CN109952477B - 具有消声器的润滑剂分离器 - Google Patents

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Abstract

一种润滑剂分离器,包括:壳体;蒸气入口,所述蒸气入口位于所述壳体的第一端处以容许制冷剂和润滑剂流进入所述润滑剂分离器中;以及消声器,所述消声器定位在所述壳体中。所述消声器包括:第一穿孔管,所述第一穿孔管沿着所述壳体的纵向轴线从所述蒸气入口延伸;第二穿孔管,所述第二穿孔管与所述第一穿孔管径向地间隔开;吸收材料层,所述吸收材料层径向地定位在所述第二穿孔管的外侧;以及润滑剂可渗透衬里,所述润滑剂可渗透衬里径向地定位在所述第二穿孔管与所述吸收材料层之间。所述润滑剂可渗透衬里允许声波从所述第二穿孔管传递到所述吸收材料层。

Description

具有消声器的润滑剂分离器
背景技术
本文中公开的主题涉及供暖、通风、空调和制冷(HVAC&R)系统。更具体地说,本文中公开的主题涉及HVAC&R系统的压缩机油回收。
制冷系统通常包括将压缩后的制冷剂输送到冷凝器的压缩机。制冷剂从冷凝器行进到膨胀阀,并且然后行进到蒸发器。制冷剂从蒸发器返回到压缩机以便被压缩。
通常向压缩机提供用以润滑压缩机的轴承和其他运行表面的润滑剂,诸如油。在压缩机的操作期间,润滑剂与由压缩机操作的制冷剂混合,使得油/制冷剂混合物离开压缩机并且流过制冷剂系统。这是不希望的,因为油与流过系统的制冷剂的混合使得难以在压缩机处维持充足的油供应以用于润滑压缩机表面。油分离器通常用以将油从制冷剂和油混合物中分离出来以返回到压缩机。在油分离器处利用消声器以试图减少流体流入油分离器中的脉动的影响,诸如振动和噪声。当前消声器被设计用于压缩机为固定速度的系统,并且因此在与以可变速度操作的压缩机配对时不起作用。
发明内容
在一个实施方案中,一种润滑剂分离器包括:壳体;蒸气入口,所述蒸气入口位于所述壳体的第一端处以容许制冷剂和润滑剂流进入所述润滑剂分离器中;以及消声器,所述消声器定位在所述壳体中。所述消声器包括:第一穿孔管,所述第一穿孔管沿着所述壳体的纵向轴线从所述蒸气入口延伸;第二穿孔管,所述第二穿孔管与所述第一穿孔管径向地间隔开;吸收材料层,所述吸收材料层径向地定位在所述第二穿孔管的外侧;以及润滑剂可渗透衬里,所述润滑剂可渗透衬里径向地定位在所述第二穿孔管与所述吸收材料层之间。所述润滑剂可渗透衬里允许声波从所述第二穿孔管传递到所述吸收材料层。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,一个或多个挡板从所述第一穿孔管径向地向外延伸以使所述吸收材料层定位。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,限定在所述第一穿孔管与所述第二穿孔管之间的中间通道没有吸收材料。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述吸收材料层基本上填充限定在所述衬里与所述壳体之间的外部通道。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述吸收材料层由玻璃纤维或石棉中的一种或多种形成。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述衬里由钢丝编织布中的一种或多种形成。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,气体出口位于所述壳体的与所述第一端相对的第二端处以从所述润滑剂分离器排放制冷剂流。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,润滑剂出口位于所述壳体中以从所述润滑剂分离器排放润滑剂流。
