CN213542893U - 热泵式聚结分离净油器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热泵式聚结分离净油器，其包括：聚结分离器，所述聚结分离器内设有聚结滤芯和分离滤芯；蒸发器，与所述聚结分离器连接，所述蒸发器上设有蒸气出口和油液出口；热泵系统，所述热泵系统包括循环连通的热源装置和冷凝装置，所述热源装置与所述聚结分离器连接，所述冷凝装置与所述蒸气出口连接；出油管路，与所述油液出口连接。该热泵式聚结分离净油器通过采用热泵系统来进行加热和冷凝，减少了能耗，降低了成本。

Description

热泵式聚结分离净油器

技术领域

本发明涉及一种热泵式聚结分离净油器，属于油品净化设备领域。

背景技术

聚结分离净油器是制造业中常用的油品净化设备，然而，现有的聚结分离净油器，如中国专利CN205699597U公开的聚结分离系统与真空脱水系统相切换装置，往往需要单独设置加热器和冷凝器，其能耗高，导致设备成本和处理成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热泵式聚结分离净油器，通过采用热泵系统来进行加热和冷凝，减少了能耗，降低了成本。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热泵式聚结分离净油器，包括：

聚结分离器，所述聚结分离器内设有聚结滤芯和分离滤芯；

蒸发器，与所述聚结分离器连接，所述蒸发器上设有蒸气出口和油液出口；

热泵系统，所述热泵系统包括循环连通的热源装置和冷凝装置，所述热源装置与所述聚结分离器连接，所述冷凝装置与所述蒸气出口连接；

出油管路，与所述油液出口连接。

进一步地，所述出油管路包括主管道、设置在所述主管道上的油泵、连接所述油液出口和主管道的第一管道，以及连接所述聚结分离器和主管道的第二管道。

进一步地，所述主管道、第一管道和第二管道上分别设有阀门结构。

进一步地，所述热源装置包括第一换热器和压缩机组，所述冷凝装置包括第二换热器和节流装置；所述压缩机组和节流装置分别连接所述第一换热器和第二换热器。

进一步地，所述热源装置还包括进气端口，所述压缩机组包括多个并联设置的压缩机，每个所述压缩机分别连接所述进气端口和第一换热器，所述进气端口用于将换热介质分配至每个所述压缩机中。

进一步地，所述热源装置还包括吸气管，所述吸气管设有所述进气端口和出气端口，所述进气端口用于向所述吸气管内提供所述换热介质，所述出气端口连接每个所述压缩机，以将所述吸气管内的所述换热介质分配至每个所述压缩机中。

进一步地，所述吸气管包括主管和与所述压缩机一一对应的分管，所述主管设有所述进气端口，所述分管具有所述出气端口和吸气端口，所述吸气端口位于所述吸气管内。

进一步地，所述吸气管沿长度方向延伸，多个所述分管分别沿径向延伸并沿所述长度方向间隔设置，所述吸气端口和出气端口位于所述分管的延伸方向的相反两端，所述出气端口和所述进气端口位于所述吸气管的同一侧。

进一步地，所述主管沿所述径向延伸，沿所述长度方向，所述主管和多个所述分管位于同一条直线上，且沿所述径向每一个所述分管嵌入所述吸气管内的深度大于所述主管嵌入所述吸气管内的深度。

进一步地，多个所述分管沿所述长度方向等间隔设置；和/或，所述主管位于所述吸气管的中间位置处，多个所述分管位于所述主管的两侧；和/或，沿所述径向，每一个所述分管嵌入所述吸气管内的深度相同；和/或，沿所述径向，每一个所述分管嵌入所述吸气管至所述吸气端口靠近所述吸气管的内壁。

