CN106196775B - 一种应用于制冷系统的油分离器及其分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种应用于制冷系统的高效油分离器及其分离方法，其技术方案：其装置包括罐体、进气管、出气管、回油管和循环油管，进气管的上端设有过滤网，进气管的下端设有旋转分离器和弯折管，出气管的上端设有油液检测器和第一控制阀，出气管的下端设有换热装置，循环油管连接出气管和罐体，循环油管上设有第二控制阀，罐体的内部设有过滤装置，过滤装置与罐体的底部之间形成积油腔。其方法包括1)预先准备；2)第一重分离；3)第二重分离；4)第三重分离；5)油量检测；6)回油控制。本发明设备简单可靠、实用性强，在分离过程中经过多个油分离的步骤进行多步除油，油分离效果好、效率高，提高整个制冷系统的工作稳定性。

Description

一种应用于制冷系统的油分离器及其分离方法

技术领域

本发明涉及一种应用于制冷系统的油分离器及其分离方法。

背景技术

在制冷、低温等机械中，其压缩机排出的气体中带有润滑油，这些油随制冷剂进入冷凝器后，将在传热面形成油膜影响传热效果，因此，在压缩机和冷凝器之间常装设油分离器，将制冷压缩机排出的高压蒸汽中的润滑油进行分离，以保证装置安全高效地运行；通过分离，改善了冷凝器和蒸发器中的传热效果，对于润滑油与工质互溶性较差的系统而言，油分离器显得更为重要。通常油分离器采用过滤式或者离心式进行分离，避免润滑油进入到冷凝器中，但是分离程度有限，其效果远远没有达到理想的目标，压缩机的出油率高，严重影响了压缩机的可靠性和冷凝器的换热功能，还容易堵塞分离器，不利于分离器的分离，增加分离器的清理次数，减少分离器的使用寿命，同时分离出来的油和制冷剂中夹带有较多的杂质，这些杂质再次进入到压缩机和冷凝器，影响了压缩机和冷凝器的工作，使整个制冷系统工作不稳定,降低了制冷效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种应用于制冷系统的油分离器及其分离方法，设备简单可靠、结构紧凑、操作便捷、实用性强，在分离过程中经过多个油分离的步骤进行多步除油，油分离效果好、效率高，减少了对压缩机和冷凝器的压力和影响，提高整个制冷系统的工作稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种应用于制冷系统的油分离器，包括罐体、进气管、出气管和回油管，进气管和出气管均位于罐体的上侧且伸入罐体的内部，回油管位于罐体的下侧且伸入罐体的底部，还包括循环油管，进气管的上端设有过滤网，进气管的下端设有旋转分离器和弯折管，弯折管位于旋转分离器的下侧，出气管的上端设有油液检测器和第一控制阀，第一控制阀位于油液检测器的上方，出气管的下端设有换热装置，循环油管与出气管连接，循环油管的一端位于油液检测器与第一控制阀之间，循环油管的另一端伸入罐体的内部，循环油管上设有第二控制阀，罐体的内部设有过滤装置，过滤装置与罐体的底部之间形成积油腔。从压缩机排出的含有润滑油的高压高温混合制冷剂气体通过进气管进入到分离器内，设置的过滤网先将混合气体进行初步的过滤，将颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果；设置的旋转分离器将从进气管进入到分离器内的混合气体进行高速旋转，使油滴受到离心的作用脱离气相，附着旋流器的壁面向下流动，进行第一次油分离，然后通过弯折管，弯折管降低制冷剂的流速，减少噪音，进一步将油分离出来，并使油沿着弯折管流入到积油腔内，然后通过回油管将积油腔内的油输送到压缩机内，提高分离器的工作效率和使用性能，增加压缩机的回油量，提高压缩机的使用效果；设置的过滤装置将混合气体中的杂质进行进一步的过滤，排除更细微的颗粒杂质，使得通过回油管进入到压缩机的润滑油以及通过出气管进入到冷凝器的制冷剂变得纯净，减少对压缩机和冷凝器的干扰和影响，提高压缩机和冷凝器的工作稳定性，提高整体制冷系统的工作质量，同时过滤装置还可以将混合气体进行第二次的分离，并使油下滴落聚集在积油腔内；经过过滤和分离的制冷剂气体通过排气管排出到冷凝器内，在排出过程中，首先经过换热装置，换热装置将制冷剂气体的温度降低，使得制冷器气体中的油首先因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，沿着换热装置进入到积油腔内，实现对油的第三次分离，同时将制冷剂的温度降低，提前对制冷剂进行预先处理，减少冷凝器的工作负担，提高冷凝器的工作效率；当制冷剂排出到油液检测器的位置时，油液检测器检测制冷剂中的含油量，若检测到制冷剂中的含油量过多，不符合标准时，则调节第一控制阀的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀，将含有过多的油的不符合要求的制冷剂通过循环油管再次进入到分离器内进行分离，提高分离效果。

