CN205136025U - 一种压缩机及其立式油分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种立式油分离器，具有以下优点：1、降低油分压降，提高机组能效；此新型立式油分离器效率高达99.6％～99.9％，压降仅为10KPa左右，保证分离效率的同时，压降比常规结构的减少60％～80％，大大提高机组能效；2、简化油分结构，提高生产效率；主要由上封头、筒体、下封头、内筒、滤网、挡油板、进气管、出气管、回油管等组成；内部件装配简单，总生产耗时比常规结构减少50％左右；3、回油可靠易维修；采用立式结构，分离下来的油位于油分底部，且由于下封头的特殊结构，分离下来的油会相对集中到下封头凹槽内，提高回油可靠性，确保机组安全运行。本实用新型还公开了一种应用上述立式油分离器的压缩机。
Description
技术领域
本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机及其立式油分离器。
背景技术
目前螺杆压缩机常用油分离器主要为卧式油分离器，虽然效率也可满足要求，但是结构复杂，压降较大，大大降低机组性能，其次卧式油分离器回油可靠性较差，装配较难且耗时，整体成本相对较高，具有以下不足点：
1、体积较大，导致外观尺寸较大；
2、易积油，机组回油困难；
3、压降大，降低机组能效。
考虑减小外形尺寸与降低生产成本，提高回油可靠性，提升机组性能，需要开发新结构油分离器，解决目前面临的上述问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种立式油分离器，简化油分结构，内部件装配简单，提高生产效率，降低生产成本。
本实用新型还提供了一种应用上述立式油分离器的压缩机。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种立式油分离器，包括：上封头、筒体、下封头、内筒、滤网、挡油板、进气管、出气管和回油管；
所述上封头和所述下封头分别安装在所述筒体的顶部和底部；所述内筒同轴设置在所述筒体内，其顶端安装于所述上封头，底部与所述下封头之间存在间距；
所述滤网设置在所述内筒内，其顶端安装于所述上封头；
所述挡油板垂直于所述筒体的轴向设置，且位于所述内筒和所述下封头之间；
所述进气管设置在所述筒体的中上部；所述出气管设置在所述上封头处；所述回油管设置在所述筒体的中下部，其进口连通于所述下封头的顶面。
优选的，所述内筒与所述筒体之间的间距h1＝(0.05～0.1)D，其中D为所述内筒的内径。
优选的，所述滤网包括设置在所述内筒内，且与所述内筒同轴的筒形部分；所述出气管与所述内筒同轴；所述出气管的内径尺寸小于所述筒形部分的内径尺寸。
优选的，所述滤网筒形部分与所述内筒之间的间距h2，和所述内筒与所述内筒之间的间距h1，两者的比值为0.6～0.9。
优选的，所述内筒与所述筒体的高度比为0.4～0.6。
优选的，所述进气管的进气口方向为沿所述筒体的切向。
优选的，所述上封头用于同所述出气管的出气口，其内周壁的底部具有圆角过渡结构。
优选的，所述下封头的顶面为中心高度低于四周高度的凹槽导面，所述回油管的进口设置在所述下封头顶面的中心处。
优选的，还包括倾斜设置在所述内筒中的导油板，且所述导油板的较高一端指向所述滤网，较低一端指向所述内筒。
一种压缩机，包括油分离器，所述油分离器为上述的立式油分离器。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的立式油分离器，与常规卧式油分离器包含各种型式挡板的复杂结构相比，本方案的零部件较少，装配简单，易维修，总生产耗时比常规结构能够减少50％左右。本实用新型还提供了一种应用上述立式油分离器的压缩机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的立式油分离器的主视结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的立式油分离器的俯视结构示意图；
图3为内外筒间距对油分效率及压降的影响示意图；
图4为现有结构中出气口尖角处内径突变的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的出气口圆角过渡的结构示意图。
其中，1为上封头，2为筒体，3为下封头，4为内筒，5为滤网，6为挡油板，7为进气管，8为出气管，9为回油管，10为导油板，11为视液镜。
具体实施方式
