CN106196774B - 油分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油分离器，包括外筒体、设置在外筒体内的挡板、滤网层，挡板上方的外筒体内设置有内圆台腔体，内圆台腔体与外筒体之间形成第一区腔室，内圆台腔体形成与第一区腔室相连通的第二区腔室；滤网层下方形成第三区腔室；挡板与滤网层之间设置有将第二区腔室和第三区腔室相连通的内圆筒，内圆筒与外筒体之间形成第四区腔室，第三区腔室通过滤网层与第四区腔室相连通，进气口位于第一区腔室，排气口位于第四区腔室。本发明设置双程旋风离心分离和滤网过滤分离，形成四腔室，并多次改变气流方向，增加油分离器分离的路径，增强分离效果；排气口设置在油分的中下部，缩短了排气管的距离，减少排气阻力和振动，有利机组提升能效。

Description

油分离器
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种将混在气态制冷剂中的油进行分离的油分离器。
背景技术
润滑油在制冷系统的压缩机起着至关重要的作用，不仅给转子提供润滑、冷却作用，油膜还能密封转子与压缩机壳体之间的缝隙，从而限制了高压制冷剂气体的泄漏，提高了压缩机的效率。
由于润滑油混在制冷剂系统中，不可避免的被带入到冷凝器甚至蒸发器里，在容器里的换热管表面形成油膜使换热热阻增加，降低传热系数，从而影响传热效果和制冷效率。油分离器就是将压缩机排出的高压冷媒气体中油分离出来，避免其进入容器，同时又将分离出来的油送回至压缩机，以免压缩机失油，出现机械磨损、抱轴甚至烧毁现象。
常见的油分离器主要有洗涤式、离心式、过滤式、填充式四种。目前中央空调大型系统里主要是离心式和过滤式两种，离心式油分适合分离大直径油滴，低气流速度下分离效率大大降低，而过滤式分离器适合分离小直径油滴，阻力大，制作过程中滤网的清洁度难以保证。
现有的离心式油分离器在低负荷时及低速气流时分离效率低，且对小粒径的油滴分离效果不佳，而过滤式油分阻力大清洁度低且分离效率不高，从而使得冷凝器甚至蒸发器里带进润滑油，影响机组的换热效果从而影响整机的能效。
发明内容
本发明的目的是提供一种油分离器，提升效率，保持系统清洁，降低噪声，方便安装。应用于较大规模的中央空调螺杆机组。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种油分离器，包括具有进气口和排气口的外筒体、从上至下水平设置在所述的外筒体内的挡板、滤网层，所述的挡板上方的外筒体内设置有内圆台腔体，所述的内圆台腔体外侧与外筒体之间形成第一区腔室，所述的内圆台腔体内侧形成与所述的第一区腔室相连通的第二区腔室，所述的滤网层下方形成第三区腔室，所述的挡板与滤网层之间设置有将所述的第二区腔室和第三区腔室相连通的内圆筒，所述的内圆筒外侧与外筒体之间形成第四区腔室，第三区腔室通过所述的滤网层与所述的第四区腔室相连通，所述的进气口位于所述的第一区腔室，所述的排气口位于所述的第四区腔室。
优选地，所述的外筒体的内壁上位于所述的进气口处设置有两条螺旋向上的筋板，两条所述的筋板之间形成螺旋向上的通道。
优选地，所述的内圆台腔体为上下通孔、上大下小的内圆台腔体，所述的内圆台腔体内设置有螺旋形导流板。
优选地，位于所述的第三区腔室内的外筒体的内壁上设置有网孔消声板。
优选地，所述的滤网层由高穿透不锈钢网丝层层缠绕在所述的内圆筒上，位于所述的滤网层上下分别设置有滤网支撑板支撑。
优选地，位于所述的第一区腔室下部的外筒体上设置有第一出油口。
优选地，位于所述的第三区腔室的底部设置有第二出油口。
优选地，位于所述的第三区腔室下部的外筒体上设置有油加热器管接头、油位传感器管接头。
优选地，所述的外筒体包括筒壁、位于所述的筒壁上端的上端板以及位于所述的筒壁下端的下端板，所述上端板上设置温度、压力接口及安全阀接口。
优选地，所述的进气口设置在所述的第一区腔室的底侧部，并且切向进入。
由于上述技术方案运用，本发明 与现有技术相比具有下列优点：
本发明设置不同方向不同离心力大小的双程旋风离心分离和滤网过滤分离，分成四个区域形成四腔室，并多次改变气流方向，增加油分离器分离的路径，增强分离效果；而且，设置了消声网孔，起到减速消声的作用；另外，排气口设置在油分的中下部，缩短了排气管的距离，减少排气阻力及排气管的振动，有利机组能效的提升。