进一步地，沿所述径向，所述主管的与所述进气端口相反的一端设有挡板，所述挡板用于使所述换热介质由所述进气端口进入所述主管后，由所述主管的侧壁流入所述吸气管内。

进一步地，所述挡板沿所述长度方向延伸并凸出所述主管的侧壁。

进一步地，所述热源装置还包括：排气管，所述排气管分别连接每一个所述压缩机和所述第一换热器，每一个所述压缩机所形成的所述换热介质经由所述排气管提供给所述第一换热器。

进一步地，所述节流装置为膨胀阀或毛细管。

进一步地，所述热泵式聚结分离净油器还包括连接所述聚结分离器的吸油过滤器，所述油液经过所述吸油过滤器后再进入至所述聚结分离器中。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的热泵式聚结分离净油器设置有热泵系统，通过热源装置来对油液进行加热，通过冷凝装置来对蒸气进行冷凝，无需额外设置加热装置和冷却装置，减少了能耗，降低了成本。

并且，该热源装置通过设置压缩机组，采用多个压缩机并联叠加集成，使集成的压缩机组输出能量增加，在保证其高能效的前提下，提高了蒸发器的处理量。集成的压缩机组可采用不等大小配比的压缩机，以提供更多的调节级数，从而使冷量输出更加平滑地动态匹配实际负荷。同时，在压缩机组的进气口处设置吸气集管，能够促进压缩机均匀吸气、回油，并能防止液击，从而延长压缩机组的使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中所示的热泵式聚结分离净油器的结构流程示意图；

图2为图1所示的热泵式聚结分离净油器中的热泵系统的结构流程示意图；

图3为本实用新型实施例二中所示的热泵式聚结分离净油器中的出油管路的连接示意图；

图4至图7为本实用新型实施例三中所示的热泵式聚结分离净油器中压缩机组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

实施例一

请参见图1和图2，本发明一实施例所示热泵式聚结分离净油器包括：进油管路1、吸油过滤器2、聚结分离器3、蒸发器4、热泵系统5和出油管路6，其中，聚结分离器3中设有聚结滤芯31和分离滤芯32，其为现有结构，在此不详细说明。油液从进油管路1中进入至吸油过滤器2，除去其中的不溶杂质后由热泵系统5加热并进入至聚结分离器3中，利用聚结分离原理除去油液中的大部分水分，水分储存在储水式33内，并从排水管道34排出。随后油液进入至蒸发器4中进行进一步除水，蒸发过程中的水蒸气由热泵系统5冷凝，成品油则从出油管路6中流出。

在本实施例中，热泵系统5包括循环连通的热源装置51和冷凝装置52，具体的：热源装置51包括第一换热器511和压缩机组512，冷凝装置52包括第二换热器521和节流装置522，压缩机组512和节流装置522分别连接第一换热器511和第二换热器521。热泵系统5内循环流通有换热介质，气态的换热介质被压缩机组512压缩后释放大量热量，从而与流经第一换热器511的物质进行热交换，对其进行加热。随后换热介质通过节流装置522的节流作用后吸收大量热量，从而与流经第二换热器521的物质进行热交换，对其进行降温。该节流装置522优选的为膨胀阀，诚然，在其他实施例中，还可以采用毛细管等。第一换热器511设置在吸油过滤器2和聚结分离器3之间，在油液进入至聚结分离器3为其加热，可以使油液中的水分在进行聚结分离时更容易被滤出；诚然，在其他实施例中，第一换热器511还可以设置在聚结分离器3和蒸发器4之间。

本实施例中，压缩机组512中的压缩机的数量为一个。

水在真空或低压环境下时，其沸点会降低，因此，在本实施例中，蒸发器4在对油液进行蒸发分离时需保持内部为真空或低压状态，发明人通过计算使加热后的油液在蒸发器4中能将其内的水分进行蒸发。优选的，蒸发器4内的真空度为-96Kpa，水的蒸发温度在37℃左右。该蒸发器4的顶部设有蒸气出口(未图示)，底部设有油液出口(未图示)，其中，蒸气出口与第二换热器521连通，蒸发形成的水蒸气通过蒸气出口进入至第二换热器521中，被其内的换热介质进行冷却。蒸发后的成品油液则通过出油管路6流出。

