一种多功能油气罐及空压机的制作方法

本发明涉及油气分离技术领域，具体而言，涉及一种多功能油气罐及空压机。

背景技术：

油气罐是空压机上一个十分重要的部件，如果设计上有缺陷，会对机组造成严重的负面后果。然而，现有技术对油气罐的安全保护还不到位，如何监测并控制好油气罐的安全问题，是油气罐的油气分离组件正常工作的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能油气罐，可有效地避免由于油分芯堵塞引起压差过大导致的油分芯压瘪的问题，保证油分芯的安全性，从而提高整个多功能油气罐的安全性与实用性，进而保证油气分离的效果与质量。

本发明的另一目的在于提供一种空压机，包括此多功能油气罐，此空压机的安全性能好，实用性高，具有较大的工业生产前景。

本发明是这样实现的：

一种多功能油气罐，包括罐本体、设置于罐本体的内部的油分芯、动态保全装置以及设置于罐本体外的控制装置，动态保全装置包括用于检测油分芯两端的压差值的压差传感器、与压差传感器电连接且设置于控制装置的报警灯，控制装置电连接于报警灯以及压差传感器，且控制装置被配置为当压差传感器的检测值达到第一预设值时，控制报警灯亮。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，动态保全装置还包括与控制装置电连接的蜂鸣报警器报警，且控制装置被配置为当压差传感器的检测值达到第一预设值时，控制报警灯亮，同时控制蜂鸣报警器报警。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，动态保全装置还包括设置于罐本体的盖板上的温度传感器，温度传感器用于检测罐本体的内部的温度，温度传感器与控制装置电连接，控制装置被配置为当温度传感器的温度达到第二预设值时，控制油气罐停止工作。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，动态保全装置还包括设置于油分芯的外边缘的非密封面的定位盲孔以及设置于罐本体的盖板上与定位盲孔相对应设置的铜质紧定螺钉，铜质紧定螺钉的尖端伸入定位盲孔内。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，油分芯内设置有抽液管，抽液管用于抽取油分芯的底部的液体，抽液管连接有真空压力开关，真空压力开关用于检测抽液管内的压力值，真空压力开关与控制装置电连接，控制装置被配置为当真空压力开关的检测值达到第三预设值时控制报警灯亮。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，罐本体设置有用于输入油气混合物的进气管，进气管一端与外界连通，另一端伸入油分芯内部，且进气管与油分芯内部连通的一端用锻压方式均匀压扁。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，罐本体内还设置有用于进行粗分油气混合物的隔筒，隔筒罩设于油分芯外，隔筒呈锥形结构，且隔筒在远离油分芯的方向上筒径逐渐减小。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，多功能油气罐还包括用于与检测罐本体底部含水率的含水率传感器，控制装置与含水率传感器电连接，含水率传感器的两个电极设置于罐本体内部的预设高度的两端，且控制装置被配置为当含水率传感器的检测值达到预设高度，含水率传感器短路时，控制报警灯亮。

进一步地，在本发明的较佳实施例中，罐本体还包括排液装置，排液装置包括与罐本体底部连通的排液管以及设置在排液管出口处的手动球阀。

一种空压机，包括此种多功能油气罐。

上述方案的有益效果：

本发明提供了一种多功能油气罐及空压机。提供的多功能油气罐包括罐本体、油分芯、动态保全装置以及设置于罐本体外的控制装置。罐本体用于提供油气分离的空间以及各部件的安装位置。油分芯是进行油气分离的主要场所，关系着油气分离的效率与质量。动态保全装置包括用于检测油分芯两端压差值的压差传感器以及与压差传感器电连接的警示灯，压差传感器通过检测油分芯两端的实时压差，当油分芯堵塞引起压差过大导致的油分芯压瘪时，控制装置接收到检测信号并控制报警灯亮起，可提示工作人员对油分芯进行处理或替换，能有效地避免由于油分芯堵塞引起压差过大导致的油分芯压瘪的问题，保证油分芯的安全性，从而提高整个多功能油气罐的安全性与实用性，进而保证油气分离的效果与质量。提供的一种空压机包括此多功能油气罐，此空压机的安全性能好，实用性高，具有较大的工业生产前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的第一种多功能油气罐的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的第二种多功能油气罐的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的第三种多功能油气罐的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的第四种多功能油气罐的结构示意图。

