CN213873299U - 油气分离装置及离心压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油气分离装置及离心压缩机，其中油气分离装置包括法兰盖和筒状气液过滤装置，还包括设于筒状气液过滤装置外围的底部设有回油口的套筒，靠近法兰盖的套筒外圆设有进口，筒状气液过滤装置和套筒径向之间设有气液分离组件；进口与法兰盖的出口之间形成气液分离的流道。本实用新型提供的油气分离装置及离心压缩机，与常规的双级油气分离器相比，其油气分离装置有四级分离，有效从冷媒气体中分离出润滑油，分离效率远远大于常规的双级油分离器，解决了在常规的双级油分离器大流量、低流速的工况下分离效率低、易发生跑油现象的导致的吸气带液、制冷效果低等技术问题，满足产品变工况需求，提高了压缩机机组的使用寿命和工作可靠性。

Description

油气分离装置及离心压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，更具体地说，是涉及一种油气分离装置及离心压缩机。

背景技术

离心压缩机工作时，机械运动(如油泵搅液、转子运动、齿轮啮合运动等)和气封的高压气体会不断提升压缩机的内部气体压力，需通过连接管等结构连通压缩机内部和外部，以平衡内部气压。但压缩机内部冷媒气体通过连接管时，会携带气态润滑油，如不将之分离，润滑油会流到压缩机外部，即出现“跑油”现象。“跑油”现象一方面导致机组吸气带液，损害叶轮寿命；另一方面，将降低润滑油液位，使轴承等零件得不到充分润滑而加剧磨损；综上，跑油现象降低了压缩机的使用寿命、机组工作可靠性和制冷效果。因此，常在连接管前加一个油气分离部件或装置以隔离气态润滑油，防止其流至压缩机外部。

如图1所示，为现有的离心压缩机常用的双级油分离器，包括：筒体，封住筒体的顶端的带出口的法兰盖，筒体内从下至上依次设有作为初级气液过滤结构的多个折流板，和作为次级气液过滤结构的气液过滤网，筒体底部设有进口。

工作时，携带润滑油的混合气体从进口进入双级油分离器，与作为初级气液过滤结构的折流板碰撞后动能降低，部分润滑油被阻挡，至此完成一级分离；降速后的混合气体进入上一层的作为次级气液过滤结构的气液过滤网，油滴在气液过滤网中聚集逐渐增大，并在重力作用下沿着气液过滤网和各折流板下降，最后从筒体底部的进口直接排出；而气体则继续上升，完成二级分离并最终从顶部的法兰盘的出口排出。双级油分离器的结构简单、易加工，但在大流量低流速的工况下分离效率低，易发生“跑油”现象。

另一种采用旋风式的三级油分离结构，通过三级分离，有效提高离心压缩机润滑油气液分离效率。但其旋转叶片为空间螺旋结构，加工困难、成本高，装配难度高，导致其难以普及。

因此，如何提高现有的离心压缩机的双极油气分离装置在大流量、低流速的工况下的分离效率，以满足产品变工况需求是本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的离心压缩机的双极油气分离装置在大流量、低流速的工况下分离效率低的技术问题，提出一种在大流量、低流速的工况下仍能保证较高分离效率的油气分离装置及离心压缩机。

为解决以上问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种油气分离装置，包括：法兰盖和筒状气液过滤装置，还包括设于筒状气液过滤装置外围的底部设有回油口的套筒，靠近法兰盖的套筒外圆设有进口，筒状气液过滤装置和套筒径向之间设有气液分离组件；

进口与法兰盖的出口之间形成气液分离的流道。

优选地，进口沿套筒外圆的周向均匀间隔分布。

进一步地，进口为槽孔进口，进口的槽孔中嵌套有一级气液过滤网。

进一步地，气液分离组件包括：自进口而下间隔设置的多个吸油孔板。

进一步地，气液分离组件还包括：与多个吸油孔板交错间隔设置的多个二级气液过滤网。

进一步地，进口的槽孔中间隔嵌套有双层的一级气液过滤网。

优选地，双层的一级气液过滤网之间还设有吸油材料层。

进一步地，筒状气液过滤装置包括：与法兰盖相接的两端开口且底端与套筒隔开的筒体，筒体内从下至上依次设有折流结构和三级气液过滤网层。

进一步地，折流结构包括：沿高度方向间隔设于筒体的内壁的至少两个折流板，相邻折流板之间交错形成折流通道。

进一步地，最下层的折流板和筒体、套筒之间形成折流通道的入口，最上层的折流板和筒体之间形成折流通道的出口。

进一步地，三级气液过滤网层设于沿高度方向间隔设于筒体的内壁的上隔板和下隔板之间，上隔板和下隔板对应设有多个进气孔和出气孔。

优选地，一级气液过滤网的一级过滤孔的孔径为2mm。

优选地，吸油孔板的开孔的直径为3mm，开孔的面积总和占吸油孔板面积的1/2至3/4。

优选地，回油口设有6-8个，回油口的直径为3mm。

本实用新型还提供一种离心压缩机，包括以进气口和排气口对应连通压缩机内部和外部的连接管，还包括上述的油气分离装置，出口与连接管的进气口相连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的油气分离装置及离心压缩机具有以下有益效果：