进一步，弯折管包括第一竖直管、水平管和第二竖直管，弯折管的内壁上均匀设有挡流板，挡流板沿着弯折管的转向交错设置。第一竖直管、水平管和第二竖直管的设置，既降低了制冷剂气流的流速，提高分离效果，又改变了气流的流向，使从制冷剂中分离出来的油粒能顺利沿着弯折管流下，通过过滤装置进入到积油腔内，设置挡流板阻挡气流的流通，进一步降低气流的流速，同时减少气流的冲击力度，降低气流流动的噪音，同时挡流板还粘附住气流中的润滑油，被粘附注的润滑油随着挡流板设置的方向流过弯折管顺利进入到积油腔内，减少制冷剂气流中含有的润滑油。

进一步，换热装置包括换热架、冷却水管和排气管道，排气管道竖直并列设置在换热架上，排气管道的进气端位于换热架的下侧，且与过滤装置连接，排气管道的出气端位于换热架的上侧，且与出气管连接，冷却水管水平并列设置在换热架上，冷却水管上连接有进水管和出水管，进水管位于出水管的下方。分离、过滤后的较为纯净的制冷剂气体从排气管道的进气端进入，通过排气管道的弯曲设置，延长了制冷剂的流动时间，增加了制冷剂与排气管道的接触面积，改变制冷剂气体的流向，降低制冷剂气体的温度，对制冷剂中的润滑油进行第三次分离，提高油分离的效果，设置的冷却管道加快制冷剂温度的降低，使得制冷剂在排气管道中流动时尽可能多的排出润滑油，排出的润滑油沿着排气管道的管壁从下端流出，经过过滤装置的过滤，沉积到积油腔内，将冷却管道与排气管道相互垂直设置，增加了排气管道和冷却管道之间的接触面积，提高冷却效果和分离效果，设置的进水管和出水管使得冷却水管内的水形成循环，有效保持冷却质量，进水管设置在出水管的下方，延长冷却水的流动时间，使水与制冷剂接触时间长，冷却效果好。

进一步，罐体包括上盖体、中筒体和下盖体，进气管、出气管和循环油管均穿过上盖体进入中筒体的内部，回油管穿过下盖体进入积油腔内，循环油管的下端连接有波纹管。设计合理、科学，将罐体拆分为上盖体、中筒体和下盖体，实现罐体的可拆卸连接，便于罐体的拆卸、安装和清洗，且其中任意一部分有所损坏均可以进行替换，提高罐体的使用性能，延长罐体的使用寿命，设置的波纹管一方面对气体起到降音减振的作用，减少油分离器的工作噪音，为制冷系统营造安静舒适的工作环境，提高油分离器的工作能力，另一方面将气体缓冲，降低气体的流速和温度，对润滑油进行第四次分离，进一步将制冷剂中的润滑油排出，提高气液分离效果。

进一步，中筒体的内侧壁上均匀设有倾斜向下的凸棱，相邻凸棱之间形成流液槽，中筒体的内侧壁上涂覆有疏油层。设置倾斜向下的凸棱，使得中筒体的内侧壁凹凸不平，提高中筒体内侧壁的粗糙度，使得油更容易与制冷剂分离，并使制冷剂沿着流液槽在重力的作用下向下滑落，进入积油腔内，控制润滑油下滑的方向，提高润滑油下滑的速度，设置的疏油层具有较好的疏油作用，使得中筒体的内侧壁上对油溶液具有较好的排斥力，润滑油不易粘附在中筒体上，减少润滑油在罐体内的残留，提高回油量和回油效率，同时便于中筒体的清洗，提高中筒体的清洁效率，节约清洗成本。

进一步，还包括回油控制系统，回油控制系统包括温度控制系统、液位控制系统和总控制器，温度控制系统包括温度传感器和加热器，温度传感器和加热器均位于积油腔内，液位控制系统包括液位传感器和感应阀，液位传感器位于积油腔内，感应阀位于回油管上，温度传感器、加热器、液位传感器、感应阀均与总控制器连接。温度控制系统用来控制回油时的温度，使得油顺利沿着回油管进入到压缩机内，减少沉积在油分离器的油量，提高回油数量和效率，在积油腔设置的温度传感器用来感应积油腔内的油的温度，然后将温度信息发送到总控制器，总控制器将接收到的温度与标准温度进行对比，若低于回油标准温度，则控制加热器进行加热，提高润滑油的温度，避免润滑油因温度过低，粘度大，堵塞回油管，不易被回油管排出，导致回油不顺，压缩机缺油；液位控制系统用来控制积油腔内的油量，当液位传感器感应到积油腔内的油越来越多,液位越来越高直至达到标准液位时,将该信息发送到总控制器,总控制器控制感应阀打开,润滑油通过回油管进入到压缩机内,为压缩机提供润滑油，提高回油效率，避免长时间开启回油管。