图标：100-多功能油气罐；101-罐本体；103-油分芯；105-动态保全装置；107-压差传感器；109-温度传感器；111-非密封面；113-定位盲孔；115-铜质紧定螺钉；117-盖板；119-抽液管；121-真空压力开关；123-进气管；125-第一端；127-第二端；129-隔筒；133-排液装置；135-含水率传感器；137-手动球阀；139-排液管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1，本实施例提供了一种多功能油气罐100，包括：罐本体101、油分芯103、动态保全装置105以及设置于罐本体101外的控制装置(图未示)，油分芯103设置于罐本体101内，动态保全装置105安装于罐本体101上。当然，在本发明的实施例中多功能油气罐100还包括其他一些必须的设备与装置，但这部分设备与装置为本领域技术人员公知常识，因此本发明的实施例不再对其做过多介绍。

在本实施例中，请再次参阅图1，罐本体101的形状类似圆柱形。当然，在本发明的其他实施例中，罐本体101的形状还可以根据需求进行选择，例如可以选择为长方体、正方体等形状，本发明不做限定。并且，罐本体101的竖直高度大于罐本体101的水平长度。在罐本体101的竖直方向上有更多的活动空间。竖直方向与水平方向是按照图中所显示的位置采取的命名，在本发明的其他实施例中，竖直方向与水平方向可以按照使用习惯或具体地使用情况进行相应地调整，本发明不做限定。

具体地，罐本体101为油气分离提供了进行的场所，同时为其他部件的安装，例如油分芯103等部件的安装，提供了安装于固定的位置。同时，由于油气分离的对罐本体101的侧壁产生较大的冲击，因此罐本体101的厚度以及材料的选择，可以根据具体的油气分离的情况进行选择与调整，本发明不做限定。

在本实施例中，油分芯103设置于罐本体101内，油分芯103是决定喷油螺杆压缩机排除压缩空气质量的关键部件。高品质的油分滤芯，在正确的安装和使用时，可确保压缩空气的高品质，使用寿命可达数千小时。从空压机出来的压缩空气夹带大大小小油滴，大油滴通过油气分离器易于分离，而小油滴则必须通过油气分离滤芯的微米级玻璃纤滤层过滤。当正确选择玻纤直径级厚度，滤料对气中油雾进行拦截、碰撞、扩散和聚集，效果达到最佳。小油滴很快聚成大油滴，在启动及重力推动下通过滤层，积聚在滤芯底部，再通过滤芯底部凹处的回油管进口返回润滑系统，从而使压缩机排除更加纯净、无油的压缩空气。

在本实施例中，请再次参阅图1，动态保全装置105用于保证罐本体101的安全性。动态保全装置105包括用于检测油分芯103两端的压差值的压差传感器107以及与压差传感器107电连接的警示灯。警示灯设置于罐本体101外的位置便于工作人员进行查看。

具体地，在多功能油气罐100的油分芯103的前后取点，用管螺纹管路连接压差传感器107的对应接口，获取到油分芯103前后的实时压差，当压差传感器107的检测值达到第一预设值时，将此检测值传递给控制装置，控制装置控制警示灯亮。其中，第一预设值为油分芯103堵塞所产生的油分芯103压瘪时所对应的过大的压差值。当压差传感器107的实际检测值达到此造成油分芯103压瘪的第一预设压差值时，控制装置控制警示灯亮起，提醒工作人员对油分芯103进行更换或检修处理。当排除故障后，压差传感器107检测到的实际压差值低于此第一预设值，控制装置控制报警灯熄灭。这样设计，可有效地避免由于油分芯103堵塞引起压差过大导致的油分芯103压瘪的问题，保证油分芯103的安全性，从而提高整个多功能油气罐100的安全性与实用性，进而保证油气分离的效果与质量。

