CN109675392A - 一种无油机组及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种无油机组，其可以运用到冷干机、吸干机、无油过滤器或者制氮机上，其包括一个或一个以上油气混合过滤装置，每一所述油气混合过滤装置包括离心筒、设置于离心筒内部的第一滤芯及设置于第一滤芯内部的第二滤芯，所述第一滤芯、第二滤芯设置在所述离心筒内部顶端的中部位置，所述第一滤芯围设在第二滤芯的外侧，第一滤芯的内侧壁与第二滤芯的外侧壁之间形成一间距。一种无油过滤系统，包括空压机、储气罐、冷冻式干燥机及无油机组，通过采用无油机组对压缩空气进行过滤，无油机组可清除压缩空气中携带的破坏性油雾，无油机组可提供基本“无油”的压缩空气，与传统过滤器相比，无油机组的滤芯使用寿命更长，可达6年以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体压缩设备领域，尤其涉及一种无油机组及其应用。
背景技术
空气中充满了灰尘，水气和油雾，但是他们不应该存在于压缩空气中：灰尘，花粉，微生物，烟尘，排放物和其他一些颗粒。水雾，水滴。环境中的油雾，未完全燃烧的碳氢化合物以及压缩机中的冷却剂，腐蚀性的气体比如硫化物，氮化物和氯化物。
上世纪末我国动力用空压机启动喷油螺杆替代活塞机进程，至今已达到替换率80％以上。而喷油螺杆最重要的性能参数之一就是排气中的残余含油量，而这也是空压机制造商、配套商和净化设备生产厂以及各类经销商、代理商们最忌讳的话题。进入本世纪，压缩空气质量的三大指标:油/水、尘中的后两项从测试仪器到试验方法均已取得突破和普及，但由于含油量测试从理论到实践存在诸多缺陷和操作难点，至今未能达到水和尘的成熟与普及。
压缩空气净化系统属工业基础设备,其能耗约占工厂总能耗的10％-35％；采用符合企业用气要求性能更稳定节能的净化设备，不仅可以提升企业的整体工艺水平，同时大大降低企业的生产成本，也响应了国家节能减排的号召。
从压缩机头出来的压缩空气夹带大大小小的油滴。
在正常工作温度80℃的情况下，某些型号或牌号的润滑油的油烟含量最低22.9ppm.喷油螺杆吸纳油量巨大，油份在高温状态下过滤除油，其出口含油量不可忽视，尤其是油蒸气会畅通无阻通过油分滤芯，据统计气体携带油总量大约在22.9～69ppm。含油量根本达不到空压机厂家承诺的3ppm的效果。
空压机出口含油量根本无法满足管道过滤器的要求，从而造成到客户现场含有油水污染物，压缩空气受污染带来的危害有：管路系统中的腐蚀，气动工具的磨损，表面喷涂质量降低，仪表损坏，产品报废，生产力的下降等，目前国内客户基本都有配置完整的净化系统，如储气桶，冷干机，过滤器，还有更高要求的配置了吸干机，但是现场的含油含水始终无法彻底解决。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种无油过滤系统，以解决压缩气体中含油量过高的问题。
为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案为：
一种无油机组，包括一个或一个以上油气混合过滤装置，当采用多个油气混合过滤装置时，油气混合过滤装置之间采用串联或并联的形式连接于压缩气体的管道上，每一所述油气混合过滤装置包括离心筒、设置于离心筒内部的第一滤芯及设置于第一滤芯内部的第二滤芯，所述第一滤芯、第二滤芯设置在所述离心筒内部顶端的中部位置，所述第一滤芯围设在第二滤芯的外侧，第一滤芯的内侧壁与第二滤芯的外侧壁之间形成一间距。