采用如上述的一种应用于制冷系统的油分离器进行的分离方法，包括如下步骤：

步骤一、预先准备：

a、检测压缩机在启动后的回油温度，并在总控制器内设置好回油标准温度和回油液位；

b、将分离器的进气管与压缩机的出口连接，将出气管与冷凝器的进口连接，将回油管与压缩机连接；

c、在油液检测器中设置符合要求的标准流量中制冷剂的含油量的值；

步骤二、第一重分离:

混合气体通过进气管进入到旋转分离器内，受到旋转分离器的旋转离心作用，密度较大的油脱离气相，附着旋流器的壁面流下，然后混合气体通过弯折管，在弯折管内改变了气流的流向，降低了流速，提高分离效果，同时折流管内的挡流板阻挡气流的流通，进一步降低气流的流速，减少气流的冲击力度，降低气流流动的噪音；挡流板还粘附住气流中的润滑油，被粘附注的润滑油随着挡流板设置的方向流过弯折管顺利进入到分离器内，减少制冷剂气流中含有的润滑油；

步骤三、第二重分离：

进入到分离器内的油和制冷剂沿着流液槽在重力的作用下向下滑落，然后通过过滤装置，过滤装置中的第一过滤片和第二过滤片将油和制冷剂中的颗粒杂质进行过滤，避免带有污染物的油和制冷剂进入到压缩机和冷凝器内，提高回油、回气的纯净度，保证压缩机和冷凝器的工作效率，此外，过滤装置还将混入气体制冷剂中的润滑油分离出来，进一步提高分离效果；分离后的油沉积到积油腔内，分离后的制冷剂气体进入到换热装置内；

步骤四、第三重分离：

经过过滤的较为纯净的制冷剂气体，从排气管道的进气端进入到换热装置内，在排气管道内蜿蜒流动，改变了原有的流动方向，降低了流动速度，延长了流动的时间，同时冷却水从进水管进入，沿着冷却管道流动，降低在排气管道内的制冷剂气体的温度，从而使在制冷剂气体中的油再次因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，并沿着流液槽通过过滤装置进入到积油腔；

步骤五、油量检测：

经过换热装置的换热处理，制冷剂气体沿着出气管排出，与出气管内的油液检测器接触，油液检测器检测制冷剂中的含油量，并与设定的含油量进行对比，判断实际含油量与设定的含油量之间的差值是否处于预定范围内，若油液检测器检测到制冷剂中的含油量大于设定的含油量，且差值不处于预定范围内，则减小第一控制阀的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀，将不符合要求的制冷剂通过循环油管再次进入到分离器内进行分离；否则，打开第一控制阀，关闭第二控制阀，制冷剂全部通过出气管排出到冷凝器；

步骤六、回油控制：

a、液位控制：

积油腔内的液位传感器实时对积油腔内的油量进行检测，并将检测结果发送到总控制器，总控制器对检测到的液位与设定的液位进行对比，判断是否到达了设定液位；当实际液位达到设定的液位时，总控制器控制感应阀打开，位于积油腔内的润滑油通过回油管进入到压缩机内；否则，感应阀关闭，回油管不流通；

b、温度控制：

当回油时，温度传感器检测积油腔内的温度，并将检测到的温度信息发送到总控制器，总控制器将积油腔内的温度与回油标准温度进行对比，判断积油腔内的温度与回油标准温度之间的差值是否处于预定范围内；若检测到的温度低于回油标准温度，且与回油标准温度之间的差值处于预定范围内，则控制加热器加热，提高积油腔内的油温，直至油温与回油标准温度之间的差值处于预定的范围，使油顺利通过回油管进入到压缩机内，避免堵塞回油管；否则，加热器不工作，减少加热器的工作时间，延长加热器的使用寿命。

进一步，在步骤二中，混合气体通过进气管进入旋转分离器前，先通过过滤网的初步过滤，过滤网将混合气体中的颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果。

