一种油气分离器的制作方法

文档序号:11029553
一种油气分离器的制造方法与工艺

本实用新型属于气液分离设备技术领域,具体是一种油气分离器。



背景技术:

在喷油压缩机的诸多性能评价指标中,油气分离器的分离效率是一个重要指标。油气分离器的分离效率常用排出的高压气体中油的质量分数来评价。在工程上油气分离通常采用两级分离,先在一次油分离器内进行机械碰撞及重力沉降等粗分,然后再将剩余的低浓度油气混合物用多孔滤网过滤分离出来。一次油分的效率越高,进入二次油分滤芯的油量就越少,油分滤芯的负担就越轻,其分离效率也就越高,使用寿命也随之提高。

如图1所示,现有的油气分离器,其进液口和出液口均处于分离器筒体的中心线位置,折流板位于分离器居中位置,将分离器隔成:折流板与进液口之间形成的分离区域、折流板与出液口之间形成的分离区域,这两个分离区域大小相当,这种结构的分离,造成一次分离不充分,效率低,在二次分离中油分滤芯的负担高,直接影响整体分离效率,设备使用寿命短,因此该油气分离器的结构有待改进。



技术实现要素:

发明目的:针对现有技术中存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种油气分离器,具有较高的分离效率,使用寿命长。

技术方案:为了实现上述发明目的,本实用新型采用的技术方案为:

一种油气分离器,包括筒体、滤网、折流板、进液口、出液口、第一分离区域和第二分离区域;所述的进液口、出液口分别位于筒体内的左右两侧,两块折流板设在进液口与出液口之间,使油气在筒体内形成折流;在折流板与进液口之间设滤网,折流板左侧筒体为第一分离区域,折流板右侧筒体为第二分离区域;其中,进液口位于筒体轴线向下方向,出液口位于筒体轴线向上方向,进液口与出液口之间的垂直高度差在100mm以上,折流板位于筒体中心向左100mm以上。

所述的进液口与出液口之间的垂直高度差在200mm以上,折流板位于筒体中心向左100mm以上。

所述的进液口与出液口之间的垂直高度差在200mm以上,折流板位于筒体中心向左200mm以上。

所述的进液口与出液口之间的垂直高度差为300mm,折流板位于筒体中心向左300mm。

有益效果:与现有技术相比,本实用新型的油气分离器,通过改变进出口的竖直高度和折流板的位置,发现进口位置越低,第一分离区域的流场越混乱,越利于进行一次分离。折流板的位置越靠近进口,则第二分离区域的流场越均匀稳定,更加适合二次分离。综合考虑在进液口位于筒体轴线向下300mm,折流板位于筒体中心向左300mm时,在第一分离区域比较混乱,这里主要发生一次分离,混乱的流场有利于油滴碰撞,提高一次分离的效率。第二分离区域的流场比较均匀平稳,这样有利于丝网捕捉油滴,从而提高二次分离的效率,综合来看,优化后油气分离器的效率有明显的提升。

附图说明

图1是现有的油气分离器的结构示意图;

图2是本实用新型的油气分离器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图2所示,本实用新型的油气分离器,包括筒体1、滤网2、折流板3、进液口4、出液口5、第一分离区域6和第二分离区域7。进液口4、出液口5分别位于筒体1内的左右两侧,两块折流板3设在进液口4与出液口5之间,使油气在筒体1内形成折流,在折流板3与进液口4之间设滤网2,折流板3左侧筒体为第一分离区域6,折流板3右侧筒体为第二分离区域7。

本实用新型采用DPM模型对油气分离器的分离效率进行试验,油气分离器的流动方程既有弯管流动又有冲击射流,并且流场带有明显的旋转,因此对油气分离器内的湍流采用RNG k-ε湍流模型计算,油气混合物中油滴相的体积一般占容积排量的1%左右,可以忽略油滴之间的作用力,满足DPM模型的要求。由于油滴的表面张力比较大,油滴的形状可以简化为球形。

气相边界条件为:进口给定速度边界;出口为压力边界;壁面采用无滑移边界条件,壁面附近湍流模型采用壁面函数法,壁面的压力梯度为0。油滴相边界条件如下所述:

1)油气分离器入口为油滴入射面,假定油滴在这个面上进入油气分离器,同时将这个面设置为逃逸边界条件,即油滴如果因回流到达这个面,则认为油滴将脱离这个边界面,不再返回计算域。

2)油气分离器出口设为逃逸边界条件。

3)油气分离器内壁设为捕捉边界,即油滴到达壁面后将被壁面捕捉。

在现有油气分离器(垂直高度差为0,处于同一轴线上)基础上,改变进出口的竖直高度,即进液口4位于筒体1轴线向下方向,出液口5位于筒体1轴线向上方向,进液口4与出液口5之间的垂直高度差依次向下调整100mm(100 mm、200 mm、300 mm),再改变折流板的位置,从右至左,依次移动100mm(100 mm、200 mm、300 mm),得到9个组合方案,统一按照上述的边界条件进行计算,9个组合方案,分离效果均有提升,其中第9个方案(300mm、300mm)效果最好,效率提高10%以上。

通过改变进出口的竖直高度和折流板的位置,发现进口位置越低,第一分离区域6的流场越混乱,越利于进行一次分离。折流板的位置越靠近进口,则第二分离区域7的流场越均匀稳定,更加适合二次分离。综合考虑最后一种情况下的流场较为优秀。第9组流场在第一分离区域6比较混乱,这里主要发生一次分离,混乱的流场有利于油滴碰撞,提高一次分离的效率。第二分离区域7的流场比较均匀平稳,这样有利于丝网捕捉油滴,从而提高二次分离的效率。通过计算验证,在设计的工况下一次分离效率有明显的提升,由于进入滤网前的流场变得均匀,二次分离效果也会有提升。综合来看,优化后油气分离器的效率有明显的提升。

当然,本实用新型还可有其他多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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