空气压缩机油水分离器的制作方法

专利2022-05-10  2



1.本发明涉及空气压缩机技术领域,特别涉及一种空气压缩机油水分离器。


背景技术:

2.空气压缩机的压缩空气中混合有水分和油水等杂质,需要将压缩的空气内油水分离,使其达到干燥洁净的空气,因此,为实现油水分离功能,通常在空气压缩机的排气管道上设置油水分离器,现有的油水分离器通常为冷凝管式结构,使得空气中的油水冷凝与空气分离,该结构的油水分离器对于流速和压力较高的气体分离效果较差,无法及时对空气中的油水及时分离;


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明提供一种空气压缩机油水分离器,可保证压缩空气中油水的可靠析出,提高有时油水分离效果。
4.本发明的空气压缩机油水分离器,包括一端开口的滤筒、密封于滤筒开口端的过滤座以及安装于过滤座内的分离芯组件,所述过滤座上具有分离腔,所述分离芯组件包括安装于分离腔内的分离杆,所述分离杆上具有进气端和出气端,所述分离杆内设置有使进气端和出气端连通的内流道,所述分离杆的进气端用于与外界进气接头连接,所述分离杆的出气端延伸至滤筒内,所述分离杆外壁与分离腔内壁之间形成与滤筒内腔连通的外流道,所述过滤座上设置有与外流道连通的出气接头。
5.进一步,还包括连接于分离杆出气端的分离芯,所述分离芯内腔与分离杆的内流道连通,所述分离芯的侧壁为网状结构以使气流过滤后向滤筒内扩散。
6.进一步,所述分离杆上设置有螺旋叶片,所述螺旋叶片位于分离腔内,并使外流道形成螺旋型。
7.进一步,所述分离腔为圆柱腔,所述分离杆为圆柱杆,分离杆、螺旋叶片以及分离腔同轴设置。
8.进一步,所述滤筒上端开口,所述分离杆进气端向上延伸与外界进气接头连接。
9.进一步,所述分离芯外缠绕有丝网。
10.进一步,所述螺旋叶片位于出气接头下方。
11.进一步,所述滤筒底部设置排污口。
12.本发明的有益效果:
13.本发明油水分离器中整个气体流动路径较长,利于空气中油水的析出,而且气体经过内流道流动至滤筒时,由于滤筒截面变大,气压变小,空气返至外流道时,外流道截面变小气压增大,通过气压的变化结合较长的流动路径,利于油水在内流道、滤筒以及外流道中析出,实现较好的油水分离效果,减少空气中的含油量和含水量及杂质颗粒,提供干燥洁净的压缩空气,提高整体压缩空气的质量,且整个分离器结构简单,维护方便,利于批量生产,分离器体积小,利于集成于压缩机上,分离器的重量较轻,安装方便,可靠性好。
14.本发明中当压缩空气运行到分离芯内部向外扩散时,通过分离芯首先过滤固体颗粒杂质,由于分离芯外部缠绕丝网对气流进行直接拦截,大的液滴在重力作用下,落到滤筒底部,小的液滴被丝网捕获凝结成大液滴落到滤筒底部;压缩空气通过丝网被扩容以后,流向和流速发生了急剧的变化,再依靠惯性和重力共同作用,撞击在滤筒四周,将密度比压缩空气高的水和油水混合物分离出来。当压缩空气进入到滤筒腔体继续上升至外流道时,气流撞击受螺旋叶片折回向下,继而又回升向上,产生环形回转效果;这样使油水在离心力、惯性力和重力作用下从压缩空气中分离,达到良好的油水分离效果。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
16.图1为本发明结构示意图;
具体实施方式
17.如图所示:本实施例的空气压缩机油水分离器,包括一端开口的滤筒1、密封于滤筒开口端的过滤座2以及安装于过滤座内的分离芯组件,所述过滤座2上具有分离腔2a,所述分离芯组件包括安装于分离腔内的分离杆3,所述分离杆上具有进气端和出气端,所述分离杆内设置有使进气端和出气端连通的内流道,所述分离杆的进气端用于与外界进气接头连接,此处的外界指的是滤筒外,所述分离杆的出气端延伸至滤筒内,所述分离杆外壁与分离腔2a内壁之间形成与滤筒内腔连通的外流道4,所述过滤座上设置有与外流道连通的出气接头5。