进一步，在步骤二中，制冷剂气体在旋转分离器内的流速为10-25m/s。

进一步，在步骤五中，经过循环油管再次回到分离器的制冷剂，先通过波纹管，波纹管减缓气流的冲击，降低气流的速度，进一步对制冷剂进行分离处理，然后再通过过滤装置和换热装置重复上述步骤三、步骤四和步骤五进行多次分离，直至检测结果符合要求。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、从压缩机排出的含有润滑油的高压高温混合制冷剂气体通过进气管进入到分离器内，设置的过滤网先将混合气体进行初步的过滤，将颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果；

2、设置的旋转分离器将从进气管进入到分离器内的混合气体进行高速旋转，使油滴受到离心的作用脱离气相，附着旋流器的壁面向下流动，进行第一次油分离，然后通过弯折管，弯折管降低制冷剂的流速，减少噪音，进一步将油分离出来，并使油沿着弯折管流入到积油腔内，然后通过回油管将积油腔内的油输送到压缩机内，提高分离器的工作效率和使用性能，增加压缩机的回油量，提高压缩机的使用效果；

3、设置的过滤装置将混合气体中的杂质进行进一步的过滤，排除更细微的颗粒杂质，使得通过回油管进入到压缩机的润滑油以及通过出气管进入到冷凝器的制冷剂变得纯净，减少对压缩机和冷凝器的干扰和影响，提高压缩机和冷凝器的工作稳定性，提高整体制冷系统的工作质量，同时过滤装置还可以将混合气体进行第二次的分离，并使油下滴落聚集在积油腔内；

4、经过过滤和分离的制冷剂气体通过排气管排出到冷凝器内，在排出过程中，首先经过换热装置，换热装置将制冷剂气体的温度降低，使得制冷器气体中的油首先因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，沿着换热装置进入到积油腔内，实现对油的第三次分离，同时将制冷剂的温度降低，提前对制冷剂进行预先处理，减少冷凝器的工作负担，提高冷凝器的工作效率；

5、当制冷剂排出到油液检测器的位置时，油液检测器检测制冷剂中的含油量，若检测到制冷剂中的含油量过多，不符合标准时，则调节第一控制阀的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀，将含有过多的油的不符合要求的制冷剂通过循环油管再次进入到分离器内进行分离，提高分离效果。

本发明设备简单可靠、结构紧凑、操作便捷、实用性强，在分离过程中经过多个油分离的步骤进行多步除油，油分离效果好、效率高，减少了对压缩机和冷凝器的压力和影响，提高整个制冷系统的工作稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种应用于制冷系统的油分离器的结构示意图；

图2为本发明中换热装置的结构示意图；

图3为本发明中回油系统的结构框图；

图4为本发明的工作流程图；

图5为本发明中制冷剂内油量的检测流程图；

图6为本发明中积油腔内油量的检测流程图；

图7为本发明中积油腔内油温的检测流程图。

附图标记：1、罐体；11、上盖体；12、中筒体；121、凸棱；122、流液槽；13、下盖体；2、进气管；21、过滤网；22、旋转分离器；23、第一竖直管；24、水平管；25、第二竖直管；26、挡流板；3、出气管；31、油液检测器；32、第一控制阀；33、换热装置；34、换热架；35、冷却水管；351、进水管；352、出水管；36、排气管道；4、回油管；5、循环油管；51、第二控制阀；52、波纹管；6、过滤装置；61、积油腔；7、回油控制系统；71、温度控制系统；711、温度传感器；712、加热器；72、液位控制系统；721、液位传感器；722、感应阀；73、总控制器。

具体实施方式

如图1-3所示，为本发明的一种应用于制冷系统的油分离器，包括罐体1、进气管2、出气管3和回油管4，进气管2和出气管3均位于罐体1的上侧且伸入罐体1的内部，回油管4位于罐体1的下侧且伸入罐体1的底部，还包括循环油管5，罐体1包括上盖体11、中筒体12和下盖体13，进气管2、出气管3和循环油管5均穿过上盖体11进入中筒体12的内部，回油管4穿过下盖体13进入积油腔61内，设计合理、科学，将罐体1拆分为上盖体11、中筒体12和下盖体13，实现罐体1的可拆卸连接，便于罐体1的拆卸、安装和清洗，且其中任意一部分有所损坏均可以进行替换，提高罐体1的使用性能，延长罐体1的使用寿命。

