一種多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合工質(zhì)節(jié)流制冷領(lǐng)域，特別涉及一種多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用實(shí)際氣體的節(jié)流制冷效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷是人類最早采用的主動(dòng)制冷方式之一，至今已有200余年。與其他流體制冷方式相比，流體介質(zhì)的節(jié)流膨脹元件簡(jiǎn)單可靠，且系統(tǒng)構(gòu)成靈活多樣，因此節(jié)流制冷技術(shù)應(yīng)用廣泛。而深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷技術(shù)是國(guó)際范圍內(nèi)天然氣液化領(lǐng)域的主導(dǎo)制冷技術(shù)，同時(shí)也在深冷領(lǐng)域諸多方面均有應(yīng)用，其中包括深冷冰箱、高低溫試驗(yàn)箱、低溫冷凍干燥等等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
[0003]當(dāng)以油潤(rùn)滑壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)混合工質(zhì)制冷裝置時(shí)，由于常用混合工質(zhì)與潤(rùn)滑油同屬碳?xì)浠衔?，混合工質(zhì)中的高沸點(diǎn)組分(常用的有丁烷、戊烷或其同分異構(gòu)體等)同潤(rùn)滑油的互溶性非常好，易溶于潤(rùn)滑油。當(dāng)過(guò)多的混合工質(zhì)溶于潤(rùn)滑油中時(shí)，不僅會(huì)造成制冷系統(tǒng)運(yùn)行組分與設(shè)計(jì)組分的偏離，而且會(huì)降低潤(rùn)滑油的粘度，影響油栗的正常工作及壓縮機(jī)的潤(rùn)滑效果。因而現(xiàn)有技術(shù)中，只能采用增加預(yù)冷系統(tǒng)等方式減少混合工質(zhì)中的高沸點(diǎn)組分的比例，進(jìn)而減小潤(rùn)滑油對(duì)系統(tǒng)的影響。
[0004]本發(fā)明的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，可以在潤(rùn)滑油循環(huán)過(guò)程中分離出溶于其中的工質(zhì)，減小由于工質(zhì)過(guò)多溶于潤(rùn)滑油而造成的不利影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明目的在于提供一種多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明提供的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)1、油分離器2、工質(zhì)分離器3、油栗4、油冷卻器5、加熱器6、回氣調(diào)節(jié)閥7和回油閥8 ;
[0008]所述壓縮機(jī)I排氣口與所述油分離器2入口相連，所述油分離器2底部液相出口通過(guò)所述油栗4與所述工質(zhì)分離器3頂部入口相連，所述工質(zhì)分離器3底部液相出口通過(guò)所述回油閥8與所述油冷卻器5進(jìn)口相連，所述油冷卻器5出口與所述壓縮機(jī)I潤(rùn)滑油入口相連；所述工質(zhì)分離器3頂部氣相出口通過(guò)所述回氣調(diào)節(jié)閥7與所述油分離器2上部氣相出口相連；所述加熱器6加裝于工質(zhì)分離器3之中。
[0009]所述工質(zhì)分離器3上部設(shè)有一個(gè)三股流換熱器；在該三股流換熱器中，所述油分離器2底部液相出口通過(guò)所述油栗4與該三股流換熱器中的第一股流換熱器入口相連；所述工質(zhì)分離器3底部液出口通過(guò)管道與該三股流換熱器中的第二股流換熱器入口相連，該第二股流換熱器相的出口通過(guò)所述回油閥8與所述油冷卻器5進(jìn)口相連；該三股流換熱器的第三股流換熱器出口與所述回氣調(diào)節(jié)閥7入口相連。
[0010]本發(fā)明的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，還可包含一套工質(zhì)分離器控制系統(tǒng)；所述工質(zhì)分離器控制系統(tǒng)包括:通過(guò)調(diào)整加熱器6加熱功率控制溫度的溫度傳感器；通過(guò)調(diào)節(jié)回氣調(diào)節(jié)閥7開(kāi)度控制壓力的壓力傳感器和通過(guò)調(diào)節(jié)回油閥8開(kāi)度控制液位的液位傳感器。
[0011]本發(fā)明的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所采用的多元混合工質(zhì)為HCs類制冷劑。所述潤(rùn)滑油包括礦物油或合成油。
[0012]本發(fā)明的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)工作時(shí):
