Маслоотделитель и способ отделенияМАСлА OT ХлАд-АгЕНТА Советский патент 1981 года по МПК F25B43/02 

(54) МДСЛООТдаЛИТЕЛЬ и СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ МАСЛА ОТ ХЛАДАГЕНТА

Изобретение относится к холодиль ной технике, а именно к отделителям масла от хладагента и способам их работы. известны маслоотделители, содерж щие герметичный корпус с двумя поло стяаля, разделенными фильтрующим элементом 1. Известны способы отделения масла от хладагента в маслоотделителях путем пропускания жидкой смеси масл и хладагента из первой полости через фильтрующий элемент во вторую полость, агрегации частид масла на материале элемента, резкого изменения величины и направления ско ростей потоков смеси масла и хладаV гейта и раздельного вывода масла и хладагента 1. Указанные маслоотделители и спосо бы их работы не предотвращают уноса капель масла, так как при выходе пот ков масла из фильтрующего элемента за счет вязкости масла, поверхностного натяжения и смачивания им фильтрующего элемента образуются масляные нити, которые затем распадаются на мелкие капли, уносимые потоком хладагента. Крупные частицы масла оседают на две второй камеры - Для смеси аммиака и.масла. Автоматический отвод масла из этой камерй затруднен, так как плотности масла и жидкого ал®4иака близки и необходимо строго подбирать размеры поплавки ,маслоотводчика, что не всегда позволяют габариты устройства:. Кроме того, масло блокирует часть поверхности фильтрующего элемента. Цель изобретения состоит в покушении эффективности отделения масла. Цель достигается в маслоотделителе тем, что в корпусе по разные стороны от полостей выполнены веужняя и нижняя камеры, соединенные пучком труб из капиллярно-пористого материала, проходящих через фильтру1ощий элемент и подсоединенных посредством капиллярно-пористых мостиков к днисчу нижней камеры, причем в последней установлен мacJlooтвoдчик, а в способе отделения масла от хладагента тем, что масло выводят через капиллярно-пористые -трубки под действием капиллярньк сил и перепада давлений в пределах 0,15-0,95 от величины капиллярного напора материала труб в нижнюю камеру, в которой над зеркалом масла поддерживают давление пара, равное давлению насыщенного пара смеси масла и хладахента при температуре ее поступлейия в маслоотделитель.

На фиг. 1 показан маслоотделитель в разрезе; на фиг. 2 дана схема установки маслоотделителя и ресивера; на .фиг. 3 показан каркас капиллярно-пористой трубы с капиллярными мостиками; на фиг. 4 - труба с капиллярно-пористым материалом, поперечный разрез, на фиг. 5 - узел I на фиг. 1.

Маслоотделитель содержит герметичный корпус 1 с двумя полостями 2 и 3, разделенными фильтрующим элементом 4. Корпус снабжен двумя камерами 5 и б, размещенными на разных высотах и соединенными пучком труб 7 из капиллярно-пористого материала, проходящих через фильтрующий элемент 4.и соединенных капиллярно-пористыми мостиками 8 с днищем нижней камеры б, в крторой установлен маслоотводчик 9.

Дно 10 фильтрующего элемента 4 выполнено конусным с вершиной, обращенной вниз, из перфорированного металла. Капиллярно-пористые трубы 7 крепятся на двух трубчатых досках 11 и 12. На фиг. 3 показана капиллярно-пористая, труба с каркасом 13 в виде перфорированной трубы, на которой закреплены капиллярнопористые мостики 8, которые сверху Обвиты несколькими слоями ткани или сетки 14, смачиваницейся маслом лучше, чем хладагентом в жидкой смеси (эмульсии) масла и хладагента, что создает -капиллярный напор обеспечивающий поднятие масла с днища камеры 6 до верхней части полости 3 и масляный затвор (см. фиг. S), препятствующий прохождению хладагента внутрь трубы 7.

Капиллярные трубы 7 и мостики В могут быть выполнены из ткани сеток кергшики, металлокерамики, с каркасом и без нег-о. Требованием к ним является лучшее их смачивание масло в жидкой смеси (эмульсии) масла и хладагента, механическая прочность для выдерживания перепада давления в полостях вне и внутри труб 7 и поное смачивание труб маслом с днища камеры б.

