CN116907134A - 油分离器及换热设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油分离器及换热设备。油分离器包括壳体，所述壳体上设置有流体通道；油汽分离部件，所述油汽分离部件设置于所述流体通道内；过滤分离部件，所述过滤分离部件内设置有滤油颗粒，相邻两个所述滤油颗粒之间的缝隙构成部分所述流体通道。本发明提供的油分离器及换热设备，利用滤油颗粒的无规则外形和无规则排列，使得过滤分离部件上的流体通道(滤油颗粒之间的缝隙)也处于不规则的状态，气体从无规律缝隙流出，油滴被彻底分离，有效的增加过滤分离部件的过滤分离效果，提高了用户的体验。

Description

油分离器及换热设备

技术领域

本发明涉及分离设备技术领域，特别是一种油分离器及换热设备。

背景技术

机组实际运行中，压缩机排出的高温高压汽态制冷剂会携带冷冻油微粒。如果被汽态制冷剂夹带的冷冻油进入冷凝器或随循环介质进入蒸发器积存，不仅降低了两器的换热能力，还会致使压缩机因缺少冷冻油润滑而损坏，最终导致系统无法持续运行。为此，油分离器为制冷机组组成的关键部件之一，其作用是在制冷循环中将压缩机排出的高温高压气态制冷剂与冷冻油混合物进行分离过滤作用，分离后的高纯度气态制冷剂进入冷凝器，液态冷冻油在压差效应作用下返回压缩机。

现有技术中油分离器的进气口通常与压缩机出口连接，主要通过撞击和过滤的方式对压缩机排出的高温高压气液混合物分离，其中过滤过程会采用过滤网的形式对流经其的油汽混合物进行过滤，使得机组需要定期更换过滤网以保证油分结构的流通效果，此过程需要耗费大量的人力、物力及时间成本，严重影响用户体验。

发明内容

为了解决现有技术中油分离器需要定期更换过滤网而影响用户体验的技术问题，而提供一种利用滤油颗粒对流经其的油汽混合物进行阻挡过滤，并利用滤油颗粒之间的相互碰撞摩擦以保证流通效果及分离效果的油分离器及换热设备。