在另一实施方案中,一种供暖、通风、空调和制冷系统包括:压缩机,所述压缩机被配置为压缩通过其中的制冷剂流;冷凝器,所述冷凝器流体地联接到所述压缩机以接收来自所述压缩机的所述制冷剂流;以及润滑剂分离器,所述润滑剂分离器被配置为将压缩机润滑剂从所述制冷剂流中分离出来。所述润滑剂分离器包括:壳体;蒸气入口,所述蒸气入口位于所述壳体的第一端处以容许制冷剂和润滑剂流进入所述润滑剂分离器中;以及消声器,所述消声器定位在所述壳体中。所述消声器包括:第一穿孔管,所述第一穿孔管沿着所述壳体的纵向轴线从所述蒸气入口延伸;第二穿孔管,所述第二穿孔管与所述第一穿孔管径向地间隔开;吸收材料层,所述吸收材料层径向地定位在所述第二穿孔管的外侧;以及润滑剂可渗透衬里,所述润滑剂可渗透衬里径向地定位在所述第二穿孔管与所述吸收材料层之间,所述润滑剂可渗透衬里允许声波从所述第二穿孔管传递到所述吸收材料层。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,一个或多个挡板从所述第一穿孔管径向地向外延伸,所述一个或多个挡板使所述吸收材料层定位。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,限定在所述第一穿孔管与所述第二穿孔管之间的中间通道没有吸收材料。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述吸收材料层基本上填充限定在所述衬里与所述壳体之间的外部通道。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述吸收材料层由玻璃纤维或石棉中的一种或多种形成。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述衬里由钢丝编织布中的一种或多种形成。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,气体出口位于所述壳体的与所述第一端相对的第二端处以从所述润滑剂分离器排放制冷剂流。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,润滑剂出口位于所述壳体中以从所述润滑剂分离器排放润滑剂流。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述润滑剂分离器沿着在所述压缩机与所述冷凝器之间延伸的制冷剂管路定位。
另外地或可选地,在该实施方案或其他实施方案中,所述压缩机是变速螺杆压缩机。
从结合附图进行的以下描述中,这些和其他优点和特征将变得更显而易见。
附图说明
在说明书的结尾处特别指出并明确要求保护本主题。本公开的以上和其他特征和优点从结合附图进行的以下具体实施方式显而易见,在附图中:
图1是供暖、通风、空调和制冷系统的实施方案的示意图;
图2是用于供暖、通风、空调和制冷系统的润滑剂分离器的实施方案的示意图;
图3是用于供暖、通风、空调和制冷系统的润滑剂分离器的实施方案的横截面视图;
图4是用于供暖、通风、空调和制冷系统的润滑剂分离器中使用的两层消声器的实施方案的横截面视图。
具体实施方式
图1中示出了制冷剂系统10的实施方案的示意图。制冷剂系统10包括压缩机12。本公开为螺杆压缩机提供特定益处,但本公开对具有其他类型的压缩机12的制冷剂系统10也有益。蒸发器14,在一些实施方案中为满液式蒸发器14,通过吸入管路16将制冷剂流输送到压缩机12。制冷剂从压缩机12流动通过排放管路18到冷凝器20。压缩后的气态制冷剂在冷凝器20中冷却,转换成液相,并且在其通过管道22到达蒸发器14的途中经过膨胀阀24。在蒸发器14处,待冷却的环境,诸如流过多个蒸发器管子(未示出)的流体,由蒸发器14处的制冷剂冷却。
润滑剂,通常是油,被供应到压缩机12以润滑压缩机12的轴承和其他运行表面。在系统10的操作期间,油与由压缩机12操作的制冷剂混合,使得流过系统10的制冷剂可以包括夹带在其中的一定量的油。为了避免耗尽用于润滑压缩机12的油的供应,并且为了减少与制冷剂混合的油的不利系统性能影响,系统10包括沿着管路18位于例如压缩机12与冷凝器20之间的油分离器26。油分离器26从压缩机12接收压缩后的制冷剂气体和其中夹带的油,并且经由例如蒸馏或某一其他过程将制冷剂从油中分离出来。气态制冷剂沿着管路18从油分离器26朝向冷凝器20排出,同时油被引导到压缩机12处的油槽28以用于润滑压缩机12的运行表面。