本实用新型提供的油气分离装置及离心压缩机，与常规的双级油气分离器相比，本实用新型的油气分离装置有四级分离，有效地从冷媒气体中分离出润滑油，分离效率远远大于常规的双级油分离器，解决了在常规的双级油分离器大流量、低流速的工况下分离效率低、易发生跑油现象的导致的吸气带液、制冷效果低等技术问题，满足产品变工况需求，提高了压缩机机组的使用寿命和工作可靠性。

附图说明

图1为现有的双级油气分离器的剖视图；

图2为本实用新型提供的油气分离装置的一种实施例的局部剖视图；

图3为本实用新型提供的油气分离装置的一种实施例的工作原理图。

其中，图中各附图主要标记：

1-筒体；2-法兰盖；21-出口；3-套筒；31-回油口；4-进口；41-一级气液过滤网；411-一级过滤孔；42-吸油材料层；5-吸油孔板；6-二级气液过滤网；7-折流板；71-折流通道；8-三级气液过滤网层；91-上隔板；92-下隔板；911-出气孔；921-进气孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图2-3及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请一并参阅图2-3，本实用新型提供的油气分离装置，包括：带出口21的法兰盖2，该出口21优选设在法兰盖2的中心位置；筒状气液过滤装置，还包括设于筒状气液过滤装置外围的底部设有回油口31的套筒3，靠近法兰盖2的套筒3外圆设有进口4，筒状气液过滤装置和套筒3径向之间设有气液分离组件；进口4与法兰盖2的出口21之间形成气液分离的流道。

作为优选的实施方式，进口4沿套筒3外圆的周向均匀间隔分布有多个；进口4为槽孔进口4，进口4的槽孔中嵌套有一级气液过滤网41。作为更优的实施方式，进口4的槽孔中间隔嵌套有双层的一级气液过滤网41；双层的一级气液过滤网41之间还可以设有吸油材料层42。一级气液过滤网41的一级过滤孔411的孔径优选为2mm。进口4处相当于本实用新型提供的油气分离装置的第一级气液分离结构。

气液分离组件包括：自进口4而下间隔设置的多个吸油孔板5，吸油孔板5呈环状，沿径向焊接于套筒3和筒体1之间，也可以通过螺栓连接于套筒3和筒体1之间。气液分离组件还包括：与多个吸油孔板5交错间隔设置的多个二级气液过滤网6。吸油孔板5的开孔的直径优选为3mm，开孔的面积总和优选为占吸油孔板5面积的1/2至3/4。气液分离组件当于本实用新型提供的油气分离装置的第二级气液分离结构。

筒状气液过滤装置包括：与法兰盖2相接的两端开口且底端与套筒3隔开的筒体1，筒体1内从下至上依次设有折流结构和三级气液过滤网层8。

折流结构包括：沿高度方向间隔设于筒体1的内壁的至少两个折流板7，相邻折流板7之间交错形成折流通道71。最下层的折流板7和筒体1、套筒3之间形成折流通道71的入口，最上层的折流板7和筒体1之间形成折流通道71的出口21。作为优选的实施方式，折流板7与水平方向的夹角呈一锐角。折流结构相当于本实用新型提供的油气分离装置的第三级气液分离结构。

三级气液过滤网层8设于沿高度方向间隔设于筒体1的内壁的上隔板91和下隔板92之间，上隔板91和下隔板92对应设有多个进气孔921和出气孔911。三级气液过滤网层8相当于本实用新型提供的油气分离装置的第四级气液分离结构。