18.结合图1所示,滤筒与过滤座通过法兰进行连接,滤筒与过滤座之间通过轴向密封圈进行密封,用端面螺栓进行紧固;其中分离杆3进气端将高压气体导入,高压气体经过内流道流动至滤筒内,然后经过外流道返至出气接头5排出,整个气体流动路径较长,利于空气中油水的析出,而且气体经过内流道流动至滤筒时,由于滤筒截面变大,气压变小,空气返至外流道时,外流道截面变小气压增大,通过气压的变化结合较长的流动路径,利于油水在内流道、滤筒以及外流道中析出,实现较好的油水分离效果,减少空气中的含油量和含水量及杂质颗粒,提供干燥洁净的压缩空气,提高整体压缩空气的质量,且整个分离器结构简单,维护方便,利于批量生产,可靠性好;现有的冷凝管式油水分离器为增加冷凝效果,通常将冷凝管设置长度较长,导致整个油水分离器尺寸较大,而本发明中的分离器体积小,利于集成于压缩机上,分离器的重量较轻,安装方便。
19.本实施例中,还包括连接于分离杆出气端的分离芯6,所述分离芯内腔与分离杆的内流道连通,所述分离芯的侧壁为网状结构以使气流过滤后向滤筒内扩散。结合图1所示,分离芯上部与分离杆下端通过螺纹连接;其中分离芯为圆柱结构,分离芯的周向侧壁为网状结构以对气流中的颗粒杂质过滤,具体网孔大小可以依据实际过滤需求设计,分离芯可以为塑料或者金属材质,空气流动至分离芯时垂直转向,并周向向往外扩散至滤筒内。
20.本实施例中,所述分离杆3上设置有螺旋叶片7,所述螺旋叶片位于分离腔内,并使外流道形成螺旋型。结合图1所示,螺旋叶片的设置,进一步加长了外流道的长度并且增大了空气与外流道的接触面积,利于油水的析出,同时螺旋叶片的设置也可引导冷凝的油水向下流动。
21.本实施例中,所述分离腔为圆柱腔,所述分离杆为圆柱杆,分离杆、螺旋叶片以及分离腔同轴设置。结合图1所示,该结构使得螺旋形的外流道延其流动路径上各个位置的截面形状和尺寸恒定,并且使得螺旋叶片外圆与分离腔內圆之间的间隙保持恒定,利于提高整个气体流动的稳定性,对气体形成良好的导向以及油水析出效应。
22.本实施例中,所述滤筒上端开口,所述分离杆进气端向上延伸与外界进气接头连接。结合图1所示,其中分离腔上端和下端均为开口状,在分离腔上端口处设置三通9,其中三通的竖向通路密封连接于分离腔上端口,三通的其中两个水平通路作为进气口与进气接头连接,在三通内竖向安装有转向接口10,转向接口10向下穿至分离腔内并与分离腔上端口螺纹密封连接,转向接口10的设置利于调节三通的进气口,分离杆上端与分离腔上端口处螺纹密封连接,其中分离腔上端口为上小下大的阶梯口,分离杆上端与分离腔上端口大径端螺纹连接,转向接口与分离腔上端口小径端螺纹连接;将滤筒上端设置为开口端,使得过滤座安装于滤筒的上端,相应的分离芯组件设置于滤筒的上部,分离杆进气端位于上方,进而使得经过进气接头流入的高压气体沿着分离杆向下流动,然后垂直于分离芯周向扩散至滤筒内,随后在沿着外流道竖直向上流动,整个结构使得分离的油水向下流动滴落在滤筒底部;
23.本实施例中,所述分离芯外缠绕有丝网。丝网优选铁丝网,高压气体碰撞在丝网上,利于捕获油水微小液滴。
24.本实施例中,所述螺旋叶片位于出气接头下方。该结构可保证外流道流动有效长度最大化,提高油水析出效果。
25.本实施例中,所述滤筒底部设置排污口8。排污口焊接一个外螺纹接头,排污口连接电磁阀控制起闭,以实现固定周期排污;排污口设置于6滤筒的底部,利于排污。
26.本实施例中油水分离器的运行原理如下:
27.当压缩空气通过进气接头进入,然后通过转向接口内部向下运行,通过分离杆内流道向下运行至分离芯时在向外扩散至滤筒内;当压缩空气运行到分离芯内部向外扩散时,通过分离芯首先过滤固体杂质,由于分离芯外部缠绕丝网对气流进行直接拦截,大的液滴在重力作用下,落到滤筒底部,小的液滴被丝网捕获凝结成大液滴落到滤筒底部;压缩空气通过丝网被扩容以后,流向和流速发生了急剧的变化,再依靠惯性和重力共同作用,撞击在滤筒四周,将密度比压缩空气高的水和油水混合物分离出来。当压缩空气进入到滤筒腔体继续上升至外流道时,气流撞击受螺旋叶片折回向下,继而又回升向上,产生环形回转效果;这样使油水在离心力、惯性力和重力作用下从压缩空气中分离,并缓慢沿螺旋叶片沉降到滤筒底部。
28.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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