现在参考图2,示出了油分离器26的实施方案。在一些实施方案中,油分离器26被配置为水平油分离器。油分离器26具有蒸气入口30,制冷剂和油混合物通过所述蒸气入口进入油分离器26,并且还具有气体出口32,气态制冷剂在所述气体出口处离开油分离器26并被引导至冷凝器20。油分离器26还包括油出口34,液体油通过所述油出口返回到油槽28。油分离器26的组件包含在分离器壳体36中,在一些实施方案中,所述分离器壳体的形状是圆柱形的。在一些实施方案中,蒸气入口30位于入口板38处,而气体出口32位于第二板40处或附近。在一些实施方案中,气体出口32位于相比于入口板38更靠近第二板40之处。
现在参考图3的横截面视图,消声器42定位在油分离器26中。消声器42在分离器壳体36内定位在蒸气入口30处或附近,从压缩机12通向压缩机排放管路,以减少制冷剂和油混合物的脉动。消声器42包括沿着分离器中心轴线46延伸的第一穿孔管44。第二穿孔管48与第一穿孔管44同心并与第一穿孔管44径向地间隔开。第一穿孔管44和第二穿孔管48各自在其中具有多个开口(未示出),以允许第一穿孔管44之内的内部通道52,第一穿孔管44与第二穿孔管48之间的中间通道54,与第二穿孔管48之外的外部通道56之间的流体连通。
在一些实施方案中,一个或多个挡板58沿着分离器中心轴线46定位,以有助于减少进入油分离器26的流体脉动的影响。在一些实施方案中,一个或多个挡板58从第一穿孔管44径向地向外延伸到第二穿孔管48,其中第一穿孔管44限定一个或多个挡板58的内侧径向范围。此外,一个或多个挡板58延伸到分离器壳体36,其中分离器壳体36限定一个或多个挡板58的外侧径向范围。
现在参考图4的横截面视图,虽然内部通道52如所构造是空的空间,并且一个或多个挡板58占据中间通道54,但是吸收材料层60径向地位于第二穿孔管48的外侧,在一个或多个挡板58中的挡板58之间。在一些实施方案中,吸收材料层60是石棉或玻璃纤维以吸收脉动声波。在一些实施方案中,吸收材料层60占据或填充外部通道56全部。此外,衬里62位于第二穿孔管48与吸收材料层60之间。在一些实施方案中,衬里62由钢丝编织布形成,其允许声波传播通过衬里62的开放构造以被吸收材料层60吸收,即使当衬里62在油分离器26的操作期间充满了制冷剂和/或油时也如此。
本公开的包括一个或多个挡板58和衬里62的消声器42导致消声器42满足期望的性能标准,以减少在宽操作频率范围(诸如25 Hz到100 Hz)内的压缩机排放脉动,从而使消声器42可用于变速压缩机12并与之兼容,而不仅仅与固定速度压缩机兼容,诸如先前的消声器。此外,与先前的消声器相比,当在油分离器36的操作期间被制冷剂和/或油浸透时,衬里62具有改进的传递损失性能。而且,消声器42中的反应功能在第一穿孔管44与第二穿孔管48之间施加设计的体积以在吸收材料层60被制冷剂和/或油浸透时降低动态压力。此外,消声器42在集成到油分离器36中的同时实现了改进的性能,并且没有增加由油分离器36和消声器42组合占据的占地面积或体积。
虽然已经结合仅有限数量的实施方案详细地描述了本公开,但是应易于理解,本公开不限于这些公开的实施方案。相反,本公开可以进行修改以并入有在此之前并未描述但在精神和/或范围上相称的任何数量的变化、更改、替换或等效布置。另外,尽管已经描述了各种实施方案,但应理解,本公开的各方面可以仅包括所描述的实施方案中的一些。因此,本公开不应被视为受以上描述限制,而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (18)

1.一种润滑剂分离器,所述润滑剂分离器包括:
壳体;
蒸气入口,所述蒸气入口设置在所述壳体的第一端处以容许制冷剂和润滑剂流进入所述润滑剂分离器中;
消声器,所述消声器设置在所述壳体内,所述消声器包括:
第一穿孔管,所述第一穿孔管沿着所述壳体的纵向轴线从所述蒸气入口延伸;
第二穿孔管,所述第二穿孔管与所述第一穿孔管径向地间隔开;
吸收材料层,所述吸收材料层径向地设置在所述第二穿孔管的外侧;以及