为了储存冷凝后的蒸馏水，本实施例还设有与第二换热器521连接的储水罐7，并且该储水罐7上还设有抽真空装置8，该抽真空装置8优选的为抽真空泵。通过启动该抽真空泵8，可以使储水罐7和蒸发器4中都处于真空/低压状态。

在本实施例中，进油管路1和出油管路6上都设有油泵10和阀门结构100，其为现有结构，在此不进行说明。

实施例二

请参见图3，本实施例的热泵式聚结分离净油器与实施例一的结构基本相同，区别之处在于：本实施例中，出油管路6还与聚结分离器3连接。具体的，出油管路6包括主管道61、设置在主管道61上的油泵10、连接油液出口和主管道61的第一管道62，以及连接聚结分离器3和主管道61的第二管道63。在主管道61、第一管道62和第二管道63上分别设有阀门结构100。

该设计方式可以便于为聚结分离器3更换滤芯(聚结滤芯31和/或分离滤芯32)，当需要为其更换滤芯时，其内残留的油液通过第二管道泵出即可。

实施例三

请参见图4至图7，本实施例的热泵式聚结分离净油器与实施例一或实施例二的结构基本相同，区别之处在于热泵系统。本实施例中，热源装置还包括与第二换热器21连接的进气端口13，压缩机组12包括多个并联设置的压缩机121，每个压缩机121分别连接进气端口13和第一换热器11，进气端口13用于将换热介质分配至每个压缩机121中。本实施例中，压缩机121的数量为4个，诚然，在其他实施例中，压缩机121的数量可根据实际需要进行选择，并且，集成的压缩机组12可采用不等大小配比的压缩机121，以提供更多的调节级数，从而使冷量输出更加平滑地动态匹配实际负荷。

为了使每个压缩机121的效率得到充分的发挥，从而提高整个压缩机组12的热处理效率，在进气端口13处设有吸气管14，吸气管14沿长度方向(图7中X方向所示)延伸，吸气管14设有进气端口13和出气端口15，进气端口13用于向吸气管14内提供气态换热介质，出气端口15连接每个压缩机121，以将吸气管14内的气态换热介质分配至每个压缩机121中。通过吸气管14向每个压缩机121分配气态换热介质，能够促进压缩机121均匀吸气，使每个压缩机121的效率得到充分的发挥，从而提高整个压缩机组12的热处理效率，并能防止液击，从而延长压缩机组12的使用寿命。

在本实施例中，吸气管14包括主管141和与压缩机121一一对应的分管142，主管141设有进气端口13，分管142具有出气端口15和吸气端口1421，吸气端口1421位于吸气管14内。即，气态换热介质通过主管141的进气端口13进入吸气管14内，每个分管142的吸气端口1421将吸气管14内的气态换热介质通过出气端口15分配至每个压缩机121。这样设置，可将气态换热介质均匀分配至每个压缩机121中。本实施例中压缩机121的数量为四个，相应的，分管142的数量也为四个；在其它实施例中，分管142的数量根据压缩机121的数量做一致性调整。

吸气管14沿长度方向延伸，吸气管14呈筒状，吸气管14的长度方向的两端设有封头140，即，吸气管14的长度方向的两端封闭。多个分管142分别沿径向(图7中Y方向所示)延伸并沿长度方向间隔设置，吸气端口1421和出气端口15位于分管142的延伸方向的相反两端，即，分管142的吸气端口1421位于吸气管14内，出气端口15和进气端口13位于吸气管14的同一侧。

可选地，主管141沿径向延伸，沿长度方向，主管141和多个分管142位于同一条直线上，且沿径向每一个分管142嵌入吸气管14内的深度大于主管141嵌入吸气管14内的深度。这样设置，利于每个分管142的吸气端口1421将吸气管14内的气态换热介质通过出气端口15分配至每个压缩机121。