作为优选的方案，动态保全装置105还可以根据需求设置与压差传感器107电连接的蜂鸣报警器(图未示)。当压差传感器107的实际检测值达到此造成油分芯103压瘪的第一预设压差值时，将信号传递给控制装置，控制装置控制警示灯亮起，且蜂鸣报警器鸣叫，提醒工作人员对油分芯103进行更换或检修处理。当排除故障后，压差传感器107检测到的实际压差值低于此第一预设值，控制装置控制报警灯熄灭，蜂鸣报警器停止鸣叫。这样设计，使得现场的工作人员不仅能通过视觉效果来判断油分芯103是否发生故障，还能通过听觉效果进一步地验证油分芯103的故障的发生，从而进一步地提高了多功能油气罐100的安全性与实用性。

在本实施例中，请参阅图2，由于罐本体101的温度过高时会引起罐内静电以及积炭，从而导致油分芯103烧毁。因此，动态保全装置105还可以根据需求设置温度传感器109。温度传感器109安装于罐本体101的盖板117上，用于检测罐本体101内的实时温度，当检测的实际温度达到第二预设值时，将此信号传递给控制装置，控制装置控制多功能油气罐100停止工作，及时的停机保护，能避免因罐内静电和积炭引起的高温使油分芯103烧毁的问题出现。其中，第二预设值为使得油分芯103烧毁的上限温度值，在此上线温度值以下，油分芯103能进行正常的油气分离工作。

在本实施例中，请参阅图3，由于油分芯103静电无法导出会导致油分芯103烧毁。因此，动态保全装置105还可以根据需求设置定位盲孔113以及铜质紧定螺钉115。定位盲孔113设置于油分芯103的外边缘的非密封面111上，铜质紧定螺钉115设置于罐本体101的盖板117上。

具体地，在多功能油气罐100的油分芯103上法兰的外边缘的非密封面111上钻一个φ6的锥形的定位盲孔113，用作定位。在盖板117上打一个阶梯螺纹孔用于安装铜质紧定螺钉115，盖板117装好以后，将铜质紧定螺钉115固定在盖板117上，铜质紧定螺钉115的尖端扎入油分芯103的法兰定位盲孔113内，利用铜的导电性好的特点，实现静电更彻底的导出，有效地避免了油分芯103由于静电作用被烧毁的问题出现。当然，在本发明的其他实施例中，定位盲孔113的尺寸可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

其中，定位盲孔113为锥形，这样设计能保证定位盲孔113与铜质紧定螺钉115接触时有较大的接触空间，更便于静电的导出。铜质紧定螺钉115通过阶梯螺纹与盖板117连接能实现更好的稳定性，从而保证铜质紧定螺钉115工作的持续性与完整性，进而保证油分芯103的安全性。当然，在本发明的其他实施例中，连接方式可以根据需求进行选择，本发明不做限定。

在本实施例中，由于油分芯103在工作状态时，或多或少会在底部积存一些油滴，如果不及时处理，容积大了以后，润滑油会伴随压缩空气排出到用气终端，不但影响压缩空气的质量，还会造成油品的浪费，使排气温度升高，引起机组的一系列故障，造成用户的用机成本提高。因此，动态保全装置105还可以根据需求设置抽液管119对积油进行及时的抽取。

作为优选的方案，由于抽油过程中伴随着机组风量的损耗，所以必须在抽油过程中加装节流孔。节流孔的孔径一般设定为1～3mm左右。抽液管119用小孔节流，抽液管119通到就容易被一些油泥或其他杂质堵塞，造成回油不畅而出现油分芯103跑油，目前业内对管道脏堵环节的控制手段主要以观测为主，将透明的视镜装在管道上，当发现有跑油情况后，再观察是否回油管是否有堵塞。往往这个时候再去判断是否有堵塞，跑油现象已经相对比较严重了，油分芯103的寿命也已受到了很大的影响。因此，抽液管119连接设置有真空压力开关121。真空压力开关121用于检测抽液管119内的实际压力值，当此实际压力值达到第三预设值时，将此信号传递给控制装置，控制装置控制报警灯亮起。