一种油分离器，包括：

壳体，所述壳体上设置有流体通道；

油汽分离部件，所述油汽分离部件设置于所述流体通道内；

过滤分离部件，所述过滤分离部件内设置有滤油颗粒，相邻两个所述滤油颗粒之间的缝隙构成部分所述流体通道。

所述过滤分离部件包括外壳，所述外壳与所述流体通道的内壁密封设置，所述滤油颗粒设置于所述外壳内。

所述外壳包括用于承载所述滤油颗粒的下封板，所述下封板上设置有均气孔。

所述下封板的形状为曲面，所述曲面的最低点处设置有回油口。

所述过滤分离部件还包括防护网，所述防护网设置于所述滤油颗粒和所述下封板之间或设置于所述均气孔处，且所述防护网的孔径小于所述滤油颗粒的最小尺寸。

所述过滤分离部件还包括上封板，所述上封板位于所述滤油颗粒远离所述下封板的一侧，且所述上封板上设置有排气孔。

所述过滤分离部件还包括防护网，所述防护网设置于所述滤油颗粒和所述上封板之间或设置于所述排气孔处，且所述防护网的孔径小于所述滤油颗粒的最小尺寸。

所述滤油颗粒包括铁粒、铜粒、钢粒、铁屑、焊瘤、铜屑或钢屑中的一种或几种的组合。

所述油汽分离部件包括内筒，所述内筒设置于所述壳体内，且所述内筒与所述壳体的内壁之间形成环形流道，所述环形流道构成部分所述流体通道。

所述壳体上设置有进气孔，所述进气孔与所述环形流道连通，且所述进气孔的进气方向与所述环形流道的对应位置相切。

所述壳体的顶面设置有出气口，所述出气口与所述流体通道连通，所述过滤分离部件设置于所述油汽分离部件和所述出气口之间。

一种换热设备，包括上述的油分离器。

本发明提供的油分离器及换热设备，利用滤油颗粒的无规则外形和无规则排列，使得过滤分离部件上的流体通道(滤油颗粒之间的缝隙)也处于不规则的状态，气体从无规律缝隙流出，油滴被彻底分离，分离效率能够达到99.99％，相对于过滤网的95％的过滤效率来说，有效的增加过滤分离部件的过滤分离效果，而且在流体流经滤油颗粒的过程中，会造成滤油颗粒产生移动，该移动能够使积存在滤油颗粒之间的油滴脱离，实现了过滤分离部件的自清洁，无需定期更换过滤分离部件，长期稳定运行，无须售后维护，减少人力、物力、时间带来的成本需求，提高了用户的体验，而且滤油颗粒可以采用生产过程中的铁粒、铜粒、钢粒、铁屑、钢屑、铁屑、铜屑及其他生产废料或者焊接产生的焊瘤，实现了生产废料的再次利用，也无需根据需求单独开发或购买滤网，节省了滤网的开发周期、运输周期以及昂贵的模具开发费用，降低生产成本，实现经济性最大化；而且设置油汽分离部件先对油汽混合物进行一次分离，大部分油滴颗粒会在一次分离的过程中受离心重力作用向下流到壳体底部进入存油区，小部分随着流体夹带进入过滤分离部件，利用过滤分离部件进行二次分离，即能够保证过滤分离部件的工作可靠，还能够保证油分离器的分离效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的油分离器的剖视图；

图2为本发明实施例提供的过滤分离部件的剖视图；

图3为本发明实施例提供的下封板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的防护网的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的滤油颗粒的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的内筒的结构示意图；

图中：

1、壳体；2、油汽分离部件；3、过滤分离部件；31、滤油颗粒；32、下封板；33、均气孔；34、上封板；35、排气孔；4、防护网；21、内筒；22、环形流道；11、进气孔。

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语"上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术中油分离器的进气口通常与压缩机出口连接，主要通过撞击和过滤的方式对压缩机排出的高温高压气液混合物分离，其中过滤过程会采用过滤网的形式对流经其的油汽混合物进行过滤，使得机组需要定期更换过滤网以保证油分结构的流通效果，此过程需要耗费大量的人力、物力及时间成本，严重影响用户体验。而且过滤网需要开发周期、运输周期和昂贵的模具开发费用，造成生产成本和生产周期严重增加，经济性较差，而且现有技术中的过滤网的分离效率由于其结构(如过滤孔径和目数)限制，使得过滤网的分离效率只能达到95％，分离效率较低。

为此，本申请提供了一种如图1至图6所示的油分离器，包括：壳体1，所述壳体1上设置有流体通道；油汽分离部件2，所述油汽分离部件2设置于所述流体通道内；过滤分离部件3，所述过滤分离部件3内设置有滤油颗粒31，相邻两个所述滤油颗粒31之间的缝隙构成部分所述流体通道，利用滤油颗粒31的无规则外形和无规则排列，使得过滤分离部件3上的流体通道(滤油颗粒31之间的缝隙)也处于不规则的状态，气体从无规律缝隙流出，油滴被彻底分离，分离效率能够达到99.99％，相对于过滤网的95％的过滤效率来说，有效的增加过滤分离部件3的过滤分离效果，而且在流体流经滤油颗粒31的过程中，会造成滤油颗粒31产生移动，该移动能够使积存在滤油颗粒31之间的油滴脱离，实现了过滤分离部件3的自清洁，无需定期更换过滤分离部件3，长期稳定运行，无须售后维护，减少人力、物力、时间带来的成本需求，提高了用户的体验，而且滤油颗粒31可以采用生产过程中的铁粒、铜粒、钢粒、铁屑、钢屑、铁屑、铜屑及其他生产废料或者焊接产生的焊瘤，实现了生产废料的再次利用，也无需根据需求单独开发或购买滤网，节省了滤网的开发周期、运输周期以及昂贵的模具开发费用等，降低生产成本，实现经济性最大化。

所述过滤分离部件3包括外壳，所述外壳与所述流体通道的内壁密封设置，所述滤油颗粒31设置于所述外壳内。利用外壳对滤油颗粒31进行限制，保证滤油颗粒31能够稳定的处于流体通道内，避免滤油颗粒31随着流体的流动或者受到重力的影响而产生移动，保证油分离器的工作可靠。

具体的，所述外壳包括用于承载所述滤油颗粒31的下封板32，所述下封板32上设置有均气孔。利用下封板32对滤油颗粒31进行承载，避免滤油颗粒31受重力影响而产生移动，保证滤油颗粒31在流体通道内的可靠，而且下封板32上设置均气孔33，流体在流经下封板32时，能够在均气孔33的均流作用下均匀的流动至外壳内部，提高对流体的分离效果，并且将均气孔33设置在下封板32上，使流体能够由下方进入过滤分离部件3，并且在过滤分离部件3内完成汽液分离后，分离出的油滴能够在重力的作用下滴落而脱离过滤分离部件3，避免油滴在过滤分离部件3内堆积而造成过滤分离部件3的堵塞，保证油分离器的分离效果，也能够减少油分离器对流体产生的阻力而保证油分离器的工作可靠。

