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用于螺杆压缩热泵的套管旋风式油气分离器制造技术

技术编号:7896124 阅读:161 留言:0更新日期:2012-10-23 03:03
本发明专利技术系利用旋风分离管以分离螺杆压缩机输出的气、油混合物。用一组结构相同的旋风分离管完成气、液的完全分离。套管式旋风分离管结构可参见摘要附图中的3,内外管同轴垂直安装,内管较短,是一中心通路,外管与内管形成一环形空间,环形面上端封闭,气流从环形空间上部切向进入,在环形空间内旋转并向下运动,离心力使气流中的油滴粘附于外壁内侧在重力作用向下流入储油筒,而汽流出环形空间之后沿中心管向上在分离筒顶部汇集完成油气分离。由于利用了高效的套管式旋风分离管,分离器的体积和重量都大大减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于螺杆压缩式热泵设备,特别是此种设备中都必有的油气分离器,本专利技术不使用一般常规的填料及挡板,而使用套管旋风分离管。属于空调领域。
技术介绍
现有的螺杆压缩式热泵为了保证压缩机的润滑、密封、及对被压缩气体的冷却,都向压缩机内喷入一定量的冷冻油。而冷冻油与被压缩气体的混合物在出压缩机后必须先进入油气分离器,使其中油气尽可能分离,气则进入冷凝器变为饱和液态放出潜热加热循环水以供暖,而油通过冷油器降低至40度左右再次喷入压缩机完成后续的润滑、密封、及冷却作用。油气分离器在系统中所连接的气液管线參见图I中之(3)。目前油气分离多设计为ー个卧式大圆筒,下半部为储油空间,上半部为分离装置,分离装置为多层多孔挡板和其上安放有一定厚度的细密的丝网状填料所组成。在含有油滴的气流通过多孔挡板和丝网状填料时油滴便粘附于这些材料上,而较清洁不含油的气流得以通过。油滴积存到一定厚度时,在重力作用下流入下半部的储油空间。目前常规卧式圆筒油气分离器的内部大致结构可參见图2。在设计这种油气分离器吋,气流穿过多孔板及填料的速度必然不能取得过高,因为过高的流速带来两个问题,其一是气流有可能撕下已粘附在填抖上的油而将其带走降低分离效果,其ニ是流动的阻力与速度的平方成正比,会导致功耗增加。以市场上某一型号主机功率IOOkw的螺杆压缩机组为例,其油气分离器的圆筒直径达500mm,长达3000mm,其内部总空间达600升,其额定的储油量达300升。而这个圆筒又是全系统压カ最高的部位,必须有一定的厚度,故而其壳体加上其中的油之总重超过500kg。是机组最大最重的部件。专利技术内容本专利技术系利用一薄壁同心双层套管,内管下端较外管短300-400mm,套管为垂直同轴安放,ニ套管中形成ー环形空间,和ー个中心圆通道;套管环形夹层的顶部封闭,油气混合物自环形空间上部以切线方向进入环形空间,如夹套的内外径为40mm及70mm,切向进入的气液混合物的流速为5m/s,如此则气流被迫进行环行运动时其向心加速度可达90G,由于气体与油的密度相差达10倍左右,油滴必被甩到外壁面内侧,油的粘度又较大,在5m/s流速条件下不可能被撕开而进入气流,油膜只可能沿环形外壁向下流入储油空间,中心管的下端ロ在油面之上150_左右,螺旋运动的气流流出环形夹层之后四周仍被外管封闭,而外管的下端又插入油面之下,气流只有再反向而上沿中心管向上完成气液的完全分离。此ー气液分离可以保证气体中的含油量小于5—10ppm/kg。这在一般的制冷螺杆压缩机中是完全符合运行要求了。套管式旋风分离器的大致结构可參见图3中的(3)。这样ー根旋风分离管可满足IOOkw供暖机组(制冷エ质为R134a,冷凝温度65摄氏度)的冷凝器所需的流量,若供暖热功率増加,则可按比例増加同样的分离管。附图说明 附图I是螺杆压缩机热泵系统机构示意图。图中的I是驱动机械,2是压缩机,3是油气分离器,4是冷凝器,5是节流阀,6是风冷油器,7是蒸发器。 附图2是目前油气分离器系统结构示意图。图中的I是多孔板,2是丝网填料。 附图3是本专利技术的具体实施例中的结构示意图。图中的I是储油筒,2是分离筒,3是旋风分离管,4是多孔板。具体实施例方式附图3是本专利技术配合一台主机功率IOOkw(供热功率300_400kw)的具体实施例中 的结构示意图,图3中的I是储油的卧式圆筒,直径约300mm、长600mm,其一端上部有一分离包2,分离包的直径为250mm高400mm,分离包2内部安装了 4根旋风分离管3。从压缩机送过来的高压气、油混合物从圆筒另一端的入口向下喷入卧式圆筒,经多孔挡板4的作用已使其失去动能对油面的冲击能量,气、油混合物在水平移动过程中大团的油已落入筒内油平面,余下的气流及较小的油滴移动到分离包2下部要向上转90度弯然后要垂直上升500mm,经计算其平均上升速度已降到0. 6m/s,在重力作用之下只有直径远小于Imm油滴才能随气流上升到分离包的顶部分别进入各旋风分离管。然后在离心力作用下油只可能贴分离管外壁的内侧向下流动进入油平面,外管的下端插入油平面之下,而中心管的下端ロ必须高于油平面150_以使分离干净的气体从中心管下部向上运动在分离包最顶部汇集,然后沿高压管道送去冷凝器。由于气流进入旋风分离器必须有一定速度,必须消耗一定的压头以建立此ー速度,故而旋风分离管内的油面会比储油空间的油面高IOOmm左右。与相同供气能力的卧式圆筒的油气分离器相比,由于采用了很简单而高效的旋风分离管,故其体积及重量都大幅下降。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术系利用气液混合物在圆周运动中的离心作用完成螺杆压缩机输出的油气混合物的油、气分离。用一组结构完全相同的套管式旋风分离管,其特征是两根垂直安放的同轴管,内管较短,是一根直通道。二管形成的环形空间上端封闭,混合气流以切线方向从环形空间的上方进入,螺旋向下运动,将油滴甩到外壁内侧,气流出环形通道后由中心管向上流出分离管完成分离。

【技术特征摘要】
1.本发明系利用气液混合物在圆周运动中的离心作用完成螺杆压缩机输出的油气混合物的油、气分离。用一组结构完全相同的套管式旋风分离管,其特征是两根垂直安放的同轴管,内管较...

【专利技术属性】
技术研发人员:董玲
申请(专利权)人:董玲
类型:发明
国别省市:

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