其中，真空压力开关121的量程为-0.1～4.0mpa，第三预设值为抽液管119发生堵塞的压力值，大概在-0.005mpa左右。抽液管119一旦堵塞，管道内就会形成真空状态，当负压达到设定的第三预设值时，真空压力开关121内电极导通，报警灯亮起，用户将管道疏通以后，真空压力开关121复位，报警灯熄灭。当然，在本发明的其他实施例中，真空压力开关121的量程以及第三压力值的具体数值可以根据具体情况进行选择与调整，本发明不做限定。

在本实施例中，罐本体101还设置有用于输入油气混合物的进气管123。进气管123用于输入油气混合物。进气管123的第一端125位于罐本体101外，进气管123的第二端127伸入罐本体101内。进气管123与油分芯103的内部连通的一端为第二端127，第二端127采用锻压方式均匀压扁，使喷射口的截面积减小，达到增大喷射速度的目的同时，使压损将至可忽略的程度。喷射到多功能油气罐100内的油气混合物初始速度大，且喷射空间为环形布局，可以使油气混合物在环形腔内做回旋运动，油和气在这个反复的碰撞过程中几乎完全分离，粗分阶段的油气分离效果得到有效地提高与保证。

作为优选的方案，进气管123与油分芯103的内部连通的一端为第二端127的横截面呈椭圆形。且进气管123与油分芯103内部连通的第二端127通过锻压压扁形成的椭圆形截面的面积在油气混合物的喷射方向上逐渐减小。其中，喷射方向为第一端125到第二端127的方向。这样设计可以使得通过锻压成椭圆使截面积平滑渐变的方式，在保证压力损耗最小化的同时，利用文丘管原理提高油气混合物的速度，从而保证油气混合物在多功能油气罐100内的分离效果。

具体地，由于在这样的工况下和管径限制下，油气混合物喷入多功能油气罐100的速度很难达到理想状态。如果在中途加变径截流，只会让油气处于紊流状态，损耗排气压力，对提升管道流速并没有促进作用，反而适得其反。因此，通过锻压方式均匀压扁进气管123的第二端127，可以在保证管材强度和韧性的前提下，使喷射口的截面积减小，达到增大喷射速度的目的同时，使压损降至可忽略的程度。

作为优选的方案，从进气管123的第二端127喷出的油气混合物的速度为10～15mm/s。在此速度下，油气混合物能在罐本体101内得到有效地分离。当然，在本发明的其他实施例中，从进气管123的第二端127喷出的油气混合物的具体速度可以根据需求进行调整，本发明不做限定。

在本实施例中，请参阅图3，为了保证粗分的效果，我们需要尽量的减小油气混合物的沉降速度，使其有更多的时间处于碰撞状态，使油气分离。因此，多功能油气罐100可以根据需求设置隔筒129，隔筒129罩设与油分芯103外，隔筒129用来作为粗分碰撞分离的主要元件，为油气分离提供有效地碰撞与沉降。

作为优选的方案，隔筒129呈锥形结构，且隔筒129在远离油分芯103的方向上筒径逐渐减小。这样设计可以让油气混合物的涡旋速度更快，沉降速度变慢，达到理想的粗分效果。当然，在本发明的其他实施例中，隔筒129的形状可以根据需求进行相应地调整，本发明不做限定。

在本实施例中，请参阅图4，多功能油气罐100还包括用于检测罐本体101的底部含水率的含水率传感器135，控制装置与含水率传感器135电连接，含水率传感器135的两个电极设置于罐本体101内部的预设高度的两端，且控制装置被配置为当含水率传感器135的检测值达到预设高度，含水率传感器135短路时，控制装置控制报警灯亮。