进一步地，所述离心筒的上端与筒壁相切的方向设置有油气进口，离心筒的底部设置有第一出油口，所述第一滤芯底部设有第二出油口，离心筒的顶部设置有出气口；离心筒内设置有离心结构，外部的压缩气体自油气进口进入，经离心结构进行导向进入离心筒内部后，由第一滤芯过滤后进入到第二滤芯的外部，再由第二滤芯过滤后从出气口流出。
进一步地，所述无油机组还包括第一出油管道及第二出油管道，所述第一出油口连接于第一出油管道上，所述第二出油口连接于第二出油管道上。
一种无油过滤系统，包括空压机、储气罐、冷冻式干燥机及无油机组，所述空压机、储气罐、冷冻式干燥机及无油机组依次串联连接；所述空压机对空气进行压缩并存储在储气罐上，所述储气罐的气体经冷冻式干燥机，由冷冻式干燥机对气体进行除水、降温处理后，再由无油机组对压缩气体进行油气分离过滤，无油机组包括一个或一个以上油气混合过滤装置，当采用多个油气混合过滤装置时，油气混合过滤装置之间采用串联或并联的形式连接于压缩气体的管道上，每一所述油气混合过滤装置包括离心筒、设置于离心筒内部的第一滤芯及设置于第一滤芯内部的第二滤芯，所述第一滤芯、第二滤芯设置在所述离心筒内部顶端的中部位置，所述第一滤芯围设在第二滤芯的外侧，第一滤芯的内侧壁与第二滤芯的外侧壁之间形成一间距。
进一步地，所述冷冻式干燥机包括制冷装置、第一换热管道、第二换热管道及接水管，所述第一换热管道上设有第一换热段、第二换热段，所述第二换热管道上设有第三换热段，所述第一换热段与制冷装置的蒸发器相互配合，所述第二换热段与第三换热段相互配合。
进一步地，所述第二换热段设于第一换热段与压缩气体在第一换热管道的入口之间，所述第一换热管道的入口端与储气罐连接，所述第一换热管道的出口端连接在无油机组进气口上，所述第二换热管道的入口端与无油机组最末端的出气口连接；所述压缩气体自第一换热管道进入，与第一换热段内与制冷装置蒸发器内部的致冷剂完全换热以后，从最冰点的位置引出进入到无油机组内，压缩气体从无油机组内过滤处理后，再从无油机组进入到第二换热管道，第二换热管道的气体在第三换热段与进入第二换热段的压缩气体换热，进行初步降温。
本发明的有益效果在于：通过采用无油机组对压缩空气进行过滤，无油机组可清除压缩空气中携带的破坏性油雾，防止油雾进入系统管路、气动阀和工具、工艺设备。无油机组可提供基本“无油”的压缩空气，其压降几乎为零。而传统过滤器获得同等质量的压缩空气的降压一般为0.41barg(6psig)。与传统过滤器相比，无油机组的滤芯使用寿命更长，可达6年以上。当空气压缩机发生突发性故障时，会有较多润滑油被带入排气管中。该无油机组还可以利用它的容量和吸收效能去提供保护。
附图说明
图1为本发明无油过滤系统的连接示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供一种无油机组10，用于油气分离，使过滤后的气体中含油量低于0.0009PPM，最大程度地减小气体中的含油量，该该无油机组10可以运用到制氮机即称作无油制氮机，运用到冷干机即称作无油冷干机，运用到吸干机上即称作无油吸干机，运用到过滤器即称作无油过滤器。
所述无油机组10包括一个或一个以上油气混合过滤装置11，当采用多个油气混合过滤装置11时，油气混合过滤装置11之间采用串联或并联的形式连接于压缩气体的管道上。
每一所述油气混合过滤装置11包括离心筒12、设置于离心筒12内部的第一滤芯14及设置于第一滤芯14内部的第二滤芯15，所述第一滤芯14、第二滤芯15设置在所述离心筒12内部顶端的中部位置，所述第一滤芯14围设在第二滤芯15的外侧，第一滤芯14的内侧壁与第二滤芯15的外侧壁之间相隔一定的间距。离心筒12的上端与筒壁相切的方向设置有油气进口13，离心筒12的底部设置有第一出油口，所述第一滤芯14底部设有第二出油口，离心筒12的顶部设置有出气口45。离心筒12内设置有离心结构，该离心结构可以为盘旋的管道、离心翅片等能让气体高速旋转的结构，外部的压缩气体自油气进口13进入后，经离心结构进行导向后进入离心筒内部后，由第一滤芯14过滤后进入到第二滤芯15的外部，再由第二滤芯15过滤后从出气口流出；所述无油机组10还包括第一出油管道16及第二出油管道17，所述第一出油口连接于第一出油管道16上，所述第二出油口连接于第二出油管道17上。