进气管2的上端设有过滤网21，从压缩机排出的含有润滑油的高压高温混合制冷剂气体通过进气管2进入到分离器内，设置的过滤网21先将混合气体进行初步的过滤，将颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果。进气管2的下端设有旋转分离器22和弯折管，弯折管位于旋转分离器22的下侧，弯折管包括第一竖直管23、水平管24和第二竖直管25，弯折管的内壁上均匀设有挡流板26，挡流板26沿着弯折管的转向交错设置。第一竖直管23、水平管24和第二竖直管25的设置，既降低了制冷剂气流的流速，提高分离效果，又改变了气流的流向，使从制冷剂中分离出来的油粒能顺利沿着弯折管流下，通过过滤装置6进入到积油腔61内。设置挡流板26阻挡气流的流通，进一步降低气流的流速，同时减少气流的冲击力度，降低气流流动的噪音，同时挡流板26还粘附住气流中的润滑油，被粘附注的润滑油随着挡流板26设置的方向流过弯折管顺利进入到积油腔61内，减少制冷剂气流中含有的润滑油。设置的旋转分离器22将从进气管2进入到分离器内的混合气体进行高速旋转，使油滴受到离心的作用脱离气相，附着旋流器的壁面向下流动，进行第一次油分离，然后通过弯折管，弯折管降低制冷剂的流速，减少噪音，进一步将油分离出来，并使油沿着弯折管流入到积油腔61内，然后通过回油管4将积油腔61内的油输送到压缩机内，提高分离器的工作效率和使用性能，增加压缩机的回油量，提高压缩机的使用效果。

出气管3的上端设有油液检测器31和第一控制阀32，第一控制阀32位于油液检测器31的上方，出气管3的下端设有换热装置33，换热装置33包括换热架34、冷却水管35和排气管道36，排气管道36竖直并列设置在换热架34上，排气管道36的进气端位于换热架34的下侧，且与过滤装置6连接，排气管道36的出气端位于换热架34的上侧，且与出气管3连接，冷却水管35水平并列设置在换热架34上，冷却水管35上连接有进水管351和出水管352，进水管351位于出水管352的下方。经过过滤装置分离、过滤后的较为纯净的制冷剂气体从排气管道36的进气端进入，通过排气管道36的弯曲设置，延长了制冷剂的流动时间，增加了制冷剂与排气管道36的接触面积，改变制冷剂气体的流向，降低制冷剂气体的温度，对制冷剂中的润滑油进行第三次分离，提高油分离的效果，设置的冷却管道加快制冷剂温度的降低，使得制冷剂在排气管道36中流动时尽可能多的排出润滑油，排出的润滑油沿着排气管道36的管壁从下端流出，经过过滤装置6的过滤，沉积到积油腔61内，将冷却管道与排气管道36相互垂直设置，增加了排气管道36和冷却管道之间的接触面积，提高冷却效果和分离效果，设置的进水管351和出水管352使得冷却水管35内的水形成循环，有效保持冷却质量，进水管351设置在出水管352的下方，延长冷却水的流动时间，使水与制冷剂接触时间长，冷却效果好。经过过滤和分离的制冷剂气体通过排气管排出到冷凝器内，在排出过程中，首先经过换热装置33，换热装置33将制冷剂气体的温度降低，使得制冷器气体中的油首先因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，沿着换热装置33进入到积油腔61内，实现对油的第三次分离，同时将制冷剂的温度降低，提前对制冷剂进行预先处理，减少冷凝器的工作负担，提高冷凝器的工作效率。

循环油管5与出气管3连接，循环油管5的一端位于油液检测器31与第一控制阀32之间，循环油管5的另一端伸入罐体1的内部，循环油管5上设有第二控制阀51；循环油管5的下端连接有波纹管52。设置的波纹管52一方面对气体起到降音减振的作用，减少油分离器的工作噪音，为制冷系统营造安静舒适的工作环境，提高油分离器的工作能力，另一方面将气体缓冲，降低气体的流速和温度，对润滑油进行第四次分离，进一步将制冷剂中的润滑油排出，提高气液分离效果。当制冷剂排出到油液检测器31的位置时，油液检测器31检测制冷剂中的含油量，若检测到制冷剂中的含油量过多，不符合标准时，则调节第一控制阀32的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀51，将含有过多的油的不符合要求的制冷剂通过循环油管5再次进入到分离器内进行分离，提高分离效果。

罐体1的内部设有过滤装置6，过滤装置6与罐体1的底部之间形成积油腔61。过滤装置6包括第一过滤片、第二过滤片和导油板，通过第一过滤片和第二过滤片的过滤，提高过滤效果，通过导油板，便于油液的聚集和沉积。设置的过滤装置6将混合气体中的杂质进行进一步的过滤，排除更细微的颗粒杂质，使得通过回油管4进入到压缩机的润滑油以及通过出气管3进入到冷凝器的制冷剂变得纯净，减少对压缩机和冷凝器的干扰和影响，提高压缩机和冷凝器的工作稳定性，提高整体制冷系统的工作质量，同时过滤装置6还可以将混合气体进行第二次的分离，并使油下滴落聚集在积油腔61内，便于回油管4的回油。

