一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器的製作方法
2023-05-03 20:03:16
專利名稱：一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器的製作方法
技術領域：
本發明屬於分離器領域，特別涉及一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器。
背景技術：
採用多元混合製冷劑的液化流程技術已經在液化天然氣領域具有多年的成功應用歷史，已經成為液化天然氣領域的主導液化技術，佔據該領域大型液化工廠90%以上的份額。低壓混合製冷劑液化流程技術從製冷原理上與其相似，核心製冷效應仍然為實際氣體的節流效應，不同的地方在於其核心是基於混合製冷劑的自身回熱傳熱(recuperation) 來實現低溫製冷的(如ZL200910090844. 9)。低壓混合製冷劑與傳統液化天然氣工藝採用的高壓製冷流程相比具有更為顯著的優勢，比如可以採用普冷領域長壽命的單級油潤滑壓縮機。與傳統的多級無油潤滑的專用天然氣液化工廠用的壓縮機相比，普冷領域的單級油潤滑壓縮機實踐考驗歷史更長，應用面和技術積累更加豐富，而且由於產品經過充分的市場競爭，其技術進步迅速，在效率、可靠性，尤其是成本和來源方面遠優於專用壓縮機。因此從壓縮機技術角度看，低壓混合製冷劑液化技術更加可靠。但是單級油潤滑壓縮機在降低撬裝液化裝置成本的同時也帶來了新的問題，其中之一就是潤滑油的問題。在製冷系統中， 製冷劑一般會攜帶少量潤滑油進入冷箱換熱器，這些潤滑油在低溫下極易成為固體堵塞換熱流道，同時由於潤滑油回流過少，壓縮機容易受損，因此必須要將潤滑油高效分離出去。 傳統的油分離器主要有離心式油分離器、填料式油分離器和過濾式油分離器等。離心式油分離器是利用製冷劑和油混合氣在油分內的螺旋流動產生離心力來達到分離目的；填料式油分離器是在油分殼內設置多組填料，通過填料的吸附或過濾達到油分效果，填料越多效果越好；過濾式油分離器是混合氣在油分內部的過濾網處突然改變流向並大幅降低流速， 加上過濾網的過濾作用達到油分離效果。這些油分方式大都結構簡單，可以滿足一般製冷系統的要求，但卻難以滿足低壓混合製冷劑液化技術對油分效果的要求。因此，需要開發新的高效潤滑油分離器。
發明內容
本發明的目的在於提供一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，通過撞擊、 冷凝和吸附等措施達到製冷劑和潤滑油深度分離，以滿足低壓混合製冷劑液化技術對油分效果的要求。本發明的技術方案如下本發明提供的一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其包括一軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體；分別裝於所述圓筒狀分離器殼體內上端和下端的頂蓋和底部集油腔；安裝於所述頂蓋下端的一空心環形吸附過濾器；安裝於所述圓筒狀分離器殼體內壁上的至少一塊水平擋板；所述水平擋板位於空心環形吸附過濾器的下方，水平擋板的外邊緣超過所述圓筒狀分離器殼體的徑向中心；
一冷卻盤管；所述冷卻盤管依次穿過各擋板，冷卻盤管兩端分別伸出殼體之外，其一端為冷卻介質進口，另一端為冷卻介質出口 ；設於所述圓筒狀分離器殼體下部一側並與之相連通的混合器進氣口 ；設於所述圓筒狀分離器殼體頂部的製冷劑出口 ；和設於所述底部集油腔下端並與之相連通的潤滑油出口。所述的冷卻盤管中的冷卻介質為載冷介質。所述的載冷介質為冷卻水或製冷劑。當水平擋板為多塊時，所述水平擋板交錯放置。本發明的帶冷凝捕集的潤滑油與製冷劑分離器，具有結構簡單緊湊，在一個分離器內集成了撞擊、冷凝捕集、重力沉降和吸附過濾等多種分離效應，可使製冷劑與潤滑油深度分離，能夠滿足較高的潤滑油和製冷劑分離要求。
圖1為本發明的帶冷凝捕集的多效潤滑油與製冷劑分離器結構示意圖。
具體實施例方式圖1為本發明的帶冷凝捕集的多效潤滑油與製冷劑分離器結構示意圖，由圖可知，本發明的帶冷凝捕集的多效潤滑油與製冷劑分離器，包括一軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體1 ；分別裝於所述圓筒狀分離器殼體1上端和下端的頂蓋和底部集油腔5 ；安裝於所述頂蓋下端的一空心環形吸附過濾器2 ；安裝於所述圓筒狀分離器殼體1內壁上的至少一塊水平擋板4 ；所述水平擋板4位於空心環形吸附過濾器2的下方，水平擋板4的外邊緣超過所述圓筒狀分離器殼體1的徑向中心；一冷卻盤管3 ；所述冷卻盤管依次穿過各擋板， 冷卻盤管兩端分別伸出殼體之外，其一端為冷卻介質進口 D，另一端為冷卻介質出口 E ；設於所述圓筒狀分離器殼體1下部一側並與之相連通的混合器進氣口 A ；設於所述圓筒狀分離器殼體1頂部的製冷劑出口 B ；和設於所述底部集油腔5下端並與之相連通的潤滑油出口 C。所述冷卻盤管3中的冷卻介質為載冷介質。所述的載冷介質為冷卻水或製冷劑。當水平擋板為多塊時，所述水平擋板交錯放置。