[0094] 其中，a及b为对流换热常数1及对流换热常数2,其值与不同的材料种类有关，在 各大设计手册可查。V为壁面出的空气流速。将式3带入2中可W得出：
[00巧]
(4)
[0096] 假设风速V为0时的保溫层厚度为标准厚度d。，则当风速V不为0时的附加厚度 山为：
[0097]
(忌） 阳〇9引整理得，附加厚度di为：
[0099]
(6) 阳100] 可见，附加厚度di仅与经过流体表面的流速有关，流速V越大，则d应越后。 阳101] 为了便于此类油气分离器的壳体体制作，运里假设壳体周围的最大风速为Vmax， 按照流速V不同将壳体厚度分为4层： 阳102] ①第0层，也即风速为0时的保溫层厚度，厚度按照V= 0时进行计算。 阳10引②第1层，也即风速为0到1/3V max时的保溫层厚度，厚度按照V=1/3V max时 进行计算。
[0104] ③第2层，也即风速为2/3Vmax时的保溫层厚度，厚度按照V= 2/3Vmax时进行 计算。
[01化]④第3层，也即风速为Vmax时的保溫层厚度，厚度按照Vmax时进行计算。 阳106] W热累系统而言，管道中的制冷剂流速为lOm/s(公知，各大手册可查），进入油气 分离器后横截面积变大，最大流速为3m/s。也即，根据前述内容，本发明将壳体厚度分为四 层，也即：
[0107] ①第0层，也即风速为0时的保溫层厚度，厚度按照v= 0时进行计算，附加厚度 为0。
[0108] ②第1层，也即风速为0到Im/s时的保溫层厚度，厚度按照Im/s时进行计算，附 加厚度为
[0109] ③第2层，也即风速为Im/s至Ij2m/s时的保溫层厚度，厚度按照2m/s时进行计算， 附加厚度为
[0110] ④第3层，也即风速为2m/s至Ij3m/s时的保溫层厚度，厚度按照3m/s时进行计算， 附加厚度天
阳111] 基于此，运里在计算了制冷剂进入油气分离器后的壁面流速场，并将流速场按照 上述流速梯度Om/s，Im/s，2m/s，3m/s划分各个层次。在此基础上，通过非线性拟合描述不 同层次下的边界曲线结构。最终得出即节能，又节省材料的壳体结构形式。
[0112] 基于上述理论，可W得知，根据气体流速的不同，需要在油气分离器的不同部位设 置不同厚度的保溫层。
[0113] 在此不均匀厚度壳体的设置下。油气分离器在工作时，流速大处的厚度大，流速小 处的壳体厚度小，从而达到热流密度沿着壳体各面各处完全相等的目的，见图9、10。从而在 最节省壳体材料的前提下，极大的提高了壳体的保溫性能。
[0114] 本发明提供了一种低成本热累油气分离器，该油气分离器包括壳体，壳体的侧面 由第一侧面、第二侧面、第Ξ侧面W及壳体正面围成，在第一侧面、第二侧面、第Ξ侧面外均 固定有第一保溫层和第二保溫层，在壳体正面外依次固定有第一正面保溫层、第二正面保 溫层和第Ξ正面保溫层；在壳体顶面设置有进气管，在第一侧面设置有穿过第一保溫层的 排气管，在第一侧面设置有穿过所述第一保溫层和第二保溫层的排油管。通过在油气分离 器的壳体外侧设置有不同高度和不同形状的多个保溫层对壳体进行保溫，能够对壳体的不 同位置起到不同的保溫效果，并且由于不同的保溫层具有不同高度，相对于现有技术中的 方案，还可W降低油气分离器的制造成本。
[0115] 需要说明的是：上述实施例提供的一种低成本热累油气分离器进行油气分离的实 施例，仅作为该油气分离器在实际应用中的说明，还可W根据实际需要而将上述油气分离 器在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，运里不再寶述。
[0116] 上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先 后顺序。