可选地，多个分管142沿长度方向等间隔设置。这样设置，可将气态换热介质均匀分配至每个压缩机121中。

可选地，主管141位于吸气管14的中间位置处，多个分管142位于主管141的两侧。即，气态换热介质会先汇集在吸气管14的中间位置处，再由吸气管14的中间位置向分管142处扩散，由每一个分管142输送给每一个压缩机121。能够促进压缩机121均匀吸气，使每个压缩机121的效率得到充分的发挥。但主管141的位置和分管142的位置不限于此，可根据实际需要进行适应选择。

可选地，沿径向，每一个分管142嵌入吸气管14内的深度相同。使得气态换热介质能够被每一个分管142均匀输送至每个压缩机121中。

可选地，沿径向，每一个分管142嵌入吸气管14至吸气端口1421靠近吸气管14的内壁。即，分管142的吸气端口1421在吸气管14的底部抽气态换热介质。该设置方式使得气态换热介质中液态流体沉积在吸气管14底部，气态换热介质会被压缩机121抽走而液态流体会汽化后方可被抽走，一方面可以保证气态换热介质出气均匀，另一方面能避免液化的水进入至分管142中，能有效防止压缩机121液击，保护压缩机121。

可选地，参考图，沿径向，主管141的与进气端口13相反的一端设有挡板16，挡板16用于使气态换热介质由进气端口13进入主管141后，由主管141的侧壁流入吸气管14内。即，沿径向，主管141的与进气端口13相反的一端被封堵，气态换热介质由进气端口13进入主管141后，不是沿径向流入吸气管14内，而是由主管141的侧壁流入吸气管14内，并朝四周扩散。

该设置方式可以保证由进气端口13进入的低温低压气态换热介质经挡板16均匀分流至吸气管14的内腔上部，当吸气管14的内腔上部布满气态换热介质，气态换热介质分散均匀后再扩散至吸气管14的内腔下部，然后从分管142的吸气端口1421进入至分管142中，从而均匀分配至每台压缩机121。可选地，本实施例中，吸气端口1421为设置在分管142底部的斜向开口。上述设置方式使得气态换热介质中液态流体沉积在吸气管14底部，气态换热介质会被压缩机121抽走而液态流体会汽化后方可被抽走，一方面可以保证气态换热介质出气均匀，另一方面能避免液化的水进入至分管142中，能有效防止压缩机121液击，保护压缩机121。

可选地，挡板16沿长度方向延伸并凸出主管141的侧壁。挡板16凸出主管141的侧壁的部分起到导向作用，引导气态换热介质由进气端口13进入主管141后，由主管141的侧壁朝向吸气管14的内腔四周扩散。

发明人发现，压缩机组12在使用过程中，其内的油液往往会从压缩机121中流出，因此，本实施例中，在压缩机组12与蒸发罐连接的出气端口15出设置有油分离器17，优选的，每个压缩机121分别对应适配设有一个油分离器17。该油分离器17通过油循环管道分别连接出气端口15和进气端口13，且在油循环管道上设有油管道阀门171、油过滤器172和电子油位平衡器173。由压缩机121压出的高温高压换热介质先经过油分离器17将其内的油液分离出，不同大小配比的压缩机121通过对应的油分离器17可以实现其回油稳定，进而保证压缩机121工作稳定且使用寿命长。在本实施例中，压缩机组12的出气端口15处还可以通过设置排气管18来统一出气，该排气管连接第一换热器11和每个油分离器17，分离出油液的高温高压换热介质统一进入至排气管18中，再通过管道进入至第一换热器11内。

综上所述：本发明的热泵式聚结分离净油器设置有热泵系统，通过热源装置来对油液进行加热，通过冷凝装置来对蒸气进行冷凝，无需额外设置加热装置和冷却装置，减少了能耗，降低了成本。