本实用新型的核心在于公开了一种立式油分离器，简化油分结构，内部件装配简单，提高生产效率，降低生产成本。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1、图2、图3和图5，图1为本实用新型实施例提供的立式油分离器的主视结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的立式油分离器的俯视结构示意图；图3为内外筒间距对油分效率及压降的影响示意图；图5为本实用新型实施例提供的出气口圆角过渡的结构示意图。
本实用新型实施例提供的立式油分离器，其核心改进点在于，包括：上封头1、筒体2、下封头3、内筒4、滤网5、挡油板6、进气管7、出气管8和回油管9，其结构可以参照图1所示；
上封头1和下封头3分别安装在筒体2的顶部和底部，组成整个装置的外部壳体；内筒4同轴设置在筒体2内，其顶端安装于上封头1，内筒4和筒体2之间形成环形空间，从进气管7进入的油气混合物在上述环形空间内高速旋转向下；内筒4的底部与下封头3之间存在间距，以便于混合物从内筒4底部沿其内壁向上高速旋转经过滤网最终由出气管8排出；
滤网5设置在内筒4内，其顶端安装于上封头1，用于精密分分离油滴；
挡油板6垂直于筒体2的轴向设置，且位于内筒4和下封头3之间，用于撞击分离，液滴沿挡油板6与筒体2之间的缝隙流走；
进气管7设置在筒体2的中上部；出气管8设置在上封头1处；回油管9设置在筒体2的中下部，其进口连通于下封头3的顶面。
如图1和图2所示，本方案提供的立式油分离器主要分三级油气分离，首先压缩机排气口的油气混合物从立式油分离器的进气管7进气口进入，油气混合物直接与筒体2内壁发生撞击，将部分大油滴分离出来沿筒体2内壁流至油分底部，实现一级撞击分离。剩余的油气混合物沿着内筒4与筒体2之间的环形空间向下高速旋转，一级分离未分离出来的大油滴在离心分离的作用下分离后沿筒体2内壁流至油分底部，实现二级离心分离。最后未分离出来的小油滴与气体的混合物从内筒4底部沿其内壁向上高速旋转到滤网5，利用滤网5的精密分离将剩余的小油滴分离出来，落入油分底部，实现三级滤网分离，最后剩余的气体沿出气管8出气口流出，实现整个油气分离过程。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的立式油分离器，与常规卧式油分离器包含各种型式挡板的复杂结构相比，本方案的零部件较少，装配简单，易维修，总生产耗时比常规结构能够减少50％左右。
本方案还优化了常规的螺旋分离结构，具体为控制内筒4与筒体2之间的间距h1，寻找气体旋转的最优状态，实现更好的离心分离。由图3可以看出随着间距h1的减小，油分分离效率越高，但当该间距小于某个临界值时，油分压降突增，而油分效率只是平缓上升，因此需要优化其间距。具体的，上述间距h1＝0.05～0.1D时，能够使冷媒气体和油的混合物在离心作用分离效果与压降达到最佳组合状态，其中D为内筒4的内径。本领域技术人员能够实际情况确定具体的h1。
在本方案提供的具体实施例中，滤网5包括设置在内筒4内，且与内筒4同轴的筒形部分；出气管8与内筒4同轴；出气管8的内径尺寸小于筒形部分的内径尺寸。其结构可以参照图1所示，滤网5的筒形部分围绕在出气管8的周围，以进行充分的三级滤网分离。作为优选，滤网5还包括设置在筒形部分底端的圆盘部分，这两部分组合将出气管8完全包裹起来。
为了进一步优化上述的技术方案，本设计还控制滤网5筒形部分与内筒4之间的间距h2，寻找气体旋转的最优状态，实现更好的离心分离。随着间距h2的减小，油分分离效率越高，但当该间距小于某个临界值时，油分压降突增，而油分效率只是平缓上升，因此需要优化其间距；其趋势图可以参照图3。具体的，上述间距h2，和内筒4与筒体2之间的间距h1，两者的比值为0.6～0.9间距h1＝0.05～0.1D时，能够使冷媒气体和油的混合物在离心作用分离效果与压降达到最佳组合状态。图3中的具体数值(包括推荐部分)仅供参考。
本方案中立式油分离器的关键零部件除了滤网5之外，内筒4也是重中之重，其结构尺寸直接决定油分分离效率与油分压降。上面已经阐述其外径与筒体2之间的间距，这里主要说明内筒4与筒体2的高度尺寸影响油分分离效率与压降。对于油分分离效率，其内筒4与外筒(即筒体2)的高度比越大，油分分离效率越好，但压降却越高，其趋势图类似于图3。随着内筒4与筒体2高度比的增加，油分效率平缓上升，但当其比例大于某个临界值时，油分压降突增，因此同样需要控制内筒4高度。具体的，内筒4与筒体2的高度比为0.4～0.6，能够使油分分离效率与油分压降达到最佳组合状态。本领域技术人员能够实际情况确定具体的高度比，在此不再赘述。
