于第二遮挡部件设置于油面的上方，使得气流在第二遮挡部件处流向发生改变，不会接触到油面，也不会对油面造成冲击，避免了气体再次混入油滴，同时也避免了油面长期受到气流冲击而影响润滑油的回油量从而导致压缩机缺油的问题。

如图5所示，在一些可选的实施例中，公开了一种采用上述油分离器进行油气分离的方法，该方法包括以下步骤：

S51、将含油气体从进气管送入；

在一些可选的实施例中，该方法中进气管的出气口靠近油分离器的壳体的底部，且该出气口为朝上、管口正对临近的壳体侧壁、具有角度面的开口。含油气体从进气管进入油分离器后，与油分离器一端的侧壁碰撞后向该油分离器的顶部流动。

S52、所述含油气体经过所述过滤网、增加气流通过距离的遮挡部件；

在一些可选的实施例中，该方法中过滤网包括：设置于进气管和排气管之间的第一过滤网和第二过滤网；遮挡部件包括：改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件，固定在壳体的顶部；固定在靠近壳体底部、改变经过所述第一遮挡部件的气流的流向的第二遮挡部件。与油分离器的壳体的侧壁碰撞后的含油气体，经过第一过滤网后，水平冲击所述第一遮挡部件后，竖直向下流动冲击所述第二遮挡部件后反弹流向所述第二过滤网，经过所述第二过滤网后流向排气管。

S53、油气分离后的剩余气体经过所述排气管排出。

在一些可选的实施例中，该方法中排气管的进气口靠近油分离器的壳体的顶部，且该进气口为朝上、管口正对临近的壳体侧壁、具有角度面的开口。油气分离后的剩余气体与壳体的侧壁碰撞后经过所述排气管排出。

通过该方法进行油气分离的含油气体，由于经过更加长的流动距离以及多次与壳体的侧壁或遮挡部件进行碰撞，油气分离效率显著提高。

总之，以上所述仅为本发明的实施例，仅用于说明本发明的原理，并非用于限定本发明的保护范围。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 (10)

1.一种油分离器，包括壳体，其特征在于，还包括：设置于壳体内的过滤网，从壳体顶壁延伸至壳体内的进气管和设置于壳体底壁延伸至壳体内的排气管；

所述壳体内，所述进气管和所述排气管之间，设置有改变气流流向、增加气流通过距离的遮挡部件。

2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述进气管的出气口靠近所述壳体的底部，所述出气口为朝上、管口正对临近的壳体侧壁、具有角度面的开口。

3.根据权利要求1或2所述的油分离器，其特征在于，所述遮挡部件包括改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件，固定在所述壳体的顶部。

4.根据权利要求3所述的油分离器，其特征在于，所述第一遮挡部件与所述顶部连接的位置，具有防止气流积聚的开口。

5.根据权利要求3所述的油分离器，其特征在于，所述遮挡部件还包括固定在靠近壳体底部、改变经过所述第一遮挡部件的气流的流向的第二遮挡部件。

6.根据权利要求5所述的油分离器，其特征在于，所述遮挡部件为板状。

7.根据权利要求5所述的油分离器，其特征在于，还包括：设置于所述壳体底壁、第二遮挡部件下方的回油口和安装于壳体的顶部的安全阀。

8.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于，所述过滤网包括多个，介于所述进气管、排气管之间；所述遮挡部件介于所述过滤网之间。

9.一种采用权利要求1的油分离器进行油气分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含油气体从进气管送入，所述含油气体经过所述过滤网、增加气流通过距离的遮挡部件；

油气分离后的剩余气体经过所述排气管排出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述遮挡部件包括：改变水平方向气流的流向的第一遮挡部件，固定在所述壳体的顶部；

固定在靠近壳体底部、改变经过所述第一遮挡部件的气流的流向的第二遮挡部件；

所述含油气体水平冲击所述第一遮挡部件后，竖直向下流动冲击所述第二遮挡部件后反弹流动。