中筒体12的内侧壁上均匀设有倾斜向下的凸棱121，相邻凸棱121之间形成流液槽122，中筒体12的内侧壁上涂覆有疏油层。设置倾斜向下的凸棱121，使得中筒体12的内侧壁凹凸不平，提高中筒体12内侧壁的粗糙度，使得油更容易与制冷剂分离，并使制冷剂沿着流液槽122在重力的作用下向下滑落，进入积油腔61内，控制润滑油下滑的方向，提高润滑油下滑的速度，加快分离速度，设置的疏油层具有较好的疏油作用，使得中筒体12的内侧壁上对油溶液具有较好的排斥力，润滑油不易粘附在中筒体12上，减少润滑油在罐体1内的残留，提高回油量和回油效率，同时便于中筒体12的清洗，提高中筒体12的清洁效率，节约清洗成本。

还包括回油控制系统7，回油控制系统7包括温度控制系统71、液位控制系统72和总控制器73，温度控制系统71包括温度传感器711和加热器712，温度传感器711和加热器712均位于积油腔61内，液位控制系统72包括液位传感器721和感应阀722，液位传感器721位于积油腔61内，感应阀722位于回油管4上，温度传感器711、加热器712、液位传感器721、感应阀722均与总控制器73连接。温度控制系统71用来控制回油时的温度，使得油顺利沿着回油管4进入到压缩机内，减少沉积在油分离器的油量，提高回油数量和效率，在积油腔61设置的温度传感器711用来感应积油腔61内的油的温度，然后将温度信息发送到总控制器73，总控制器73将接收到的温度与回油标准温度进行对比，若低于回油标准温度，则控制加热器712进行加热，提高润滑油的温度，避免润滑油因温度过低，粘度大，堵塞回油管4，不易被回油管4排出，导致回油不顺，压缩机缺油；液位控制系统72用来控制积油腔61内的油量，当液位传感器721感应到积油腔61内的油越来越多,液位越来越高直至达到标准液位时,将该信息发送到总控制器73,总控制器73控制感应阀722打开,润滑油通过回油管4进入到压缩机内,为压缩机提供润滑油，提高回油效率，避免长时间开启回油管4。

如图4-7所示，采用如上述的一种应用于制冷系统的油分离器进行的分离方法，包括如下步骤：

步骤一、预先准备：

a、检测压缩机在启动后的回油温度，并在总控制器内设置好回油标准温度和回油液位；

b、将分离器的进气管与压缩机的出口连接，将出气管与冷凝器的进口连接，将回油管与压缩机连接；

c、在油液检测器中设置符合要求的标准流量中制冷剂的含油量的值。

步骤二、第一重分离:

混合气体通过进气管进入旋转分离器前，先通过过滤网的初步过滤，过滤网将混合气体中的颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果；然后混合气体通过进气管进入到旋转分离器内，制冷剂气体在旋转分离器内的流速为10-25m/s；受到旋转分离器的旋转离心作用，密度较大的油脱离气相，附着旋流器的壁面流下，然后混合气体通过弯折管，在弯折管内改变了气流的流向，降低了流速，提高分离效果，同时折流管内的挡流板阻挡气流的流通，进一步降低气流的流速，减少气流的冲击力度，降低气流流动的噪音；挡流板还粘附住气流中的润滑油，被粘附注的润滑油随着挡流板设置的方向流过弯折管顺利进入到分离器内，减少制冷剂气流中含有的润滑油。

步骤三、第二重分离：

进入到分离器内的油和制冷剂沿着流液槽在重力的作用下向下滑落，然后通过过滤装置，过滤装置中的第一过滤片和第二过滤片将油和制冷剂中的颗粒杂质进行过滤，避免带有污染物的油和制冷剂进入到压缩机和冷凝器内，提高回油、回气的纯净度，保证压缩机和冷凝器的工作效率，此外，过滤装置还将混入气体制冷剂中的润滑油分离出来，进一步提高分离效果；分离后的油沉积到积油腔内，分离后的制冷剂气体进入到换热装置内。

步骤四、第三重分离：

经过过滤的较为纯净的制冷剂气体，从排气管道的进气端进入到换热装置内，在排气管道内蜿蜒流动，改变了原有的流动方向，降低了流动速度，延长了流动的时间，同时冷却水从进水管进入，沿着冷却管道流动，降低在排气管道内的制冷剂气体的温度，从而使在制冷剂气体中的油再次因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，并沿着流液槽通过过滤装置进入到积油腔。