[0013]從壓縮機(jī)I排氣口出來(lái)的多元混合工質(zhì)及潤(rùn)滑油的混合流體進(jìn)入油分離器2，在其中得到氣液分離，分離出的氣相為混合工質(zhì)，進(jìn)入下游系統(tǒng)；液相為溶有部分混合工質(zhì)的潤(rùn)滑油，經(jīng)油栗4增壓后進(jìn)入工質(zhì)分離器3 ;工質(zhì)分離器3內(nèi)有加熱器6，其中的潤(rùn)滑油被加熱器6加熱，溫度升高，溶于潤(rùn)滑油中的混合工質(zhì)析出；析出的混合工質(zhì)經(jīng)回氣調(diào)節(jié)閥7減壓后，同油分離罐2出來(lái)的氣相工質(zhì)混合，一同進(jìn)入下游系統(tǒng)；分離出工質(zhì)后的潤(rùn)滑油從工質(zhì)分離器3的底部流出，之后經(jīng)油冷卻器5冷卻后供給壓縮機(jī)1，完成循環(huán)。
[0014]本發(fā)明通過(guò)加熱潤(rùn)滑油，降低多元混合工質(zhì)在潤(rùn)滑油中的溶解度，并將加熱后蒸餾出的工質(zhì)重新加入主流工質(zhì)，可保證多元混合工質(zhì)制冷循環(huán)配比與設(shè)計(jì)值的一致性；工質(zhì)中分離出潤(rùn)滑油，還可降低其對(duì)潤(rùn)滑油的稀釋，避免潤(rùn)滑油粘度降低對(duì)系統(tǒng)不利影響。并將加熱后蒸餾出的工質(zhì)重新加入主流工質(zhì)，保證了多元混合工質(zhì)制冷循環(huán)配比與設(shè)計(jì)值的一致性；另一方面，將工質(zhì)分離出潤(rùn)滑油，也可以降低其對(duì)潤(rùn)滑油的稀釋作用，避免潤(rùn)滑油粘度降低而對(duì)系統(tǒng)造成的不利影響。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)及原理示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)及原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明:
[0018]實(shí)施例1
[0019]圖1為本發(fā)明的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例中的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)1、油分離器2、工質(zhì)分離器3、油栗4、油冷卻器5、加熱器6、回氣調(diào)節(jié)閥7和回油閥8 ;
[0020]壓縮機(jī)I排氣口與油分離器2入口相連，油分離器2底部液相出口通過(guò)油栗4與工質(zhì)分離器3頂部入口相連，工質(zhì)分離器3底部液相出口通過(guò)回油閥8與油冷卻器5進(jìn)口相連，油冷卻器5出口與壓縮機(jī)I潤(rùn)滑油入口相連；工質(zhì)分離器3頂部氣相出口通過(guò)回氣調(diào)節(jié)閥7與油分離器2上部氣相出口相連；加熱器6加裝于工質(zhì)分離器3之中。
[0021]本實(shí)施例的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)中的多元混合工質(zhì)為含有CH4、C2H4、C3H6和iC5hlO ;系統(tǒng)中應(yīng)用的潤(rùn)滑油為長(zhǎng)城牌4513冷凍機(jī)油；
[0022]多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)工作時(shí)，從壓縮機(jī)I排氣口出來(lái)的多元混合工質(zhì)及潤(rùn)滑油的混合流體進(jìn)入油分離器2，油分離器中的溫度為65°C，壓力為
2.5MPa，油分離器中分離出的氣相為氣相混合工質(zhì)，進(jìn)入下游系統(tǒng)，液相物質(zhì)為溶有混合工質(zhì)的(少部分C3H6及大部分iC5hlO)潤(rùn)滑油；該液相物質(zhì)經(jīng)油栗4輸送入工質(zhì)分離器3 ;在工質(zhì)分離器3內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器6的加熱量，可將其中的潤(rùn)滑油溫度控制在90°C (可通過(guò)置于其中的溫度傳感器監(jiān)控)，溫度升高后混合工質(zhì)在潤(rùn)滑油中的溶解度降低，以蒸汽的形式析出；析出的混合工質(zhì)蒸汽經(jīng)回氣調(diào)節(jié)閥7減壓后與油分離罐2出來(lái)的氣相混合工質(zhì)混合，一同進(jìn)入下游系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)回氣調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)度使工質(zhì)分離器中的壓力保持在
2.SMPa (可通過(guò)置于其中的壓力傳感器監(jiān)控)。
[0023]分離出混合工質(zhì)后的潤(rùn)滑油由工質(zhì)分離器3底部通過(guò)回油閥8進(jìn)入油冷卻器5，通過(guò)回油閥8的開(kāi)度調(diào)節(jié)回油量，以保持工質(zhì)分離器3中油位穩(wěn)定(可通過(guò)置于其中的壓力傳感器監(jiān)控)；分離出混合工質(zhì)后的潤(rùn)滑油在油冷卻器5中被冷卻至40°C后供給壓縮機(jī)，完成循環(huán)。
[0024]本實(shí)施例中，在工質(zhì)分離器3中潤(rùn)滑油被加熱至90°C，同常規(guī)循環(huán)相比，可有效的析出溶于潤(rùn)滑油中的大部分混合工質(zhì)，可保證混合工質(zhì)循環(huán)制冷系統(tǒng)循環(huán)組分與設(shè)計(jì)組分的一致性。
[0025]實(shí)施例2
