CN104197593B - 一种卧式精馏型油分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式精馏型油分离器，包括储油箱、精馏分离箱、以及连通在两者之间的通气管路和回油管路；其中，所述储油箱设有进气口和回油口，储油箱内部设有分离挡板；所述精馏分离箱设有出气口，精馏分离箱内部上端设有冷却盘管；精馏分离箱底部与储油箱的顶部接触换热，所述进气口设置在储油箱的侧壁。本发明中，进气口设置在储油箱的侧壁，通过重力的作用混合气体能完成一次分离，将较大的油滴分离出来；通过在储油箱内设置分离挡板，将较小的油滴进行二次分离；通过精馏分离箱，利用精馏远离能将更小的油滴和油气体进行三次分离。
Description
技术领域
本发明涉及油分离器技术领域，特别是涉及一种卧式精馏型油分离器。
背景技术
在制冷***的运行过程中，润滑油在压缩机转子高速运转的情况下，会随着制冷剂蒸气一起进入整个制冷***。随着润滑油在蒸发器和冷凝器内不断地聚集，就会造成换热器内管壁形成一层油膜导致换热效率降低。同时压缩机跑油也会造成压缩机内润滑油的含量下降，最终会出现压缩机缺油、抱轴甚至烧毁等恶性现象。这就需要一种高效的油分离器将气态制冷剂中润滑油分离出来。
目前油分离器大致可分为过滤式油分离器，离心式油分离器和填料式油分离器。
如申请公布号为CN102538324A的专利文献公开了一种油分离器，该油分离器为过滤式油分离器，其设置于冷媒气体从压缩冷媒气体的压缩机朝向使冷媒气体膨胀来产生冷能的制冷机流动的冷媒气体流道的中途，并分离冷媒气体所包含的油，该油分离器具有设置于上游侧，并具有导入冷媒气体的气体导入口的入口部；设置于下游侧，并具有导出冷媒气体的气体导出口和排出已分离的油的排油口的出口部；设置于所述入口部与所述出口部之间，并从冷媒气体过滤油的第1过滤部；在第1过滤部的下游侧与所述第1过滤部隔离设置，并从冷媒气体过滤油的第2过滤部；以及设置于第1过滤部的下游侧端面的第1多孔板的油分离部。且油分离部包含设置于第2过滤部的上游侧端面的第2多孔板，第2多孔板通过垫片部件被固定于第1多孔板。
如申请公布号为CN102654335A的专利文献公开了一种填料式油分离器，该分离器包括筒体、进气口和排气口，进气口和排气口均设于筒体的顶部，其特征在于：筒体内固定有支撑板，进气口的底部伸入支撑板下，排气口的底部位于支撑板上，支撑板中间开有通道，通道两侧与内筒壁形成填料室，填料室内含有填充物质，筒体一侧壁上部开有冷却水出口，筒体一侧壁下部开有放水口，筒体另一侧壁与放水口对应开有冷却水进口，冷却水进口下方的筒体壁上开有回油口，回油口与回油管倾斜连接，筒体底部开有排污口。该专利文献中，填料室由多孔钢板构成，填充物质为不锈钢金属丝网或陶瓷填料。
如申请公布号为CN102967095A的专利文献公开了及一种制冷压缩机试验装置用变容积高效立式油分离器。该油分离器包括封闭状的筒体，筒体中自上而下依次设置有过滤分离区、离心分离区和重力沉降区，离心分离区处的筒壁上设置有至少两个进口接管，离心分离区的内侧设置有与每一个进口接管相对应的独立的离心分离通道；筒体在过滤分离区的上侧设置有出口接管；筒体在重力沉降区的底侧设置有排油管。本油分离器至少设有两个进口接管，则本油分离器可以根据压缩机的排量而选择使用单路进气或两路进气或多路进气方式，每一路进气各自连接独立的离心分离通道，形成相对独立的离心分离区域，从而获得最佳的油分离效果。
但是以上各类型分离器往往分离效果仍未达到要求，而且分离效果越好，要求的加工精度和***的复杂程度也越高。因此需要一种既经济又高效的技术来解决这一问题。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种卧式精馏型油分离器。解决了现有技术分离效果未达到要求的问题，以及现有技术为达到较好的分离效果，分离器的加工精度和复杂程度较高，导致成本较高的问题。
本发明采取的技术方案如下：
一种卧式精馏型油分离器，包括储油箱、精馏分离箱、以及连通在两者之间的通气管路和回油管路；
其中，所述储油箱设有进气口和回油口，储油箱内部设有分离挡板；
所述精馏分离箱设有出气口，精馏分离箱内部上端设有冷却盘管；精馏分离箱底部与储油箱的顶部接触换热。
所述进气口设置在储油箱的侧壁。
本发明的工作原理是，经过压缩机压缩过程的处理之后，带有油的混合气体通过进气口进入到储油箱内，且进入储油箱后，由于通气截面积增大，从而气体的速度下降，直径较大的油滴在重力的作用下开始下落从而完成一次分离，而后剩余的混合气体经过分离挡板的作用，在分离挡板上发生碰撞并改变流速方向从而将较小直径的油滴进行二次分离，被分离下来的油液在上下油液面的压差和重力作用下经过回油口回到压缩机，避免了压缩机跑油过多的现象。经过二次分离的混合气体而后经过通气管路进入精馏分离箱，由于一次分离和二次分离时制冷剂气体与分离挡板和精馏分离箱的下端会发生热量交换，使得精馏分离箱的下端产生一个热源，同时冷却盘管在精馏分离箱内部上端形成一个冷源，因而二次分离后的混合气体会在这里发生多次分离的精馏效果最终将气体中的油彻底除去。经过第三级的分离后的气体经过出气口排出油分离器，同时分离下来的油液积累到一定程度时会在重力的作用下经过回油管路排至储油箱中，并最终通过回油口流至压缩机中。
作为优选，所述精馏分离箱内部还装有填料。