步骤五、油量检测：

经过换热装置的换热处理，制冷剂气体沿着出气管排出，与出气管内的油液检测器接触，油液检测器检测制冷剂中的含油量，并与设定的含油量进行对比，判断实际含油量与设定的含油量之间的差值是否处于预定范围内，若油液检测器检测到制冷剂中的含油量大于设定的含油量，且差值不处于预定范围内，则减小第一控制阀的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀，将不符合要求的制冷剂通过循环油管再次进入到分离器内进行分离；否则，打开第一控制阀，关闭第二控制阀，制冷剂全部通过出气管排出到冷凝器。经过循环油管再次回到分离器的制冷剂，先通过波纹管，波纹管减缓气流的冲击，降低气流的速度，进一步对制冷剂进行分离处理，然后再通过过滤装置和换热装置重复上述步骤三、步骤四和步骤五进行多次分离，直至检测结果符合要求。

步骤六、回油控制：

a、液位控制：

积油腔内的液位传感器实时对积油腔内的油量进行检测，并将检测结果发送到总控制器，总控制器对检测到的实际液位与设定的液位进行对比，判断是否到达了设定液位；当实际液位达到设定的液位时，总控制器控制感应阀打开，位于积油腔内的润滑油通过回油管进入到压缩机内；否则，感应阀关闭，回油管不流通，不回油。

b、温度控制：

当回油时，温度传感器检测积油腔内的温度，并将检测到的温度信息发送到总控制器，总控制器将积油腔内的温度与回油标准温度进行对比，判断积油腔内的温度与回油标准温度之间的差值是否处于预定范围内；若检测到的温度低于回油标准温度，且与回油标准温度之间的差值不处于预定范围内，则控制加热器加热，提高积油腔内的油温，直至油温与回油标准温度之间的差值处于预定的范围，使油顺利通过回油管进入到压缩机内，避免堵塞回油管；否则，加热器不工作，减少加热器的工作时间，延长加热器的使用寿命。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种应用于制冷系统的油分离器，包括罐体、进气管、出气管和回油管，所述进气管和所述出气管均位于所述罐体的上侧且伸入所述罐体的内部，所述回油管位于所述罐体的下侧且伸入所述罐体的底部，其特征在于：还包括循环油管，所述进气管的上端设有过滤网，所述进气管的下端设有旋转分离器和弯折管，所述弯折管位于所述旋转分离器的下侧，所述出气管的上端设有油液检测器和第一控制阀，所述第一控制阀位于所述油液检测器的上方，所述出气管的下端设有换热装置，所述循环油管与所述出气管连接，所述循环油管的一端位于所述油液检测器与所述第一控制阀之间，所述循环油管的另一端伸入所述罐体的内部，所述循环油管上设有第二控制阀，所述罐体的内部设有过滤装置，所述过滤装置与所述罐体的底部之间形成积油腔。

2.根据权利要求1所述的一种应用于制冷系统的油分离器，其特征在于：所述弯折管包括第一竖直管、水平管和第二竖直管，所述弯折管的内壁上均匀设有挡流板，所述挡流板沿着所述弯折管的转向交错设置。

3.根据权利要求1所述的一种应用于制冷系统的油分离器，其特征在于：所述换热装置包括换热架、冷却水管和排气管道，所述排气管道竖直并列设置在所述换热架上，所述排气管道的进气端位于所述换热架的下侧，且与所述过滤装置连接，所述排气管道的出气端位于所述换热架的上侧，且与所述出气管连接，所述冷却水管水平并列设置在所述换热架上，所述冷却水管上连接有进水管和出水管，所述进水管位于所述出水管的下方。

4.根据权利要求1所述的一种应用于制冷系统的油分离器，其特征在于：所述罐体包括上盖体、中筒体和下盖体，所述进气管、所述出气管和所述循环油管均穿过所述上盖体进入所述中筒体的内部，所述回油管穿过所述下盖体进入所述积油腔内，所述循环油管的下端连接有波纹管。

5.根据权利要求4所述的一种应用于制冷系统的油分离器，其特征在于：所述中筒体的内侧壁上均匀设有倾斜向下的凸棱，相邻所述凸棱之间形成流液槽，所述中筒体的内侧壁上涂覆有疏油层。

6.根据权利要求1所述的一种应用于制冷系统的油分离器，其特征在于：还包括回油控制系统，所述回油控制系统包括温度控制系统、液位控制系统和总控制器，所述温度控制系统包括温度传感器和加热器，所述温度传感器和所述加热器均位于所述积油腔内，所述液位控制系统包括液位传感器和感应阀，所述液位传感器位于所述积油腔内，所述感应阀位于所述回油管上，所述温度传感器、所述加热器、所述液位传感器、所述感应阀均与所述总控制器连接。

