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油气分离器常 见结构分离效果分析--中山市凌宇机 械有限公司

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2017-01-16 11:29【

通过介绍油气 分离器在喷油螺杆压缩机中的作用 , 比较分析了油 气分离器的进气管及内置附件的结构设计对油气分离效果的影响 , 得出了一种较 为合理的结构形式 , 能更好地达到 油气分离的目的 , 并在实际应用 中取得了良好的效果。


在喷油螺杆压缩机中 ,  油气分离器是 其中的主要设备之一。油气分离器的 作用是将压缩空气中形成的油气混合物进行油和气的分离 ,  既可降低压缩 气体中的含油量 ,  又可循环利用 分离出来的润滑油。近年来 ,  随着各种结构 不同的新型油气分离器投入使用 ,  对内置附件及 进气管的结构也进行了重点改进 ,  从而达到了更 好的油气分离效果。


1  油气分离器的作用

在喷油螺杆压缩机中 ,  油气分离器能 分离压缩空气中的润滑油。因为在压缩气体时 ,  一些油同时被 喷入压缩机的齿间容积中 ,  因而形成了油 气混合物。为了确保压缩 气体的质量 ,  必须利用油气 分离器来分离压缩空气中多余的油 ,  同时将分离出 来的润滑油循环利用。



2  油气分离效果 在喷油螺杆压缩机中形成了压缩气体和润滑油的混合物 ,  其中润滑油是 以气相和液相两种状态存在的。气相润滑油是 油气混合物在一定的温度和压力下由液相润滑油气化形成 ,  但气相油在油 气混合物中的比例很少 ,  而液相油占的 比例较多。液相油的油滴 直径大部分在 1μm 以上 ,  少量的油滴直径在 0  01~1μm 之间。由于油气混合 物的流速不是很快1,  油滴受重力作用 ,  大的油滴都落 入油气分离器的底部 ,  然后通过回油 管道再循环利用;  小直径的油滴 长时间悬浮在压缩空气中 ,  不能靠自身的 重力作用而落入油气分离 器的底部。油气分离器的 作用是将这些小油滴从压缩气体中分离出来 ,  从而使排出的 压缩空气中油的含量在 0  003‰之内。因而 ,  油气分离器的 性能好坏直接影响喷油螺杆压缩机排出的压缩气体的质量。喷油螺杆压缩 机中压缩空气的含油量不仅与油气分离器的滤芯质量有关 ,  而且与油气分 离器的进气管及内置附件的结构设计有关。油气分离器采 用的油气分离有两级:  一级分离是机 械碰撞分离 ,  是指油气混合 物通过碰撞油气分离器的内置附件 ,  在自身重力作用下 ,  或通过油气分 离器的进气管及内置附件产生的离心力作用 ,  将油气混合物中 1μm 以上的大直径 油滴分离出来 ,  落入油气分离 器的底部;


二级分离是油 滴聚结再分离 ,  它是指油气混 合物以较慢的速度进入油气分离器的滤芯 ,  将直径在 1μm以下的较大直 径油滴先在滤芯表面过滤出来 ,  较小直径的油 滴在进入滤芯内部后亲和聚结为直径较大的油滴 ,  并在自身重力作用下落入油气分离 器的底部。油气分离器是 上述两级分离方法的综合分离 ,机械分离作为 一次分离 ,  滤芯分离作为 二次分离。


3  油气分离器的 结构分析

油气分离器的 进气管及内置附件的结构设计 ,直接关系到一 次分离效果的好坏。内置附件的型式有:  隔筒组件、导流板等。近年来常见的 进气管及内置附件的结构大致有以下四种设计。第一种是进气 管垂直筒体焊接。在进气管附近 设置隔筒组件 , 油气混合物撞 击隔筒进行一次粗分离 ,  此结构如图 1所示。


第二种结构是 进气管切向焊在筒体上。在进气管附近 焊有一块导流板 , 其形状为半圆形 , 油气混合物沿 筒体切向进入旋转通道 , 利用旋转产生 的离心力进行一次分离。这种切向分离 较直接机械碰撞分离效果有了提高 ,  但由于导流板 的位置一般在筒身中部 , 油气混合物很 容易直接扫过油面 , 影响了分离效果。结构如图 2所示。第三种也是进 气管切向焊入筒体。在筒体内设置了隔筒 ,  油气混合物沿 着筒体与隔筒间的通道 ,旋转形成了离心力 , 从而达到分离的目的。隔筒可以直接 焊在油气分离器的设备法兰底面上 , 或者隔筒与隔 圈焊接成组件 , 再将隔圈组件 装在设备法兰及法兰盖之间 , 然后用螺栓固定。隔筒内装有用 于二次分离的油气分离滤芯。总之 , 隔筒一般设置在证明 ,  该结构的分离 效果较前两种好 ,  在国内的油气 分离器的设计中经常被使用 ,  该结构如图 3所示。


油气分离器的上部 ,  由于油气混合 物离油面较远 ,一般应大于 300 mm ,  因而可以提高 分离效果。实践


第四种是国外 使用过的设计结构。进气接管设计 为弯管组件 , 从油气分离器 筒体中下部直接弯至上封头处。在上封头的顶 部焊接隔筒装置 , 油气混合物在 上封头与隔筒之间的通道内形成旋转离心力

而达到分离。结构如图 4所示。



图 4  分离器结构四

经过上述结构比较 , 可见第三种设 计结构较合理 , 能够达到良好 的分离效果 , 可有效降低压 缩空气的含油量 , 同时可降低油耗 , 因而在业内较 多采用该结构。


4结语

油气分离器是 喷油螺杆压缩机的关键设备之一 ,油气分离器的 性能优劣对压缩机的油耗、效果以及排气 质量有很大影响。油气分离器的 结构设计直接影响油气混合物的分离效果 ,  也关系到空气 压缩机的使用成本。因而 , 我们在设计时 根据客户的反馈信息进行了结构改进 , 取得了良好的 应用效果和经济效益。

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