附图说明
附图1为本实施例的结构示意图；
附图2为附图1中A-A剖面图；
附图3为附图1中B-B剖面图；
附图4为附图1中C-C剖面图；
附图5为本实施例中挡板的示意图；
附图6为本实施例中滤网支撑板的示意图；
附图7为本实施例中网孔消声板的示意图；
附图8为本实施例中双螺旋筋板及内螺旋形导流板示意图。
其中：1、安全阀接口；2、上端盖；3、外筒体；4、内圆台腔体；5、导流板；6、进气管；7、第一出油口；8、挡板；9、滤网支撑板；10、油位传感器管接头；11、下端板；12、第二出油口；13、油加热器管接头；14、网孔消声板；15、滤网层；16、排气管；17、内圆筒；18、温度接口；19、压力接口；20、筋板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明 作进一步描述：
如图1所示的一种油分离器，包括外筒体3，外筒体3具体包括筒壁、位于筒壁上端的上端盖2、位于筒壁下端的下端板11，筒壁上开设进气口和排气口，进气口上焊接进气管6，排气口上焊接排气管16。
外筒体3内从上至下水平设置有挡板8（如图4所示）、滤网层15，挡板8将外筒体3上下分设双旋风离心式分离器和过滤消声式分离器两部分，挡板8中间开圆孔，挡板8上方的外筒体3内设置有内圆台腔体4，内圆台腔体4与挡板8焊接，内圆台腔体4为上下通孔、上大下小的内圆台腔体，内圆台腔体4内点焊螺旋形导流板5。内圆台腔体4外侧与外筒体3之间形成第一区腔室I，内圆台腔体4内侧形成与第一区腔室I相连通的第二区腔室II，第一区腔室I与第二区腔室II形成双程反向的旋风离心分离的两个腔室，进气口位于第一区腔室I，并且进气口在整个油分离器的中部位置（即挡板8略微偏上2~3mm）切向进入，气流旋风由下向上，有利于油颗粒在重力和离心力双重作用下掉落，位于第一区腔室I下部的外筒体3上设置有第一出油口7，回收一次旋风并碰撞后的分离出来的油滴。滤网层15下方形成第三区腔室III；挡板8与滤网层15之间设置有将第二区腔室II和第三区腔室III相连通的内圆筒17，内圆筒17连接于挡板8与过滤层支撑板9之间，内圆筒17直径同圆台腔体4顶部开孔直径。内圆筒17外侧与外筒体3之间形成与第三区腔室III相连通的第四区腔室IV。第三区腔室III作为高速气流的减速缓冲区及集油储油功能，其最底部设置有第二出油口12，将第二区腔室II旋风离心分离出来的油由第二出油口12排出。位于第三区腔室III内的外筒体3的内壁上设置有网孔消声板14（如图7所示），减小第二区腔室II旋风而下气流的噪声，达到降噪吸声的目的。油分离器最底部区域即第三区腔室III设置油加热器管接头13及油位传感器管接头10，制冷机组开机前加热油分离器内的润滑油及检查油位高度传递信息给主机控制。排气口位于第四区腔室IV，排气口在油分离器的中下部，区别于传统油分上排气引起的180度转弯的长管道，其局部阻力和沿程阻力都比传统排气小，同时，短管道振动噪声小，管道走向更加美观。
外筒体3的内壁上位于进气口处设置有两条螺旋向上的筋板20，两条筋板20之间形成螺旋向上的通道，利于气流自下沿螺旋凹槽通道旋风而上，起点与进气管6上下边相切，螺距值等同进气管直径。
滤网层15层层缠绕在内圆筒17上，位于滤网层15上下分别设置有滤网支撑板9支撑（如图6所示），滤网层15进一步分离前几道未被分离下来的小油滴，同时，在机组处于低负荷时，解决离心式分离效率低下的问题。缠绕方式比层压式滤网更节约材料，并且不易产生层压式滤网因裁剪产生的金属铁屑而影响油分离器的清洁度。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
气流水平切向进入，沿双螺旋筋板20形成的螺旋通道第一次旋风向上至上端盖板2后，经碰撞及变流向而分离，进入二次旋风的上大下小的内圆台腔体4，经导流板5的流道引流，达到二级旋风离心甩油的目的，并沿内导流板5旋风向下至第三区腔室III，在第三区腔室III降噪消声并再次改变180度方向，向上经滤网层15过滤分离后进第四区腔室IV，再一次改变90度方向，水平从排气管16出去。