7.采用如权利要求1所述的一种应用于制冷系统的油分离器进行的分离方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、预先准备：

a、检测压缩机在启动后的回油温度，并在总控制器内设置好回油标准温度和回油液位；

b、将分离器的进气管与压缩机的出口连接，将出气管与冷凝器的进口连接，将回油管与压缩机连接；

c、在油液检测器中设置符合要求的标准流量中制冷剂的含油量的值；

步骤二、第一重分离:

混合气体通过进气管进入到旋转分离器内，受到旋转分离器的旋转离心作用，密度较大的油脱离气相，附着旋转分离器的壁面流下，然后混合气体通过弯折管，在弯折管内改变了气流的流向，降低了流速，提高分离效果，同时折流管内的挡流板阻挡气流的流通，进一步降低气流的流速，减少气流的冲击力度，降低气流流动的噪音；挡流板还粘附住气流中的润滑油，被粘附注的润滑油随着挡流板设置的方向流过弯折管顺利进入到分离器内，减少制冷剂气流中含有的润滑油；

步骤三、第二重分离：

进入到油分离器内的油和制冷剂沿着流液槽在重力的作用下向下滑落，然后通过过滤装置，过滤装置中的第一过滤片和第二过滤片将油和制冷剂中的颗粒杂质进行过滤，避免带有污染物的油和制冷剂进入到压缩机和冷凝器内，提高回油、回气的纯净度，保证压缩机和冷凝器的工作效率，此外，过滤装置还将混入气体制冷剂中的润滑油分离出来，进一步提高分离效果；分离后的油沉积到积油腔内，分离后的制冷剂气体进入到换热装置内；

步骤四、第三重分离：

经过过滤的较为纯净的制冷剂气体，从排气管道的进气端进入到换热装置内，在排气管道内蜿蜒流动，改变了原有的流动方向，降低了流动速度，延长了流动的时间，同时冷却水从进水管进入，沿着冷却管道流动，降低在排气管道内的制冷剂气体的温度，从而使在制冷剂气体中的油再次因温度降低变成液态而从制冷剂的气态中分离出来，并沿着流液槽通过过滤装置进入到积油腔；

步骤五、油量检测：

经过换热装置的换热处理，制冷剂气体沿着出气管排出，与出气管内的油液检测器接触，油液检测器检测制冷剂中的含油量，并与设定的含油量进行对比，判断实际含油量与设定的含油量之间的差值是否处于预定范围内，若油液检测器检测到制冷剂中的含油量大于设定的含油量，且差值不处于预定范围内，则减小第一控制阀的开启程度，减少排出的制冷剂的流量和流速，同时开启第二控制阀，将不符合要求的制冷剂通过循环油管再次进入到分离器内进行分离；否则，打开第一控制阀，关闭第二控制阀，制冷剂全部通过出气管排出到冷凝器；

步骤六、回油控制：

a、液位控制：

积油腔内的液位传感器实时对积油腔内的油量进行检测，并将检测结果发

送到总控制器，总控制器对检测到的液位与设定的液位进行对比，判断是否到达了设定液位；当实际液位达到设定的液位时，总控制器控制感应阀打开，位于积油腔内的润滑油通过回油管进入到压缩机内；否则，感应阀关闭，回油管不流通；

b、温度控制：

当回油时，温度传感器检测积油腔内的温度，并将检测到的温度信息发送到总控制器，总控制器将积油腔内的温度与回油标准温度进行对比，判断积油腔内的温度与回油标准温度之间的差值是否处于预定范围内；若检测到的温度低于回油标准温度，且与回油标准温度之间的差值不处于预定范围内，则控制加热器加热，提高积油腔内的油温，直至油温与回油标准温度之间的差值处于预定的范围，使油顺利通过回油管进入到压缩机内，避免堵塞回油管；否则，加热器不工作，减少加热器的工作时间，延长加热器的使用寿命。

8.根据权利要求7所述的一种分离方法，其特征在于:在步骤二中，混合气体通过进气管进入旋转分离器前，先通过过滤网的初步过滤，过滤网将混合气体中的颗粒杂质排出在分离器的外部，避免污染、堵塞分离器，降低分离效果。

9.根据权利要求7所述的一种分离方法，其特征在于:在步骤二中，制冷剂气体在旋转分离器内的流速为10-25m/s。

10.根据权利要求7所述的一种分离方法，其特征在于:在步骤五中，经过循环油管再次回到分离器的制冷剂，先通过波纹管，波纹管减缓气流的冲击，

降低气流的速度，进一步对制冷剂进行分离处理，然后再通过过滤装置和换热装置重复上述步骤三、步骤四和步骤五进行多次分离，直至检测结果符合要求。