优选的，所述下封板32的形状为曲面，所述曲面的最低点处设置有回油口。在过滤分离部件3内完成汽液分离后，分离出的油滴能够在重力的作用下沿着曲面进行流动，并在曲面的最低点处汇集，最终由回油口滴落，有效的提升过滤分离部件3的排油效率，进一步地避免油滴在过滤分离部件3内堆积而造成过滤分离部件3的堵塞，保证油分离器的分离效果，也能够减少油分离器对流体产生的阻力而保证油分离器的工作可靠。

为了保证流体能够顺利的流入过滤分离部件3内，也为了保证油滴能够顺利的由过滤分离部件3脱离，因此，需要使均气孔33的流通面积能够克服流体与均气孔33的边沿之间产生的附着力及流体张力对流体的阻碍，而将均气孔33的流通面积增加会造成滤油颗粒31通过均气孔33掉落的问题，为此，所述过滤分离部件3还包括防护网4，所述防护网4设置于所述滤油颗粒31和所述下封板32之间或设置于所述均气孔33处，且所述防护网4的孔径小于所述滤油颗粒31的最小尺寸。由于防护网4的厚度远远小于下封板32的厚度，流体在防护网4处产生的附着力及流体张力对流体的阻碍能力大大降低，因此，利用防护网4对滤油颗粒31进行限制，避免滤油颗粒31通过均气孔33脱离过滤分离部件3，同时能够实现流体顺畅的通过均气孔33流动的目的，保证油分离器的工作可靠。

其中，下封板32上的均气孔33的数量为多个，所有所述均气孔33呈阵列形式或圆形分布于下封板32上，从而保证过滤分离部件3中各个位置的滤油颗粒31均具有流体经过，保证过滤分离部件3对流体的分离效果，进而保证油分离器的分离效率。

为了进一步对滤油颗粒31进行限制，避免滤油颗粒31被流体携带，所述过滤分离部件3还包括上封板34，所述上封板34位于所述滤油颗粒31远离所述下封板32的一侧，且所述上封板34上设置有排气孔35。利用上封板34对滤油颗粒31随着流体进行移动的方向进行限制，保证滤油颗粒31能够可靠地处于外壳内，同时流体能够在经过滤油颗粒31的缝隙后由排气孔35排出，分离后的气体能够通过排气孔35流入后面的流体通道内，并最终顺利流出油分离器，保证了油分离器的油气分离效果。

同样的，为了保证分离后的气体能够快速的离开过滤分离部件3，排气孔35的流通面积也需要增加，此种情况会造成滤油颗粒31被流体携带而从排气孔35处脱离过滤分离部件3的问题，为此，所述过滤分离部件3还包括防护网4，所述防护网4设置于所述滤油颗粒31和所述上封板34之间或设置于所述排气孔35处，且所述防护网4的孔径小于所述滤油颗粒31的最小尺寸。利用防护网4对滤油颗粒31进行限制，避免滤油颗粒31通过排气孔35脱离过滤分离部件3，同时能够实现流体顺畅的通过排气孔35流动的目的，保证油分离器的工作可靠。

可选的，排气孔35可以设置在上封板34的中间部分，而均气孔33均匀分布在下封板32上，从而在过滤分离部件3内形成不同路径、不同形成、不同角度的通路，使得过滤分离部件3能够针对不同液相油滴粒径均进行分离，有效的油分离器的分离效果。

或者，排气孔35的数量为多个，多个排气孔35呈阵列形式分布于上封板34上，同样可以在过滤分离部件3内形成不同路径、不同形成、不同角度的通路，使得过滤分离部件3能够针对不同液相油滴粒径均进行分离，有效的油分离器的分离效果。

在图中未示出的实施方式中，排气孔35和均气孔33均为圆孔，且任意一个排气孔35的轴线与任意一个均气孔33的轴线均不共线，保证滤油颗粒31的分离效果。

作为一种实施方式，所述滤油颗粒31包括铁粒、铜粒、钢粒、铁屑、焊瘤、铜屑或钢屑中的一种或几种的组合。实现了生产废料的再次利用，也无需根据需求单独开发或购买滤网，节省了滤网的开发周期、运输周期以及昂贵的模具开发费用等，降低生产成本，实现经济性最大化。

为了避免压缩机排出的高温高压的油汽混合物直接冲击过滤分离部件3，因此设置油汽分离部件2先对油汽混合物进行一次分离，大部分油滴颗粒会在一次分离的过程中受重力作用向下流到壳体1底部进入存油区，小部分随着流体夹带进入过滤分离部件3，利用过滤分离部件3进行二次分离，即能够保证过滤分离部件3的工作可靠，还能够保证油分离器的分离效率。为此，所述壳体1的顶面设置有出气口，所述出气口与所述流体通道连通，所述过滤分离部件3设置于所述油汽分离部件2和所述出气口之间。

