[發明專利]一種泡沫金屬過濾螺旋式油分離器

有效

• 申請號: 201310756058.4
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103727713A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 李敏霞;夏博睿;王派;董克勤;王昊煒;趙健福
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F25B43/02
• 分類號: F25B43/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

技術領域

本發明涉及一種油分離器，更具體的說，是涉及一種安裝在制冷系統的壓縮機出口和冷凝器進口之間的設備，可以將夾雜在高壓氣體中的油滴分離出來并統一回收。

背景技術

在制冷系統中，經壓縮后的制冷劑處于高壓高溫的過熱狀態。由于它排出時的流速快、溫度高，而汽缸壁上的部份潤滑油由于受高溫作用，難免成油蒸汽及油滴微粒與制冷劑蒸汽一同排出。油分離器就是一種安裝在制冷系統的壓縮機出口和冷凝器進口之間的設備，可以起到將夾雜在高壓混合氣體中的油滴分離出來并統一回收的作用。

根據原理和內在結構，目前油分離器主要分為兩種：過濾式油分離器和離心式油分離器。過濾式油分離器主要采用多層鋼網重疊在一起構成的過濾芯，由于多層鋼網之間的層疊沒有支撐，很容易造成鋼網層與層之間的粘和或塌陷，甚至可能造成一定的氣流短路，使分離效果大打折扣。同時，多層鋼網層疊結構也不利于油的聚集與回流，而油滴凝聚在一起會堵塞鋼網網孔，增大流通壓降。另外，在過濾過程中也是大小油滴一起考慮，在鋼網目數的選擇上欠缺合理性，造成壓降過大或過濾效率下降。

離心式油分離器主要依靠旋轉產生離心力將大的油滴甩到壁面上，以達到氣油分離的目的，但是對小液滴的作用并不大。小液滴受到的離心力小會導致小液滴會隨著氣流流出，無法被分離出來，造成分離效果不佳。

因此，如何進一步提高油分離器的分離效果仍是現在工程中存在的問題。

發明內容

本發明要解決的是氣體中油滴不能有效地被進行分離，氣流壓降大，同時分離出的油不易回流的技術問題，提供了一種泡沫金屬過濾螺旋式油分離器，采用螺旋導向葉片和泡沫金屬材料過濾相接合的方式，有效提高分離效率。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種泡沫金屬過濾螺旋式油分離器，包括立式的圓柱形外筒，所述外筒頂部設置有進氣接口，所述外筒內部由上到下依次分為螺旋進氣腔、過濾腔和集油腔；所述外筒頂部中心固定連接有出氣導管，所述出氣導管頂端伸出于所述外筒、底端延伸至所述過濾腔底部并且底端面封閉；

所述螺旋進氣腔內設置有螺旋導向葉片，所述螺旋導向葉片的根部固定于所述出氣導管，所述螺旋導向葉片的頂部與所述外筒內壁相接觸；

所述過濾腔內設置有均為環形結構的第一泡沫金屬過濾層、第二泡沫金屬過濾層和第三泡沫金屬過濾層，所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層和所述第三泡沫金屬過濾層由外向內逐層排列并形成過盈配合；所述第三泡沫金屬過濾層內腔中的所述出氣導管側壁上均勻開設有多個流通孔；所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層和所述第三泡沫金屬過濾層頂面設置有環狀的隔板，所述隔板內環與所述出氣導管固定，所述隔板外環半徑大于所述第一泡沫金屬過濾層的外環半徑且小于所述外筒的內腔半徑；所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層和所述第三泡沫金屬過濾層底面置于環形落油傘上；

所述環形落油傘將所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層、所述第三泡沫金屬過濾層和所述集油腔隔開；所述環形落油傘包括邊緣與所述外筒內壁連接的圓形底盤，所述底盤上部設置有若干支撐柱，所述支撐柱支撐有一個由中間到兩邊向下傾斜的環形罩體；所述環形罩體的中心設置有中心孔，所述底盤對應于所述環形罩體的下方設置有落油孔，所述底盤邊緣設置有向下延伸的導油管，所述導油管的出口端具有存油彎頭；

所述集油腔底面中心設置有出油口。

所述螺旋進氣腔、所述過濾腔和所述集油腔的高度比例為1～2：1～1.5：1。

所述螺旋導向葉片與水平面的角度呈5～45°。

所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層和所述第三泡沫金屬過濾層的泡沫金屬骨架表面均包裹有疏油涂層。

所述第一泡沫金屬過濾層、所述第二泡沫金屬過濾層和所述第三泡沫金屬過濾層的泡沫金屬孔徑依次減小。

所述第一泡沫金屬過濾層的泡沫金屬孔徑為5～10mm，所述第二泡沫金屬過濾層的泡沫金屬孔徑為0.1～5mm，所述第三泡沫金屬過濾層的泡沫金屬孔徑為0.01～1mm。

所述環形落油傘的環形罩體由中間到兩邊向下傾斜的角度為5～20°。

所述隔板邊緣長出所述第一泡沫金屬過濾層邊緣的寬度為所述第一泡沫金屬過濾層的外環半徑與所述外筒內腔半徑之差的1/5-1/3。

所述落油孔設置有四個，在所述環形落油傘的環形罩體下方均勻布置。

所述導油管設置有四個，在所述環形落油傘的底盤周向均勻布置。

本發明的有益效果是：