具体地，预设高度为罐本体101内能承受的液位高度，在此液位高度内，不会出现压缩机润滑油乳化变质，机头进油不畅，螺杆主机烧机等情况。当实际液位高度超出此预设高度时，利用水的可导电性将两电极短路，控制装置控制报警灯(图未示)亮。通过报警灯亮可以提醒外界的工作人员对罐本体101的积液进行排出。当积液排出后实际高度下降到预设高度以下时，控制装置控制报警灯熄灭指示系统工作安全正常。

在本实施例中，参阅图4，排液装置133用于对罐本体101的积液进行有效地排出，从而始终保证积液的水位低于预设高度，进而避免出现压缩机润滑油乳化变质，机头进油不畅，螺杆主机烧机等情况。当然，在本发明的其他实施例中，排液装置133可以采用同样能导出积液的装置进行排液，本发明不做限定。

具体地，排液装置133包括与罐本体101的连通的排液管139以及手动球阀137。排液管139与罐本体101的最下方的位置相连，这样设计能使得内的液体被更充分的排出，提高排液效率，从而保证设备的安全性。当然，在本发明的其他实施例中，排液管139与罐本体101具体地连接的位置可以根据需求进行选择，例如可以为罐本体101的侧下方等，本发明不做限定。

其中，手动球阀137是一种比较新型的球阀类别，它有着自身结构所独有的一些优越性，如开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小。这样可减小所配执行器的规格。配以多回转电动执行机构，可实现对介质的调节和严密切断。手动球阀137在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。结构简单、体积小、重量轻。紧密可靠，操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。当然，在本发明的其他实施例中，手动球阀137的种类可以根据需求进行选择，例如可以选择为电磁阀等，电磁阀便于进行电控制，减轻了人工操作的复杂性，节约了人工成本，本发明不做限定。

当实际液位高度超出此预设高度时，利用水的可导电性将两电极短路，控制装置控制报警灯亮。通过报警灯亮可以提醒外界的工作人员对罐本体101的积液进行排出。此时，通过打开手动球阀137对的积液通过排液管139进行排出。当积液排出后实际高度下降到预设高度以下时，控制装置控制报警灯熄灭指示系统工作安全正常。

本实施例还提供了一种空压机(图未示)，包括此多功能油气罐100。其中，报警灯、蜂鸣报警器以及控制装置可以设置于空压机的控制面板上，便于工作人员的操作与查看，本发明不做限定。

本发明的实施例提供的一种多功能油气罐100及空压机的工作原理为：

此多功能油气罐100可以通过压差传感器107、温度传感器109、铜质紧定螺钉115以及定位盲孔113对多功能油气罐100的安全性能进行保障，有效地避免由于油分芯103堵塞引起压差过大导致的油分芯103压瘪的问题，保证油分芯103的安全性，从而提高整个多功能油气罐100的安全性与实用性，进而保证油气分离的效果与质量。

同时，此多功能油气罐100还可以通过对进气管123与油分芯103内部连通的一端用锻压方式均匀压扁以及设置锥形的隔筒129的方式。使喷射口的截面积减小，达到增大喷射速度的目的同时，使压损将至可忽略的程度。喷射到多功能油气罐100内的油气混合物初始速度大，且喷射空间为环形布局，可以使油气混合物在环形腔内做回旋运动，油和气在这个反复的碰撞过程中几乎完全分离，粗分阶段的油气分离效果得到有效地提高与保证。

并且，此多功能油气罐100还可以通过采用含水率传感器135对罐本体101的底部的含水率检查并通过排液装置133对积液进行排出。可防止多功能油气罐100的底部持续集聚的水使压缩机润滑油乳化，同时避免冬天多功能油气罐100的底部的水结冰堵塞抽油口，为多功能油气罐100的运行安全提供了保障，提高了多功能油气罐100的实用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。