離心式油分離器的製作方法
2023-10-05 12:19:09
專利名稱：離心式油分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於油氣分離領域，尤其涉及一種離心式油分離器。
背景技術：
在製冷系統中，壓縮機需要潤滑油才能正常運轉，油被注入壓縮機的工作區域，從而進入被壓縮的製冷劑氣體，壓縮機排氣中會混有潤滑油。潤滑油會隨著製冷劑氣體進入製冷系統中的各個部件，影響了製冷系統的熱交換作用，降低了系統的效率，同時可能造成壓縮機供油不足，影響壓縮機性能和壽命。通常要在壓縮機和冷凝器之間安裝油分離器，將潤滑油從製冷氣體中分離出來，以便潤滑油能回到壓縮機而保證其正常運轉。冷水機組中離心式油分離器應用廣泛，離心式油分離器通過旋流離心力分離油滴。中國專利申請公開第201010274342.4號公開一種離心式高效油分離器，包括離心分離區和過濾分離區，採用旋流離心力機制和濾網裝置相結合，分離出顆粒較大的油滴和細小的油的飛沫和油霧。中國專利第200910201924.7號公開一種高效立式油分離器，該實用新型的技術方案是通過旋流離心力和精濾的作用進行油和氣完全分離，精濾體具有多層分離篩網，分離細小的油的飛沫和油霧。在離心式油分離中設置多層濾網裝置存在以下缺點:多層濾網裝置對經過的製冷劑氣體會產生較大的流動阻力，一方面較大的油飛沫浸沒濾網裝置，將大大的增加濾網裝置的流動阻力，另一方面，隨著機組負荷增大，壓縮機排氣量加大，氣體流速加快，濾網對經過的製冷劑氣體的流動阻力變大，製冷氣體壓力損失增加，從而大幅降低系統效率。
實用新型內容本實用新型實施例的目的在於提供一種離心式油分離器，旨在解決現有技術的離心式油分離器使用濾網裝置所帶來的對製冷劑氣體的流動阻力增大、製冷氣體壓力損失增加，系統效率低的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種離心式油分離器，其包括外殼及連接於所述外殼側部的進氣管，所述外殼頂部開設有排氣口，所述離心式油分離器還包括設置於所述外殼內的第一套管和第二套管，所述第一套管的上端連接於所述外殼的內頂壁，所述第一套管的上端與所述排氣口相對應；所述第二套管套於所述第一套管外，所述第二套管的上端連接於所述外殼的內頂壁；所述第一套管的下端和所述第二套管的下端位於所述進氣管的下方；所述第一套管上開設有若干第一通孔，所述第二套管上開設有若干第二通孔，所述若干第一通孔與所述若干第二通孔相互錯開設置；所述進氣管的軸線與所述第一套管的軸線異面設置。本實用新型的離心式油分離器無需使用濾網裝置，利用旋流離心力分離出大部分的油滴，細小的油的飛沫和油霧在分離器的第一套管及第二套管處經過兩次並使方向發生變化的碰撞被分離出來，減少了製冷氣體的壓力損失，提高了系統的效率。
圖1是本實用新型第一實施例提供的離心式油分離器的結構示意圖。圖2是圖1的離心式油分離器的沿線A-A的剖視示意圖。圖3是圖1的離心式油分離器的第一套管的展開示意圖。圖4是圖1的離心式油分離器的第二套管的展開示意圖。圖5是圖1的離心式油分離器的沿線B-B的剖視放大示意圖。圖6是本實用新型第二實施例提供的離心式油分離器的結構示意圖。圖7是圖6的離心式油分離器的沿線C-C的剖視放大示意圖。圖8是本實用新型第三實施例提供的離心式油分離器的結構示意圖。圖9是圖8的離心式油分離器的沿線D-D的剖視示意圖。圖10是圖9的局部放大圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。請參閱圖1和圖2，本實用新型第一實施例提供的離心式油分離器100包括外殼