[0026]圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例；該實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，所述工質(zhì)分離器3，采用回?zé)嵝问?，而不是?shí)施例1中的常規(guī)蒸餾方式；即工質(zhì)分離器3上部設(shè)有一個(gè)三股流換熱器；在該三股流換熱器中，所述油分離器2底部液相出口通過(guò)所述油栗4與該三股流換熱器中的第一股流換熱器入口相連；所述工質(zhì)分離器3底部液出口通過(guò)管道與該三股流換熱器中的第二股流換熱器入口相連，該第二股流換熱器相的出口通過(guò)所述回油閥8與所述油冷卻器5進(jìn)口相連；該三股流換熱器的第三股流換熱器出口與所述回氣調(diào)節(jié)閥7入口相連。
[0027]在該三股流換熱器中，冷流體為來(lái)自油分離器3的未經(jīng)加熱的潤(rùn)滑油，熱流體有兩股:加熱后的潤(rùn)滑油與蒸餾出來(lái)的混合工質(zhì)氣體；
[0028]該三股流換熱器的作用有兩點(diǎn)，一方面進(jìn)入工質(zhì)分離器3的潤(rùn)滑油被加熱，提高其溫度，可減少加熱器6能耗；另一方面，蒸餾出的混合工質(zhì)氣體被冷卻，混在其中的潤(rùn)滑油蒸汽預(yù)冷凝結(jié)，可減少工質(zhì)中攜帶的潤(rùn)滑油，改善油分離效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)(I)、油分離器(2)、工質(zhì)分離器(3)、油栗(4)、油冷卻器(5)、加熱器(6)、回氣調(diào)節(jié)閥(7)和回油閥(8)； 所述壓縮機(jī)⑴排氣口與所述油分離器⑵入口相連，所述油分離器⑵底部液相出口通過(guò)所述油栗(4)與所述工質(zhì)分離器(3)頂部入口相連，所述工質(zhì)分離器(3)底部液相出口通過(guò)所述回油閥⑶與所述油冷卻器(5)進(jìn)口相連，所述油冷卻器(5)出口與所述壓縮機(jī)(I)潤(rùn)滑油入口相連；所述工質(zhì)分離器(3)頂部氣相出口通過(guò)所述回氣調(diào)節(jié)閥(7)與所述油分離器(2)上部氣相出口相連；所述加熱器(6)加裝于工質(zhì)分離器(3)之中。2.按權(quán)利要求1所述的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述工質(zhì)分離器(3)上部設(shè)有一個(gè)三股流換熱器；在該三股流換熱器中，所述油分離器(2)底部液相出口通過(guò)所述油栗(4)與該三股流換熱器中的第一股流換熱器入口相連；所述工質(zhì)分離器(3)底部液出口通過(guò)管道與該三股流換熱器中的第二股流換熱器入口相連，該第二股流換熱器相的出口通過(guò)所述回油閥⑶與所述油冷卻器(5)進(jìn)口相連；該三股流換熱器的第三股流換熱器出口與所述回氣調(diào)節(jié)閥(7)入口相連。3.按權(quán)利要求1或2所述的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，還包含一套工質(zhì)分離器控制系統(tǒng)；所述工質(zhì)分離器控制系統(tǒng)包括:通過(guò)調(diào)整加熱器(6)加熱功率控制溫度的溫度傳感器；通過(guò)調(diào)節(jié)回氣調(diào)節(jié)閥(7)開(kāi)度控制壓力的壓力傳感器和通過(guò)調(diào)節(jié)回油閥(8)開(kāi)度控制液位的液位傳感器。4.按權(quán)利要求1所述的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述的多元混合工質(zhì)為HCs類制冷劑。5.按權(quán)利要求1所述的多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述潤(rùn)滑油包括礦物油或合成油。
【專利摘要】一種多元混合工質(zhì)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)組的潤(rùn)滑油循環(huán)系統(tǒng)，其包括壓縮機(jī)、油分離器、工質(zhì)分離器、油泵、油冷卻器、加熱器、回氣調(diào)節(jié)閥和回油閥；壓縮機(jī)排氣口與油分離器入口相連，油分離器液相出口通過(guò)油泵與工質(zhì)分離器入口相連，工質(zhì)分離器液相出口通過(guò)回油閥與油冷卻器進(jìn)口相連，油冷卻器出口與壓縮機(jī)潤(rùn)滑油入口相連；工質(zhì)分離器氣相出口通過(guò)回氣調(diào)節(jié)閥與油分離器氣相出口相連；加熱器裝于工質(zhì)分離器中；本發(fā)明通過(guò)加熱潤(rùn)滑油，降低多元混合工質(zhì)在潤(rùn)滑油中的溶解度，并將加熱后蒸餾出的工質(zhì)重新加入主流工質(zhì)，可保證多元混合工質(zhì)制冷循環(huán)配比與設(shè)計(jì)值的一致性；工質(zhì)中分離出潤(rùn)滑油，還可降低其對(duì)潤(rùn)滑油的稀釋，避免潤(rùn)滑油粘度降低對(duì)系統(tǒng)不利影響。
【IPC分類】F25B49/02, F25B43/02, F25B31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105299957
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510679229
【發(fā)明人】吳劍鋒, 公茂瓊, 程逵煒, 孫兆虎
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日