本实用新型实施例还单独针对油分离器进气口的结构与位置进行优化设计，尽量进气口采用切向进入效果最佳，即进气管7的进气口方向为沿筒体2的切向，其结构可以参照图2所示；进气口位置越靠近油分中心，其进气口背面越容易出现旋涡，严重时可能导致油分离器产生较大噪声；其次减少旋涡的产生能够增加油分壁面的分离效率。
如图4所示，现有结构的出气口处具有尖角结构。通过模拟分析可知，该出气口处由于内径突变影响油分内部流场，压损较大，局部出现少量旋涡。为了解决上述问题，本方案在出气口原本内径突变处增加倒圆角，使其圆滑过渡，能有效改善出气口处流场，降低压损，减少旋涡。其结构可以参照图5所示，上封头1用于同出气管8配合的出气口，其内周壁的底部具有圆角过渡结构，其半径尺寸R的具体取值由本领域技术人员根据实际情况决定。
为了进一步优化上述的技术方案，下封头3的顶面为中心高度低于四周高度的凹槽导面，回油管9的进口设置在下封头3顶面的中心处。由于下封头3的特殊结构，分离下来的油会相对集中到其顶面凹槽内，提高回油可靠性，确保机组安全运行。作为优选，下封头3的上述顶面为圆锥面。
此外，上封头1可拆卸安装在筒体2顶部。此油分如果出现故障，直接打开上封头1，即可进行内部件滤网5的更换与维修，大大提高机组维修性。筒体2的中下部还设置有视液镜11，以便于直观了解内部情况，及时维护。
本实用新型实施例提供的立式油分离器，还包括倾斜设置在内筒4中的导油板10，且该导油板10的较高一端指向滤网5，较低一端指向内筒4，其结构可以参照图1所示。由滤网5分离出来的小油滴，沿导油板10流至内筒4内壁，汇集为大油滴后流入油分底部。
本实用新型实施例还提供了一种压缩机，包括油分离器，其核心改进点在于，油分离器为上述的立式油分离器。本方案特别适用于螺杆压缩机，能够在确保效率的同时减小油分降压；提高油分生产效率，降低生产成本；解决油分回油问题，确保压缩机可靠运行。
下面结合具体工作方式对本方案作进一步介绍
立式油分离器油气分离主要分三级分离，首先压缩机排气口的油气混合物从立式油分离器的进气管7进气口进入，油气混合物直接与筒体2内壁发生撞击，将部分大油滴分离出来沿筒体2内壁流至油分底部，实现一级撞击分离。剩余的油气混合物利用切向进入的结构以及内筒4与筒体2之间合理的间距向下高速旋转，一级分离未分离出来的大油滴在离心分离的作用下分离后沿筒体2内壁流至油分底部，实现二级离心分离。最后未分离出来的小油滴与气体的混合物从内筒4底部沿内筒4内壁向上高速旋转到滤网5，利用滤网5的精密分离将剩余的小油滴分离出来，沿导油板10流至内筒4内壁，汇集为大油滴后流入油分底部，实现三级滤网分离，最后剩余的气体沿出气管8出气口流出，实现整个油气分离过程。
综上所述，本实用新型实施例提供的立式油分离器，具有以下优点：
1、降低油分压降，提高机组能效；
常规卧式油分分离效率一般在98％～99.7％左右，压降一般在25KPa～50KPa，压降较大，直接影响机组性能。此新型立式油分离器效率高达99.6％～99.9％，压降仅为10KPa左右，保证分离效率的同时，压降比常规结构的减少60％～80％，大大提高机组能效；
2、简化油分结构，提高生产效率；
常规卧式油分结构复杂，零部件较多，内部件一般包含各种型式的挡板，装配关系复杂耗时。此新型油分离器零部件较少，装配简单，易维修，主要由上封头、筒体、下封头、内筒、滤网、挡油板、进气管、出气管、回油管等组成；内部件装配简单，总生产耗时比常规结构减少50％左右；
3、回油可靠易维修；
此新型油分离器采用立式结构，分离下来的油位于油分底部，且由于下封头的特殊结构，分离下来的油会相对集中到下封头凹槽内，提高回油可靠性，确保机组安全运行。此外此油分如果出现故障，直接打开上封头，即可进行内部件滤网的更换与维修，大大提高机组维修性。
本实用新型实施例还提供了一种应用上述立式油分离器的压缩机。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种立式油分离器，其特征在于，包括：上封头(1)、筒体(2)、下封头(3)、内筒(4)、滤网(5)、挡油板(6)、进气管(7)、出气管(8)和回油管(9)；
所述上封头(1)和所述下封头(3)分别安装在所述筒体(2)的顶部和底部；所述内筒(4)同轴设置在所述筒体(2)内，其顶端安装于所述上封头(1)，底部与所述下封头(3)之间存在间距；
所述滤网(5)设置在所述内筒(4)内，其顶端安装于所述上封头(1)；