10、連接於所述外殼10側部的進氣管20、設置於所述外殼10內且套在一起的第一套管30及第二套管40。所述外殼10頂部開設有排氣口 11。所述外殼10的排氣口 11處連接有一排氣管12。所述第一套管30的上端連接於所述外殼10的內頂壁13，所述第一套管30的上端與所述排氣口 11相對應。所述第二套管40套於所述第一套管30外，所述第二套管40的上端連接於所述外殼10的內頂壁13。所述第一套管30的下端和所述第二套管40的下端位於所述進氣管20的下方。所述第一套管30上開設有若干第一通孔31，所述第二套管40上開設有若干第二通孔41，所述若干第一通孔31與所述若干第二通孔41相互錯開設置。所述進氣管20的軸線與所述第一套管30的軸線異面設置。製冷劑-潤滑油的混合物由進氣管20進入分離器100的內部，形成旋流，製冷劑-潤滑油混合物沿著外殼10的內壁旋轉向下，由於混合物中夾帶的潤滑油比製冷劑氣體重，因此混合物旋流產生的旋流離心力使大部分的油滴沿徑向甩出，衝擊並粘附於外殼10的內壁上，並且潤滑油在自身重力作用下沿外殼10內壁向下流動，收集在外殼10的底部。所述若干第一通孔31與所述若干第二通孔41相互錯開設置，使得由所述第二通孔41處進入至所述第一套管30內的氣體碰撞在所述第一套管30的外壁面上，而不會直接由第一通孔31進入第一套管30內。第一套管30與第二套管40通過碰撞除去經過離心分離的製冷氣體中細小的油的飛沫和油霧，操作中，一部分製冷劑氣體碰撞在第二套管40的管壁上，一部分製冷劑氣體直接穿過第二套管40的第二通孔41，然後碰撞在第一套管30的管壁上，經過在第一套管30和第二套管40處兩次且使製冷劑氣體方向發生變化的碰撞，製冷劑氣體中夾雜的細小的油的飛沫和油霧被分離，最後，潤滑油近乎完全被分離的製冷劑氣體經第一套管30的第一通孔31進入第一套管30內部，並經由外殼10的排氣口 11排出分離器100，最後進入冷凝器(圖未示)。通過這種設計，製冷劑氣體的流動阻力被儘可能減小，同時伴隨著製冷劑氣體壓力損失的儘可能減小和整個系統效率的提高。所述第一套管30的下端和所述第二套管40的下端位於所述進氣管20的下方，使第一套管30及第二套管40的下端可以與充滿潤滑油的製冷劑氣體有效隔離，避免未經過第一套管30和第二套管40碰撞分離的製冷劑氣體由下端開口經排氣管12直接排出。綜上所述，本實用新型利用旋流離心力分離出大部分的油滴，細小的油的飛沫和油霧在分離器100的第一套管30及第二套管40處經過兩次並使方向發生變化的碰撞被分離出來，減少了製冷氣體的壓力損失，提高了系統的效率。請同時參閱圖3至圖5，在第一實施例中，所述若干第一通孔31與所述若干第二通孔41在所述第一套管30的軸向上錯開設置。所述若干第一通孔31陣列於所述第一套管30上，所述若干第二通孔41陣列於所述第二套管40上，若干行的第一通孔31與若干行的第二通孔41在第一套管30的軸向上相互錯開設置。在其他實施例中，所述若干第一通孔31與所述若干第二通孔41在所述第一套管30的徑向上錯開設置，若干列的第一通孔31與若干列的第二通孔41在第一套管30的徑向上相互錯開設置。可以理解地，所述若干第一通孔31與所述若干第二通孔41在所述第一套管30的軸向和徑向上均錯開設置。所述排氣管12連接製冷系統的冷凝器(圖未示)。所述排氣管12與所述外殼10的內部相連通。所述外殼10包括筒體14及連接於所述筒體14的相對兩端的上端蓋15與下端蓋16。所述排氣口 11開設於所述上端蓋15上。所述上端蓋15與所述外殼10可以是分開的兩個單獨的部件，也可以是一體的。可以理解地，所述下端蓋16與所述外殼10可以是分開的兩個單獨的部件，也可以是一體的。所述進氣管20靠近所述外殼10的頂部，具體地，所述進氣管20靠近所述上端蓋15與筒體14的連接處。所述第一套管30的軸線、所述第二套管40的軸線與所述排氣管12的軸線重合。所述第一套管30的軸線、所述第二套管40的軸線及所述排氣管12的軸線與所述外殼10的筒體14的中心軸線重合，使得製冷劑氣體在離心式油分離器100的中心區域經過兩次碰撞而分離出細小的飛沫和油霧。優選地，所述進氣管20的軸線與所述第一套管30的軸線異面垂直設置。優選地，所述進氣管20沿所述外殼10的內壁的切向方向設置，使得製冷劑氣體順著外殼10的內壁切向自然地形成旋流，並且離心半徑最大，離心分離的效果最好。優選地，所述進氣管20與所述第二套管40外切設置，使得進入分離器100內部的製冷氣-潤滑油混合物不會衝擊第二套管40，而且混合物的流動也不受到第二管管的阻礙。