本实施例的油分离器在制造时需借助工具工装定位。第一步，利用工装定位将外筒体3、进气管6、排气管16按焊接工艺要求完成焊接，然后焊接外筒体3上小的管螺纹接头，再焊内壁的螺旋式加强筋板20，并装入网孔消声板14点焊牢固；第二步，内圆筒17与滤网支撑板9焊接牢固，然后在内圆筒17外壁两滤网支撑板9之间，一层一层缠绕过滤网，通常的过滤网带宽可取80mm、120mm，并用扎丝将过滤网与滤网支撑板9固定住；第三步，将螺旋形导流板5焊接于内圆台腔体4内壁；第四步，将内圆台腔体4与挡板8及内圆筒17焊接成一体；第五步，上、下端板2、11上的管接头焊接备用；第六步，将第四步完成的部件置于外筒体3中，利用工具工装定位，将挡板8与外筒体3内壁满焊，不得留有缝隙；翻转外筒体3，将滤网支撑板9与外筒体3焊接牢固；并清理所有焊缝焊渣；第七步，焊接下端板11；第八步，焊接上端板2；最后需要做无损检测。
本实施例权衡现有两种形式油分离器的利弊，利用不同大小的离心力且分别自下而上和自上而下双程旋风分离大粒径和中大粒径的润滑油，同时增加离心甩油的行程提升分离效率，另外，利用多个复杂腔室，形成四次变气流方向，并利用碰撞、过滤等分离原理，再结合网孔板消声，既能过滤掉大粒径的油滴又过滤小粒径的油滴，大大提升油分效率。另外，还内置消声网孔，从内部至外部管道（短排气管），双重降低了油分器的振动和噪声，也减少排气管路的阻力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明 的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油分离器，其特征在于：包括具有进气口和排气口的外筒体、从上至下水平设置在所述的外筒体内的挡板、滤网层，所述的挡板上方的外筒体内设置有内圆台腔体，所述的内圆台腔体外侧与外筒体之间形成第一区腔室，所述的内圆台腔体内侧形成与所述的第一区腔室相连通的第二区腔室，所述的滤网层下方形成第三区腔室，所述的挡板与滤网层之间设置有将所述的第二区腔室和第三区腔室相连通的内圆筒，所述的内圆筒外侧与外筒体之间形成第四区腔室，第三区腔室通过所述的滤网层与所述的第四区腔室相连通，所述的进气口位于所述的第一区腔室，所述的排气口位于所述的第四区腔室。
2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述的外筒体的内壁上位于所述的进气口处设置有两条螺旋向上的筋板，两条所述的筋板之间形成螺旋向上的通道。
3.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述的内圆台腔体为上下通孔、上大下小的内圆台腔体，所述的内圆台腔体内设置有螺旋形导流板。
4.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：位于所述的第三区腔室内的外筒体的内壁上设置有网孔消声板。
5.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述的滤网层由高穿透不锈钢网丝层层缠绕在所述的内圆筒上，位于所述的滤网层上下分别设置有滤网支撑板支撑。
6.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：位于所述的第一区腔室下部的外筒体上设置有第一出油口。
7.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：位于所述的第三区腔室的底部设置有第二出油口。
8.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：位于所述的第三区腔室下部的外筒体上设置有油加热器管接头、油位传感器管接头。
9.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述的外筒体包括筒壁、位于所述的筒壁上端的上端板以及位于所述的筒壁下端的下端板，所述上端板上设置温度、压力接口及安全阀接口。
10.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述的进气口设置在所述的第一区腔室的底侧部，并且切向进入。
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