實施例1本實施例的軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體1 (直徑為40釐米，高度為1米) 的上端和下端上分別裝有頂蓋和底部集油腔5 ；頂蓋下端中心處裝有空心環形吸附過濾器 2，該空心環形吸附過濾器2下方的圓筒狀分離器殼體1內殼壁上裝有交錯防止的4塊水平擋板4，水平擋板4的外邊緣超過所述圓筒狀分離器殼體1的徑向中心；冷卻盤管3由圓筒狀分離器殼體1 (或底部集油腔幻下端穿入，之後依次穿過由下至上的各擋板4，穿過最上面一擋板之後，再折彎依次穿過由上至下的各擋板4，最後由圓筒狀分離器殼體1(或底部集油腔5)下端伸出；該冷卻盤管3的冷卻介質進口 D，另一端為冷卻介質出口 E ；混合器進氣口 A設於圓筒狀分離器殼體1下部一側並與之相連通；製冷劑出口 B設於圓筒狀分離器殼體1頂部；潤滑油出口 C設於底部集油腔5下端。本發明的底部集油腔5位於本發明的帶冷凝捕集的多效潤滑油與製冷劑分離器底部，用來收集分離出來的潤滑油；空心環形吸附過濾器2下方的交錯放置多個水平擋板
44，使分離器內部形成S型上升流道；冷卻介質進口 D、冷卻介質出口 E和冷卻盤管3連接成管路；冷卻盤管3中流動的冷卻介質提供冷凝捕集所需冷量；分離器上部設空心環形吸附過濾器2，用於吸附和過濾混合氣中的潤滑油成分。製冷劑和潤滑油的混合氣經混合器進氣口 A進入分離器，經過水平擋板4的碰撞分離和冷卻盤管3的冷凝捕集分離出一部分潤滑油，製冷劑上行進入空心環形吸附過濾器 2，同時潤滑油下行進入集油腔5 ；上行的製冷劑經過空心環形吸附過濾器2的吸附和過濾作用，上行的製冷劑中夾帶的潤滑油被進一步分離出來；分離出的潤滑油下行進入集油腔 5，進而由位於分離器殼體底端的潤滑油出口 C排除收集；上行的製冷劑由位於分離器殼體頂端的製冷劑出口B排出。本實施例的冷卻介質為冷卻水(實際上可以根據需要為任意一種製冷劑)。實施例2本實施例的軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體1 (直徑為60釐米，高度為1. 5米) 的上端面和下端面上分別裝有頂蓋和底部集油腔5 ；空心頂蓋下端裝有空心環形吸附過濾器2，該空心環形吸附過濾器2下方的圓筒狀分離器殼體1內殼壁上裝有20塊水平擋板4， 水平擋板4的外邊緣超過所述圓筒狀分離器殼體1的徑向中心；冷卻盤管3由圓筒狀分離器殼體1 (或底部集油腔幻下端穿入，之後依次穿過由下至上的各擋板4，穿過最上面一擋板之後，再折彎依次穿過由上至下的各擋板4，最後由圓筒狀分離器殼體1(或底部集油腔 5)下端伸出；該冷卻盤管3的冷卻介質進口 D，另一端為冷卻介質出口 E;混合器進氣口 A 設於圓筒狀分離器殼體1下部一側並與之相連通；製冷劑出口 B設於圓筒狀分離器殼體1 頂部；潤滑油出口 C設於底部集油腔5下端。20塊水平擋板交錯放置。實施例3該實施例基本相同，所不同的是水平擋板為1塊。這裡需要說明的是，本發明水平擋板的數量可以根據圓筒狀分離器殼體1的直徑和高度以及需要來確定，這屬於本領域技術人員應知，這裡就不在贅述。
權利要求
1.一種潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其包括 一軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體；分別裝於所述圓筒狀分離器殼體內上端和下端的頂蓋和底部集油腔； 安裝於所述頂蓋下端的一空心環形吸附過濾器；安裝於所述圓筒狀分離器殼體內壁上的至少一塊水平擋板；所述水平擋板位於空心環形吸附過濾器的下方，水平擋板的外邊緣超過所述圓筒狀分離器殼體的徑向中心；一冷卻盤管；所述冷卻盤管依次穿過各擋板，冷卻盤管兩端分別伸出殼體之外，其一端為冷卻介質進口，另一端為冷卻介質出口 ；設於所述圓筒狀分離器殼體下部一側並與之相連通的混合器進氣口； 設於所述圓筒狀分離器殼體頂部的製冷劑出口 ；和設於所述底部集油腔下端並與之相連通的潤滑油出口。
2.按權利要求1所述的潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其特徵在於，所述的冷卻盤管中的冷卻介質為載冷介質。
3.按權利要求2所述的潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其特徵在於，所述的載冷介質為冷卻水或製冷劑。
4.按權利要求1所述的潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其特徵在於，所述的水平擋板為多塊時，所述水平擋板交錯放置。
全文摘要
本發明的潤滑油與製冷劑分離的冷凝捕集分離器，其包括軸向垂直放置的圓筒狀分離器殼體；分別裝於殼體上、下端的頂蓋和底部集油腔；安裝於空心頂蓋下端的空心環形吸附過濾器；安裝於殼體內壁上吸附過濾器下方的至少一塊水平擋板；所述水平擋板外邊緣超過殼體的徑向中心；冷卻盤管依次穿過各擋板，冷卻盤管兩端分別伸出殼體之外，其一端為冷卻介質進口，另一端為冷卻介質出口；設於殼體下部一側的混合器進氣口；設於殼體頂部的製冷劑出口；和設於底部集油腔下端的潤滑油出口；其結構簡單緊湊，在一個分離器內集成了撞擊、冷凝捕集、重力沉降和吸附過濾等多種分離效應，可使製冷劑與潤滑油深度分離，能夠滿足較高的潤滑油和製冷劑分離要求。
文檔編號F25B43/02GK102538325SQ20121002389
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者公茂瓊, 吳劍峰, 胡勤國, 董學強 申請人:中國科學院理化技術研究所