并且，该热源装置通过设置压缩机组，采用多个压缩机并联叠加集成，使集成的压缩机组输出能量增加，在保证其高能效的前提下，提高了蒸发器的处理量。集成的压缩机组可采用不等大小配比的压缩机，以提供更多的调节级数，从而使冷量输出更加平滑地动态匹配实际负荷。同时，在压缩机组的进气口处设置吸气集管，能够促进压缩机均匀吸气、回油，并能防止液击，从而延长压缩机组的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (15)

1.一种热泵式聚结分离净油器，其特征在于，包括：

聚结分离器，所述聚结分离器内设有聚结滤芯和分离滤芯；

蒸发器，与所述聚结分离器连接，所述蒸发器上设有蒸气出口和油液出口；

热泵系统，所述热泵系统包括循环连通的热源装置和冷凝装置，所述热源装置与所述聚结分离器连接，所述冷凝装置与所述蒸气出口连接；

出油管路，与所述油液出口连接。

2.如权利要求1所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述出油管路包括主管道、设置在所述主管道上的油泵、连接所述油液出口和主管道的第一管道，以及连接所述聚结分离器和主管道的第二管道。

3.如权利要求2所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述主管道、第一管道和第二管道上分别设有阀门结构。

4.如权利要求1所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述热源装置包括第一换热器和压缩机组，所述冷凝装置包括第二换热器和节流装置；所述压缩机组和节流装置分别连接所述第一换热器和第二换热器。

5.如权利要求4所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述热源装置还包括进气端口，所述压缩机组包括多个并联设置的压缩机，每个所述压缩机分别连接所述进气端口和第一换热器，所述进气端口用于将换热介质分配至每个所述压缩机中。

6.如权利要求5所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述热源装置还包括吸气管，所述吸气管设有所述进气端口和出气端口，所述进气端口用于向所述吸气管内提供所述换热介质，所述出气端口连接每个所述压缩机，以将所述吸气管内的所述换热介质分配至每个所述压缩机中。

7.如权利要求6所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述吸气管包括主管和与所述压缩机一一对应的分管，所述主管设有所述进气端口，所述分管具有所述出气端口和吸气端口，所述吸气端口位于所述吸气管内。

8.如权利要求7所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述吸气管沿长度方向延伸，多个所述分管分别沿径向延伸并沿所述长度方向间隔设置，所述吸气端口和出气端口位于所述分管的延伸方向的相反两端，所述出气端口和所述进气端口位于所述吸气管的同一侧。

9.如权利要求8所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述主管沿所述径向延伸，沿所述长度方向，所述主管和多个所述分管位于同一条直线上，且沿所述径向每一个所述分管嵌入所述吸气管内的深度大于所述主管嵌入所述吸气管内的深度。

10.如权利要求9所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，多个所述分管沿所述长度方向等间隔设置；和/或，所述主管位于所述吸气管的中间位置处，多个所述分管位于所述主管的两侧；和/或，沿所述径向，每一个所述分管嵌入所述吸气管内的深度相同；和/或，沿所述径向，每一个所述分管嵌入所述吸气管至所述吸气端口靠近所述吸气管的内壁。

11.如权利要求9所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，沿所述径向，所述主管的与所述进气端口相反的一端设有挡板，所述挡板用于使所述换热介质由所述进气端口进入所述主管后，由所述主管的侧壁流入所述吸气管内。

12.如权利要求11所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述挡板沿所述长度方向延伸并凸出所述主管的侧壁。

13.如权利要求5所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述热源装置还包括：排气管，所述排气管分别连接每一个所述压缩机和所述第一换热器，每一个所述压缩机所形成的所述换热介质经由所述排气管提供给所述第一换热器。

14.如权利要求4所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述节流装置为膨胀阀或毛细管。

15.如权利要求1至14中任一项所述的热泵式聚结分离净油器，其特征在于，所述热泵式聚结分离净油器还包括连接所述聚结分离器的吸油过滤器，所述油液经过所述吸油过滤器后再进入至所述聚结分离器中。

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