工作时，空气进入无油机组10后，在离心结构的引导下产生高速旋转，把油和空气做第一次分离，然后进入第一滤芯14做第二次过滤，第三次过滤与第二次过滤是一个整体，过滤设计是独立分开的，让进入第三次过滤前，有一次绝对的隔绝空间让经过第一滤芯14的油，有一个降落到底部的时间，避免污染采用精细过滤棉材质的第二滤芯15。
具体地，夹杂矿物油或合成油以及水雾的空气进去无油机组10内，水平流经第一滤芯14的深层滤床，极其微小的微粒聚集在滤床的单股纤维上并凝结成小液滴，小液滴随气流通过滤床时变得越来越大，液滴重量最终迫使其落入壳体的底部，由于滤芯内部气流速度慢，所以防止了油的二次夹带，残油量达到0.1ppm这时几乎洁净的压缩空气进入第二滤芯15内部精细滤床，保证了二次过滤的入口要求，进而达到出口含油量低于0.0009ppm，同时因其表面积大，滤芯在整个使用寿命周期内都可以维持比较低的气流压降，压降非常低。第一滤芯14的深层滤床还为流经的压缩空气提供较长的贮留时间，所以聚结效率高。积聚在壳体底部的润滑油和水可以采用自动或手动排污阀进行排放，双排放，无油机组10与压缩空气系统的集成，仅需接入压缩空气和排污阀，无需供电。
本发明还提供一种无油过滤系统，所述无油过滤系统包括空压机20、储气罐30、冷冻式干燥机40及无油机组10，所述空压机20、储气罐30、冷冻式干燥机40及无油机组10依次串联连接。所述空压机20对空气进行压缩并存储在储气罐30上，所述储气罐30的气体经冷冻式干燥机40，由冷冻式干燥机40对气体进行除水、降温处理后，再由无油机组10对压缩气体进行油气分离过滤。
所述冷冻式干燥机40包括制冷装置41、第一换热管道42、第二换热管道43及接水管，所述第一换热管道42上设有第一换热段44、第二换热段45，所述第二换热管道43上设有第三换热段46，所述第一换热段44与制冷装置41的蒸发器相互配合，所述第二换热段45与第三换热段46相互配合，所述第二换热段45设于第一换热段44与压缩气体在第一换热管道42的入口之间。
所述第一换热管道42的入口端与储气罐30连接，所述第一换热管道42的出口端连接在无油机组10最初的进气口上，所述第二换热管道43的入口端与无油机组10最末端的出气口连接。所述压缩气体自第一换热管道42进入，与第一换热段44内与制冷装置41蒸发器内部的致冷剂完全换热以后，从最冰点的位置引出进入到无油机组10内，压缩气体从无油机组10内过滤处理后，再从无油机组10进入到第二换热管道43内，第二换热管道43的气体在第三换热段46与进入第二换热段45的压缩气体换热，进行初步降温。由冷冻式干燥机40对压缩气体进行除水、降温，减少压缩气体中的水份对油气混合过滤装置11的冲击，并且降温后的压缩气体中的油在进入第一滤芯14之前可以在离心筒12中较易将油滴从气体中分离，减小第一滤芯14、第二滤芯15的负荷。