所述挡油板(6)垂直于所述筒体(2)的轴向设置，且位于所述内筒(4)和所述下封头(3)之间；
所述进气管(7)设置在所述筒体(2)的中上部；所述出气管(8)设置在所述上封头(1)处；所述回油管(9)设置在所述筒体(2)的中下部，其进口连通于所述下封头(3)的顶面。
2.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述内筒(4)与所述筒体(2)之间的间距h1＝(0.05～0.1)D，其中D为所述内筒(4)的内径。
3.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述滤网(5)包括设置在所述内筒(4)内，且与所述内筒(4)同轴的筒形部分；所述出气管(8)与所述内筒(4)同轴；所述出气管(8)的内径尺寸小于所述筒形部分的内径尺寸。
4.根据权利要求3所述的立式油分离器，其特征在于，所述滤网(5)筒形部分与所述内筒(4)之间的间距h2，和所述内筒(4)与所述筒体(2)之间的间距h1，两者的比值为0.6～0.9。
5.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述内筒(4)与所述筒体(2)的高度比为0.4～0.6。
6.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述进气管(7)的进气口方向为沿所述筒体(2)的切向。
7.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述上封头(1)用于同所述出气管(8)配合的出气口，其内周壁的底部具有圆角过渡结构。
8.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，所述下封头(3)的顶面为中心高度低于四周高度的凹槽导面，所述回油管(9)的进口设置在所述下封头(3)顶面的中心处。
9.根据权利要求1所述的立式油分离器，其特征在于，还包括倾斜设置在所述内筒(4)中的导油板(10)，且所述导油板(10)的较高一端指向所述滤网(5)，较低一端指向所述内筒(4)。
10.一种压缩机，包括油分离器，其特征在于，所述油分离器为如权利要求1-9任意一项所述的立式油分离器。
Priority Applications (1)
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| CN201520917310.XU CN205136025U (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种压缩机及其立式油分离器 |
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| CN201520917310.XU CN205136025U (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种压缩机及其立式油分离器 |
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| CN201520917310.XU Active CN205136025U (zh) | 2015-11-17 | 2015-11-17 | 一种压缩机及其立式油分离器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN205136025U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108362049A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 油分离器和空调机组 |
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2015
- 2015-11-17 CN CN201520917310.XU patent/CN205136025U/zh active Active
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| CN108362049A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 油分离器和空调机组 |
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