通过设置填料，为传热传质提供了场所。形成热源与冷源是精馏分离过程的必要条件，精馏的过程即是一个传质伴随着传热的过程，气液两相流体在冷源和热源以及重力的作用下不断地上升和下落，并在填料中进行传质与传热，这样才能形成精馏的功效。主要是气相流体挥发度较小的部分(油)同时包含直径很小的油滴(近似于气态)上升遇冷变为液态下落，遇到在精馏筒体底部受热上升的混合物蒸气，相当于在填料这一传质介质上进行物质交换，使得液态油滴的油含量越来越高，经过多次这样的精馏分离，从而达到高效的分离效果。
所述冷却盘管具有分别穿出精馏分离箱的进液口和出液口。
作为优选，所述储油箱和精馏分离箱均为横置的筒状结构，所述储油箱的顶部带有下陷区，所述精馏分离箱底部位于该下陷区处。
筒状结构的效率更高，且通过设置下陷区使得储油箱和精馏分离箱直接的接触面积较大，换热效率高。
为了提高回油效率，作为优选，所述回油管路一端设置在精馏分离箱的下端，另一端设置在储油箱的下端。
分离出来的油会沉积在底部，回油管路这样设置能够有效的将精馏分离箱中分离的油排至储油箱中，与储油箱中分离的油汇合，一同通过回油口流出。
为了有更好的分离效果，作为优选，所述通气管路一端设置在储油箱的上端，另一端设置在精馏分离箱的下端。
作为优选，所述分离挡板为间隔布置的多个，每个分离挡板的上部均设有通过孔，下端设有过油口。
设置通过孔方便混合气体的通过，通过设置过油口能使各分离挡板分离出来的油流通过过油口汇流至回油口。
为了使二次分离效果更好，混合气体流通面积更大，作为优选，通过孔设置在分离挡板上部的一侧，相邻两个分离挡板上的通过孔异侧布置。
作为优选，所述回油口设置在储油箱的底端。
更为优选，所述储油箱的底端倾斜布置，所述回油口设在位置最低处。
本发明的有益效果是：进气口设置在储油箱的侧壁，通过重力的作用混合气体能完成一次分离，将较大的油滴分离出来；通过在储油箱内设置分离挡板，将较小的油滴进行二次分离；通过精馏分离箱，利用精馏分离能将更小的油滴和油气体进行三次分离。
附图说明：
图1是本发明卧式精馏型油分离器的结构示意图。
图中各附图标记为：
1、进气口，2、储油箱，3、分离挡板，4、回油口，5、精馏分离箱，6、冷却盘管，7、出气口，8、回油管路，9、填料腔，10、进液口，11、出液口，12、通气管路，13、通过孔，14、过油口。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明卧式精馏型油分离器做详细描述。
如图1所示，一种卧式精馏型油分离器，包括：
储油箱2，侧壁设有进气口1，底端设有回油口4，储油箱的底端倾斜布置，回油口设在位置最低处；
两个分离挡板3，间隔设置在储油箱的内部，各分离挡板的周沿与储油箱的内壁固定，各分离挡板均垂直于进气口的轴线方向，每个分离挡板的上部的一侧均设有通过孔13，下端设有过油口14，且两个分离挡板上的通过孔异侧布置；
精馏分离箱5，顶端设有出气口7，精馏分离箱底部与储油箱的顶部接触换热；
冷却盘管6：设置在精馏分离箱内部上端，具有分别穿出精馏分离箱的进液口10和出液口11。
通气管路12，一端设置在储油箱的上端，另一端设置在精馏分离箱的下端，且进气口与通气管路异侧布置；
回油管路8，回油管路一端设置在精馏分离箱的下端，另一端设置在储油箱的下端，且进气口与回油管路同侧布置。
填料腔9，位于精馏分离箱内部，用于安装填料，本实施例中填料为小弹簧填料，小弹簧填料经济，易于加工，同时方便添加和放置。
本实施例中，储油箱和精馏分离箱均为横置的筒状结构，储油箱的顶部带有下陷区，精馏分离箱底部位于该下陷区处。
本发明的油分离器工作时，带有油的混合气体首先在储油箱内由于重力的作用完成一次重力分离，将较大的油滴分离出来，然后经过分离挡板，将较小的油滴进行二次分离，最后通过通气管路进入精馏分离箱内部，经过精馏分离将更小的油滴和油气体三次分离，从而达到高效的油分离效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种卧式精馏型油分离器，其特征在于，包括储油箱、精馏分离箱、以及连通在两者之间的通气管路和回油管路；
其中，所述储油箱设有进气口和回油口，储油箱内部设有分离挡板；
所述精馏分离箱设有出气口，精馏分离箱内部上端设有冷却盘管；精馏分离箱底部与储油箱的顶部接触换热。
2.如权利要求1所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述精馏分离箱内部还装有填料。
3.如权利要求1所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述冷却盘管具有分别穿出精馏分离箱的进液口和出液口。
4.如权利要求1所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述储油箱和精馏分离箱均为横置的筒状结构，所述储油箱的顶部带有下陷区，所述精馏分离箱底部位于该下陷区处。
5.如权利要求1所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述分离挡板为间隔布置的多个，每个分离挡板的上部均设有通过孔，下端设有过油口。
6.如权利要求5所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，通过孔设置在分离挡板上部的一侧，相邻两个分离挡板上的通过孔异侧布置。
7.如权利要求1所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述回油口设置在储油箱的底端。
8.如权利要求7所述的卧式精馏型油分离器，其特征在于，所述储油箱的底端倾斜布置，所述回油口设在位置最低处。
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