在本實施例中，所述第一套管30的下端與所述第二套管40的下端平齊。所述外殼10的底部形成一油池50，分離出來的潤滑油匯集於所述油池50中。所述外殼10的底部設置有回油孔51，具體地，所述回油孔51設置於所述下端蓋16上。請參閱圖6和圖7，本實用新型第二實施例提供的離心式油分離器200與第一實施例提供的離心式油分離器100大致相同，其不同之處在於:所述第一套管30a和所述第二套管40a的下端與所述油池50a之間設置有隔板60a，所述隔板60a上開設有通道61a。在沒有隔板的情況下，為了避免油池50a中的潤滑油被離心分離區域動態的旋流重新捲起，通常將外殼IOa的高度做得很大，使得離心分離區域與油池50a表面的間距足夠大，但本實用新型中使用了隔板60a，可以有效地縮短第一套管30a和第二套管40a的下端與油池50a表面之間的間距，因此，可以縮短離心式油分離器200所需的高度，再者，隔板60a將離心式油分離器200的油收集區域和離心分離區域隔開，使油收集區域能維持相對的靜態，防止離心分離區域動態的旋流將已經分離出的潤滑油重新捲起。所述通道61a是為了使分離出來的潤滑油流入油池50a內。在第二實施例中，所述隔板60a固定於所述外殼IOa的內壁上,所述隔板60a的外圍開設有若干缺口 62a，所述缺口 62a與所述外殼IOa的內壁形成所述通道61a。在其他實施例中，所述隔板60a的外緣與所述外殼IOa直接配合，所述隔板60a上開設有若干開孔(圖未示)，所述開孔形成所述通道61a。請參閱圖8至圖10，本實用新型第三實施例提供的離心式油分離器300與第一實施例提供的離心式油分離器100大致相同，其不同之處在於:所述第一套管30b的下端短於所述第二套管40b的下端；所述第一套管30b的下端設置有第一管板32b，所述第一管板32b上開設有若干第一穿孔33b ;所述第二套管40b的下端設置有第二管板42b，所述第二管板42b上開設有若干第二穿孔43b ;所述第一穿孔33b與所述第二穿孔43b相互錯開設置，以使由第一管板32b和第二管板42b流入所述第一套管30b內的製冷劑氣體也經過兩次碰撞分離；所述第一套管30b與所述第二套管40b之間設置有去霧隔層70b，可以進一步地去除細小的油的飛沫和油霧；所述離心式油分離器300還包括加熱器80b，所述加熱器80b伸入所述油池50b內，加熱器80b用於加熱油池50b中儲存的潤滑油，使潤滑油中融入的製冷劑揮發，減低潤滑油中的製冷劑含量，保證從油池50b經回油孔51b返回到壓縮機的潤滑油的純度。所述去霧隔層70b設置於所述第一套管30b與所述第二套管40b之間的空隙內。在第三實施例中，所述去霧隔層70b包括設置於第一套管30b與第二套管40b之間的第一部分71b及設置於第一管板32b與第二管板42b之間的第二部分72b。可以理解地，在沒有第一管板32b及第二管板42b的情況下，所述去霧隔層70b可以僅包括第一部分71b。優選地，所述去霧隔層70b可為金屬絲。上述第三實施例的離心式油分離器300中的第一管板32b、第二管板42b、去霧隔層70b及加熱器80b可以應用於第一實施例的離心式油分離器100及第二實施例的離心式油分離器200中。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種離心式油分離器，其包括外殼及連接於所述外殼側部的進氣管，所述外殼頂部開設有排氣口，其特徵在於:所述離心式油分離器還包括設置於所述外殼內的第一套管和第二套管，所述第一套管的上端連接於所述外殼的內頂壁，所述第一套管的上端與所述排氣口相對應；所述第二套管套於所述第一套管外，所述第二套管的上端連接於所述外殼的內頂壁；所述第一套管的下端和所述第二套管的下端位於所述進氣管的下方；所述第一套管上開設有若干第一通孔，所述第二套管上開設有若干第二通孔，所述若干第一通孔與所述若干第二通孔相互錯開設置；所述進氣管的軸線與所述第一套管的軸線異面設置。
2.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述若干第一通孔與所述若干第二通孔在所述第一套管的軸向上錯開設置。