[0117] W上所述仅为本发明的实施例，并不用W限制本发明，凡在本发明的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种低成本热栗油气分离器，其特征在于，所述低成本热栗油气分离器，包括： 壳体，所述壳体的侧面由第一侧面、第二侧面、第三侧面以及壳体正面围成，在所述第 一侧面、第二侧面、第三侧面外均固定有第一保温层，所述第一保温层具有第一高度值，在 所述第一保温层外固定有第二保温层，所述第二保温层具有第二高度值，所述第一高度值 大于所述第二高度值； 在所述壳体正面外固定有第一正面保温层，在所述第一正面保温层外固定有第二正面 保温层，在所述第二正面保温层外固定有第三正面保温层； 在所述壳体顶面临近所述壳体正面的区域设置有进气管，在所述第一侧面设置有穿过 所述第一保温层的排气管，在所述第一侧面设置有穿过所述第一保温层、所述第二保温层 的排油管； 其中，所述第一正面保温层的中央部位与所述壳体正面等高，所述第一正面保温层左 右边缘的高度处于第一高度范围内； 所述第二正面保温层的中央部位与所述壳体正面等高，所述第二正面保温层左右边缘 的高度处于第二高度范围内； 所述第三正面保温层的中央部位与所述壳体正面等高，所述第三正面保温层左右边缘 的高度处于第三高度范围内。2. 根据权利要求1所述的低成本热栗油气分离器，其特征在于，所述低成本热栗油气 分离器，包括： 所述第一保温层的下边缘与所述第一侧面的下边缘对齐； 所述第二保温层的下边缘与所述第一侧面的下边缘对齐。3. 根据权利要求1所述的低成本热栗油气分离器，其特征在于，所述低成本热栗油气 分离器，包括： 所述第二保温层的上边缘呈曲线状，所述曲线的拟合方程为 y/H = 0. 73-0. 02Xx/D-0. 26 X (x/D)2； 其中，所述H为所述油气分离器的高度值，所述D为所述油气分离器的截面半径，所述 拟合方程的坐标原点为所述第一侧面下边缘的中点。4. 根据权利要求1所述的低成本热栗油气分离器，其特征在于，所述低成本热栗油气 分离器，包括： 所述第一正面保温层中央部位的左侧轮廓成呈第一曲线状，所述第一曲线的拟合方程 为 y/H = 2. 06Xe(x/D/a78)-0. 14 ； 所述第二正面保温层中央部位的左侧轮廓成呈第二曲线状，所述第二曲线的拟合方程 为 y/H = I. 48Xe(x/D/a38)-0. 14 ； 所述第三正面保温层中央部位的左侧轮廓成呈第三曲线状，所述第三曲线的拟合方程 为 y/H = 2. 17Xe(x/D/L12)-0. 14 ； 其中，所述H为所述油气分离器的高度值，所述D为所述油气分离器的截面半径，所述 拟合方程的坐标原点为所述壳体正面下边缘的中点。
【专利摘要】本发明提供了一种低成本热泵油气分离器，属于石油开发领域。该油气分离器包括壳体，壳体的侧面由第一侧面、第二侧面、第三侧面以及壳体正面围成，在第一侧面、第二侧面、第三侧面外均固定有第一保温层和第二保温层，在壳体正面外依次固定有第一正面保温层、第二正面保温层和第三正面保温层；在壳体顶面设置有进气管，在第一侧面设置有穿过第一保温层的排气管，在第一侧面设置有穿过第一保温层和第二保温层的排油管。通过在油气分离器的壳体外侧设置有不同高度和不同形状的多个保温层对壳体进行保温，能够对壳体的不同位置起到不同的保温效果，并且由于不同的保温层具有不同高度，相对于现有技术中的方案，还可以降低油气分离器的制造成本。
【IPC分类】F25B43/02
【公开号】CN105241136
【申请号】CN201510600982
【发明人】邓畔, 高晓军, 徐志国, 宋雅全, 张华北, 陈翔燕, 谷兴
【申请人】江苏盛世机电工程有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月18日