本发明的有益效果在于：通过采用无油机组10对压缩空气进行过滤，无油机组10可清除压缩空气中携带的破坏性油雾，防止油雾进入系统管路、气动阀和工具、工艺设备。无油机组10可提供基本“无油”的压缩空气，其压降几乎为零。而传统过滤器获得同等质量的压缩空气的降压一般为0.41barg(6psig)。与传统过滤器相比，无油机组10的滤芯使用寿命更长，可达6年以上。当空气压缩机发生突发性故障时，会有较多润滑油被带入排气管中。该无油机组10还可以利用它的容量和吸收效能去提供保护。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种无油机组，其特征在于：包括一个或一个以上油气混合过滤装置，当采用多个油气混合过滤装置时，油气混合过滤装置之间采用串联或并联的形式连接于压缩气体的管道上，每一所述油气混合过滤装置包括离心筒、设置于离心筒内部的第一滤芯及设置于第一滤芯内部的第二滤芯，所述第一滤芯、第二滤芯设置在所述离心筒内部顶端的中部位置，所述第一滤芯围设在第二滤芯的外侧，第一滤芯的内侧壁与第二滤芯的外侧壁之间形成一间距。
2.如权利要求1所述的无油机组，其特征在于：所述离心筒的上端与筒壁相切的方向设置有油气进口，离心筒的底部设置有第一出油口，所述第一滤芯底部设有第二出油口，离心筒的顶部设置有出气口；离心筒内部设置有离心结构，外部的压缩气体自油气进口进入，经离心结构进行导向进入离心筒内部后，由第一滤芯过滤后进入到第二滤芯的外部，再由第二滤芯过滤后从出气口流出。
3.如权利要求2所述的无油机组，其特征在于：所述无油机组还包括第一出油管道及第二出油管道，所述第一出油口连接于第一出油管道上，所述第二出油口连接于第二出油管道上。
4.一种无油过滤系统，其特征在于：包括空压机、储气罐、冷冻式干燥机及无油机组，所述空压机、储气罐、冷冻式干燥机及无油机组依次串联连接；所述空压机对空气进行压缩并存储在储气罐上，所述储气罐的气体经冷冻式干燥机，由冷冻式干燥机对气体进行除水、降温处理后，再由无油机组对压缩气体进行油气分离过滤，无油机组包括一个或一个以上油气混合过滤装置，当采用多个油气混合过滤装置时，油气混合过滤装置之间采用串联或并联的形式连接于压缩气体的管道上，每一所述油气混合过滤装置包括离心筒、设置于离心筒内部的第一滤芯及设置于第一滤芯内部的第二滤芯，所述第一滤芯、第二滤芯设置在所述离心筒内部顶端的中部位置，所述第一滤芯围设在第二滤芯的外侧，第一滤芯的内侧壁与第二滤芯的外侧壁之间形成一间距。
5.如权利要求4所述的无油过滤系统，其特征在于：所述离心筒的上端与筒壁相切的方向设置有油气进口，离心筒的底部设置有第一出油口，所述第一滤芯底部设有第二出油口，离心筒的顶部设置有出气口；离心筒内设置有离心结构，外部的压缩气体自油气进口进入，经离心结构进行导向进入离心筒内部后，由第一滤芯过滤后进入到第二滤芯的外部，再由第二滤芯过滤后从出气口流出。
6.如权利要求5所述的无油过滤系统，其特征在于：所述无油机组还包括第一出油管道及第二出油管道，所述第一出油口连接于第一出油管道上，所述第二出油口连接于第二出油管道上。
7.如权利要求5所述的无油过滤系统，其特征在于：所述冷冻式干燥机包括制冷装置、第一换热管道、第二换热管道及接水管，所述第一换热管道上设有第一换热段、第二换热段，所述第二换热管道上设有第三换热段，所述第一换热段与制冷装置的蒸发器相互配合，所述第二换热段与第三换热段相互配合。
8.如权利要求7所述的无油过滤系统，其特征在于：所述第二换热段设于第一换热段与压缩气体在第一换热管道的入口之间，所述第一换热管道的入口端与储气罐连接，所述第一换热管道的出口端连接在无油机组进气口上，所述第二换热管道的入口端与无油机组最末端的出气口连接；所述压缩气体自第一换热管道进入，与第一换热段内与制冷装置蒸发器内部的致冷剂完全换热以后，从最冰点的位置引出进入到无油机组内，压缩气体从无油机组内过滤处理后，再从无油机组进入到第二换热管道，第二换热管道的气体在第三换热段与进入第二换热段的压缩气体换热，进行初步降温。
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