具体的，所述油汽分离部件2包括内筒21，所述内筒21设置于所述壳体1内，且所述内筒21与所述壳体1的内壁之间形成环形流道22，所述环形流道22构成部分所述流体通道。进入壳体1的油汽混合物先在环形流道22内进行流动，内筒21会改变油汽混合物的流动方向，从而使得大部分油滴颗粒会在重力作用向下流到壳体1底部进入存油区，保证过滤分离部件3的工作可靠，还能够保证油分离器的分离效率。

作为一种实施方式，所述壳体1上设置有进气孔11，所述进气孔11与所述环形流道22连通，且所述进气孔11的进气方向与所述环形流道22的对应位置相切。也即油汽混合物通过进气孔11进入壳体1后，会沿着环形流道22进行环形旋转流动，利用旋转过程中产生的离心力的作用而将大部分油滴颗粒甩至壳体1的内壁上，而气体受到的离心力较小，从而实现了油汽分离的目的。

如图1所示，图中油分离器为立式油分离器，其中过滤分离部件3设置在内筒21的上方，内筒21的内部构成部分所述流体通道，环形流道22内还设置有上隔板，上隔板能够限制环形流道22内的油汽混合物向上流动，而迫使油汽混合物在环形流道22内分离后，再通过内筒21的内部流动至过滤分离部件3处，实现对油汽混合物的二级分离，进而保证油分离器的分离效果。环形流道22内还设置有下隔板，下隔板上设置有过孔，下隔板能够抑制进入环形流道22内的直接向下流动，而仅能通过过孔向下流动，增加环形流道22的离心分离效果。

一种换热设备，包括上述的油分离器。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能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 (12)

1.一种油分离器，其特征在于：包括：

壳体(1)，所述壳体(1)上设置有流体通道；

油汽分离部件(2)，所述油汽分离部件(2)设置于所述流体通道内；

过滤分离部件(3)，所述过滤分离部件(3)内设置有滤油颗粒(31)，相邻两个所述滤油颗粒(31)之间的缝隙构成部分所述流体通道。

2.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述过滤分离部件(3)包括外壳，所述外壳与所述流体通道的内壁密封设置，所述滤油颗粒(31)设置于所述外壳内。

3.根据权利要求2所述的油分离器，其特征在于：所述外壳包括用于承载所述滤油颗粒(31)的下封板(32)，所述下封板(32)上设置有均气孔(33)。

4.根据权利要求3所述的油分离器，其特征在于：所述下封板(32)的表面形状为曲面，所述曲面的最低点处设置有回油口。

5.根据权利要求3所述的油分离器，其特征在于：所述过滤分离部件(3)还包括防护网(4)，所述防护网(4)设置于所述滤油颗粒(31)和所述下封板(32)之间或设置于所述均气孔(33)处，且所述防护网(4)的孔径小于所述滤油颗粒(31)的最小尺寸。

6.根据权利要求3所述的油分离器，其特征在于：所述过滤分离部件(3)还包括上封板(34)，所述上封板(34)位于所述滤油颗粒(31)远离所述下封板(32)的一侧，且所述上封板(34)上设置有排气孔(35)。

7.根据权利要求6所述的油分离器，其特征在于：所述过滤分离部件(3)还包括防护网(4)，所述防护网(4)设置于所述滤油颗粒(31)和所述上封板(34)之间或设置于所述排气孔(35)处，且所述防护网(4)的孔径小于所述滤油颗粒(31)的最小尺寸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的油分离器，其特征在于：所述滤油颗粒(31)包括铁粒、铜粒、钢粒、铁屑、焊瘤、铜屑或钢屑中的一种或几种的组合。

9.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述油汽分离部件(2)包括内筒(21)，所述内筒(21)设置于所述壳体(1)内，且所述内筒(21)与所述壳体(1)的内壁之间形成环形流道(22)，所述环形流道(22)构成部分所述流体通道。

10.根据权利要求9所述的油分离器，其特征在于：所述壳体(1)上设置有进气孔(11)，所述进气孔(11)与所述环形流道(22)连通，且所述进气孔(11)的进气方向与所述环形流道(22)的对应位置相切。

11.根据权利要求1所述的油分离器，其特征在于：所述壳体(1)的顶面设置有出气口，所述出气口与所述流体通道连通，所述过滤分离部件(3)设置于所述油汽分离部件(2)和所述出气口之间。

12.一种换热设备，其特征在于：包括权利要求1至11中任一项所述的油分离器。