作为优选的实施方式，套筒3底部的回油口31设有6-8个，回油口31的直径为3mm。

本实用新型还提供一种离心压缩机，包括以进气口和排气口对应连通压缩机内部润滑油邮箱附近和外部的连接管，还包括上述的油气分离装置，出口21与连接管的进气口相连接。

如图3所示，本实用新型提供的油气分离装置的工作原理为：

油气混合物从油气分离装置的进口4进入（进口4附近压力较高），在进入进口4的过程中，在进口4处的一级气液过滤网41和吸油材料层42的作用下实现第一极气液分离；进入进口4后，油气混合物沿下运动，并逐层与吸油孔板5碰撞，导致其速度降低，并在二级气液过滤网6的交错过滤作用下，油滴逐渐增大，最后在重力作用下往下滴落，实现第二级气液分离；接下来油气混合物通过油气分离装置底部的套筒3和筒体1、最下层折流板7之间的流道后，从最下层折流板7和筒体1之间的折流通道71的入口进入各层折流板7之间交错形成的折流通道71，并在折流通道71中实现第三级气液分离；油气混合物在通过最上层的折流板7和筒体1之间形成的折流通道71的出口21后，通过下隔板92的进气孔921进入三级气液过滤网层8，并在三级气液过滤网层8中实现第四级气液分离；最后经过四级气液分离后的冷媒气体通过上隔板91的出气孔911，并从法兰盖2的出口21流出油气分离装置（出口21处压力较低），在冷媒气体从油气分离装置流出后进入连接管的进气口，通过连接管的排气口排入压缩机的外部冷媒循环管道中实现冷媒循环。在整个四级的气液分离过程中分离出的油滴通过重力作用在油气分离装置中自上而下汇聚至套筒3的底部，并通过套筒3底部的回油口31回收，以实现压缩机的润滑油的循环重复使用。

综上，压缩机润滑油箱附近的油气混合物从高气压区进入油气分离装置的进口4后，依次通过以上进口4、气液分离组件、折流结构和三级气液过滤网层8这四级气液分离结构并依次实现四级气液分离后，剩下的冷媒气体从油气分离装置顶部的法兰盖2的出口21流出，最后通过连接管排出压缩机进入外部冷媒循环，即在进口4与法兰盖2的出口21之间经过以上四级气液分离结构形成气液分离的闭合流道；同时油滴从油气分离装置底部的回油口31进行回收。

本实用新型提供的油气分离装置结构简单，易装配，分离效率高。适用于定频、变频，尤其适用于大流量，低速工况。经实验测试采用实用新型提供的油气分离装置，效果明显好于常规双级油分离器，在大流量、低速工况下的跑油得到解决。常规双级油气分离器的油循环率为2%，在大流量、低速工况下的油循环率为3%；本实用新型提供的油气分离装置的油循环率为1%，在大流量、低速工况下的油循环率为1.2%。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种油气分离装置，包括法兰盖和筒状气液过滤装置，其特征在于，还包括设于所述筒状气液过滤装置外围的底部设有回油口的套筒，靠近所述法兰盖的套筒外圆设有进口，所述筒状气液过滤装置和套筒径向之间设有气液分离组件；

所述进口与所述法兰盖的出口之间形成气液分离的流道。

2.如权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述进口沿所述套筒外圆的周向均匀间隔分布。

3.如权利要求2所述的油气分离装置，其特征在于，所述进口为槽孔进口，所述进口的槽孔中嵌套有一级气液过滤网。

4.如权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述气液分离组件包括：自所述进口而下间隔设置的多个吸油孔板。

5.如权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于，所述气液分离组件还包括：与所述多个吸油孔板交错间隔设置的多个二级气液过滤网。

6.如权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述进口的槽孔中间隔嵌套有双层的所述一级气液过滤网。

7.如权利要求6所述的油气分离装置，其特征在于，所述双层的所述一级气液过滤网之间还设有吸油材料层。

8.如权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述筒状气液过滤装置包括：与所述法兰盖相接的两端开口且底端与所述套筒隔开的筒体，所述筒体内从下至上依次设有折流结构和三级气液过滤网层。

9.如权利要求8所述的油气分离装置，其特征在于，所述折流结构包括：沿高度方向间隔设于所述筒体的内壁的至少两个折流板，相邻折流板之间交错形成折流通道。

10.如权利要求9所述的油气分离装置，其特征在于，最下层的折流板和所述筒体、所述套筒之间形成所述折流通道的入口，最上层的折流板和所述筒体之间形成所述折流通道的出口。

11.如权利要求9所述的油气分离装置，其特征在于，所述三级气液过滤网层设于沿高度方向间隔设于所述筒体的内壁的上隔板和下隔板之间，所述上隔板和下隔板对应设有多个进气孔和出气孔。

12.如权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述一级气液过滤网的一级过滤孔的孔径为2mm。

13.如权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于，所述吸油孔板的开孔的直径为3mm，所述开孔的面积总和占所述吸油孔板面积的1/2至3/4。

14.如权利要求1-13任一项所述的油气分离装置，其特征在于，所述回油口设有6-8个，所述回油口的直径为3mm。

15.一种离心式压缩机，包括以进气口和排气口对应连通压缩机内部和外部的连接管，其特征在于，还包括如权利要求1-13任一项所述的油气分离装置，所述出口与所述连接管的进气口相连接。

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