润滑剂可渗透衬里,所述润滑剂可渗透衬里径向地设置在所述第二穿孔管与所述吸收材料层之间,所述润滑剂可渗透衬里允许声波从所述第二穿孔管传递到所述吸收材料层。
2.如权利要求1所述的润滑剂分离器,所述润滑剂分离器还包括从所述第一穿孔管径向地向外延伸的一个或多个挡板,所述一个或多个挡板使所述吸收材料层定位。
3.如权利要求1所述的润滑剂分离器,其中限定在所述第一穿孔管与所述第二穿孔管之间的中间通道没有吸收材料。
4.如权利要求1所述的润滑剂分离器,其中所述吸收材料层基本上填充限定在所述衬里与所述壳体之间的外部通道。
5.如权利要求1所述的润滑剂分离器,其中所述吸收材料层由玻璃纤维或石棉中的一种或多种形成。
6.如权利要求1所述的润滑剂分离器,其中所述衬里由钢丝编织布中的一种或多种形成。
7.如权利要求1所述的润滑剂分离器,所述润滑剂分离器还包括气体出口,所述气体出口设置在所述壳体的与所述第一端相对的第二端处以从所述润滑剂分离器排放制冷剂流。
8.如权利要求1所述的润滑剂分离器,所述润滑剂分离器还包括润滑剂出口,所述润滑剂出口设置在所述壳体中以从所述润滑剂分离器排放润滑剂流。
9.一种供暖、通风、空调和制冷系统,所述供暖、通风、空调和制冷系统包括:
压缩机,所述压缩机被配置为压缩通过其中的制冷剂流;
冷凝器,所述冷凝器流体地联接到所述压缩机以接收来自所述压缩机的所述制冷剂流;
润滑剂分离器,所述润滑剂分离器被配置为将压缩机润滑剂从所述制冷剂流中分离出来,所述润滑剂分离器包括:
壳体;
蒸气入口,所述蒸气入口设置在所述壳体的第一端处以容许制冷剂和润滑剂流进入所述润滑剂分离器中;
消声器,所述消声器设置在所述壳体内,所述消声器包括:
第一穿孔管,所述第一穿孔管沿着所述壳体的纵向轴线从所述蒸气入口延伸;
第二穿孔管,所述第二穿孔管与所述第一穿孔管径向地间隔开;
吸收材料层,所述吸收材料层径向地设置在所述第二穿孔管的外侧;以及
润滑剂可渗透衬里,所述润滑剂可渗透衬里径向地设置在所述第二穿孔管与所述吸收材料层之间,所述润滑剂可渗透衬里允许声波从所述第二穿孔管传递到所述吸收材料层。
10.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,所述供暖、通风、空调和制冷系统还包括从所述第一穿孔管径向地向外延伸的一个或多个挡板,所述一个或多个挡板使所述吸收材料层定位。
11.如权利要求9或10所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中限定在所述第一穿孔管与所述第二穿孔管之间的中间通道没有吸收材料。
12.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中所述吸收材料层基本上填充限定在所述衬里与所述壳体之间的外部通道。
13.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中所述吸收材料层由玻璃纤维或石棉中的一种或多种形成。
14.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中所述衬里由钢丝编织布中的一种或多种形成。
15.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,所述供暖、通风、空调和制冷系统还包括气体出口,所述气体出口设置在所述壳体的与所述第一端相对的第二端处以从所述润滑剂分离器排放制冷剂流。
16.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,所述供暖、通风、空调和制冷系统还包括润滑剂出口,所述润滑剂出口设置在所述壳体中以从所述润滑剂分离器排放润滑剂流。
17.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中所述润滑剂分离器沿着在所述压缩机与所述冷凝器之间延伸的制冷剂管路设置。
18.如权利要求9所述的供暖、通风、空调和制冷系统,其中所述压缩机是变速螺杆压缩机。
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