3.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述若干第一通孔與所述若干第二通孔在所述第一套管的徑向上錯開設置。
4.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述外殼的排氣口處連接有一排氣管，所述第一套管的軸線、所述第二套管的軸線與所述排氣管的軸線重合。
5.如權利要求4所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述外殼包括筒體及連接於所述筒體的相對兩端的上端蓋與下端蓋，所述排氣口開設於所述上端蓋上，所述第一套管的軸線、所述第二套管的軸線及所述排氣管的軸線與所述外殼的筒體的中心軸線重合。
6.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述進氣管的軸線與所述第一套管的軸線異面垂直設置。
7.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述進氣管沿所述外殼的內壁的切向方向設置。
8.如權利要求1所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述進氣管與所述第二套管異面垂直，所述進氣管與所述第二套管外切設置。
9.如權利要求1-8任一項所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述外殼的底部形成一油池，所述第一套管和所述第二套管的下端與所述油池之間設置有隔板，所述隔板上開設有通道。
10.如權利要求9所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述隔板的外圍開設有若干缺口，所述缺口與所述外殼的內壁形成所述通道。
11.如權利要求9所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述隔板上開設有若干開孔，所述開孔形成所述通道。
12.如權利要求9所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述離心式油分離器還包括加熱器，所述加熱器伸入所述油池內。
13.如權利要求1-8任一項所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述第一套管與所述第二套管的下端平齊。
14.如權利要求1-8任一項所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述第一套管的下端短於所述第二套管的下端，所述第一套管的下端設置有第一管板，所述第一管板上開設有若干第一穿孔，所述第二套管的下端設置有第二管板，所述第二管板上開設有若干第二穿孔，所述第一穿孔與所述第二穿孔相互錯開設置。
15.如權利要求1-8任一項所述的離心式油分離器，其特徵在於:所述第一套管與所述第二套管之間設置有去霧隔層。
專利摘要本實用新型提供了一種離心式油分離器，其包括外殼及連接於外殼側部的進氣管，外殼頂部開設有排氣口，離心式油分離器還包括設置於外殼內的第一套管和第二套管，第一套管的上端連接於外殼的內頂壁，第一套管的上端與排氣口相對應；第二套管套於第一套管外，第二套管的上端連接於外殼的內頂壁；第一套管的下端和第二套管的下端位於進氣管的下方；第一套管上開設有若干第一通孔，第二套管上開設有若干第二通孔，若干第一通孔與若干第二通孔相互錯開設置；進氣管的軸線與第一套管的軸線異面設置。本實用新型利用旋流離心力分離出大部分的油滴，細小的油的飛沫和油霧在分離器的二套管處經過兩次碰撞被分離出來，減少了製冷氣體的壓力損失，提高了系統的效率。
文檔編號F25B43/02GK202973691SQ20122060392
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者夏倫熹, 李璐峰 申請人:重慶美的通用製冷設備有限公司, 廣東美的電器股份有限公司