)

Фильтрующий элемент 4 может быть выполнен в виде различной формы тел изМеталла, керамики, стекла, стекловаты. Материал фильтрующего элемента также должен смачиваться маслом лучше, чем хладагентом, в жидкой смеси масла и хладагента. Гидравлическое сопротивление фильтрую1чего элемента может составлять величину от 0,05 до 0,5 U,PK в зависимости от вида смеси масла и хладагента.

uPjj. и гидравлическое сопротивление расчитываются по известным зависимостям.

На фиг. 2 показана схема установки ресивера 15 и маслоотделителя. е Полость 2 маслоотделителя соединена трубопроводом с жидкостной полостью ресивера 15, а верхняя .дополнительная камера 5 маслоотделителя соединена трубопроводом 16, на котором установлен охладитель 17 с, паровой полостью ресивера. Разность уровней Н масла с хладагентом в ресивере 15 и масла в камере 6 должна создавать

давление (О,15-0,95) лРК яе удельный вес смеси. При этом 5 должно соблюдаться также условие, чтобы гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента было не больше величины 0,5/1Рк.

0 Таким образом, разность уровней Н определяется, с одной стороны, гидравлическим сопротивлением фильтрующего элемента, а с другой величиной капиллярного напора и надежнойтью работы масляного затвора

при реальных флуктуациях давления от изменения уровней жидкости и других причин.

Предложенный.маслоотделитель работает следующим образом.

0

Смесь масла и хладагента из ресивера 15 пропускают через полость

2и фильтрующий элемент 4 в полость

3и отводят чистый хладагент (без 5 частиц масла) из этой полости. При

прохождении смеси через фильтрующий элемент 4 частицы масла агрегируют на материале элемента, а величины и направления скоростей потоков смеси, масла и хладагента резко изме0 няют при прохождении извилистых каналов фильтрующего элемента для лучшей агрегации частиц всех размеров. Масло, агрегированное наповерхности материала фильтрующего

5 элемента 4 под действием капиллярных сил и перепада давления в полостях вне и внутри труб 7 направляют внутрь капиллярно-пористых труб 7. При этом перепад давления под50 дерижвают регулированием уровней масла в камере 6 и жидкой смеси в ресивере 15, а также поддержанием давления пара над маслом, равного давлению насьйченного пара смеси ма55 ела и хладагента при температуре ее поступления в полость 2 маслоотделителя. Поддержание давления состоит в охлаждении и частичной конденсации паров, идущих по трубопроводу 16, в охладителе 17 потоком теплоносителя, переохлаждающего жидкость в ресивере. Масло под действием сил тяжести стекает по трубам 7 в камеру 6, из которой оно (без частиц хладагента) отводится в соответству65 вдий узел холодильной машины с давлением, меньшим давления конденсации больше, чем на АР . Чистый хладагент в полости 3 не может проникнуть внутрь труб 7 изобразования менисков в капиллярах, т.е. образования масляного затвора который вьщерживает давление больш чем реальный перепад Давления между паром в камере 5 и б и жидкость хладагента в полостях 2 и 3. Перед запуском маслоотделителя чистое масло заливают в камеру 6, из которой под действием капиллярных сил оно пропитывает капиллярно-пористый материал, образуя масляный затвор. После этого маслоотделитель включают в рабрту. При останове машины капиллярно-пористый материал постоянно подпитывается маслом из камеры 6. ,. Отвод масла обеспечивается маслоотводчиком без пропускания пара в маслопровод. Повышение эффективности маслоотделения обеспечивается изоляцией потока масла от потока хладагента, надежность работы повышена за счет указанного. Поверхность фильтрующего элемента используется луч ше Та счет отвода масла внутрь тру что снижает гидравлическое сопроти вление по потоку хладагента. Масло отделитель монтируется одинаково для различных хладагентов и масел. Повышение эффективности маслоотделителя способствует повышению надежности работы холодильной мацш ны в целом, особенно при низкотемпературных режимах, при использова нии аммиака в качестве рабочего тела.

Macao

U2.f Формула изобретения 1. Маслоотделитель, содержащий герметичный корпус с двумя полост. ми, разделенными фильтрующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отделения масла, в корпусе по разные стороны от полостей выполнены верхняя и нижняя камеры, соединенные пучком труб из капиллярно-пористого материала, проходящих через фильтрующий элемент и подсоединенных посредством капиллярно-пористых мостиков к днищу нижней камеры, причем в последней установлен маслоотводчик. 2. Способ отделения масла от хладагента в маслоотделителе по п. 1 путем пропускания жидкой смеси масла и хладагента из первой полости через фильтрующий элемент во вторую полость, агрегации частиц масла на материале элемента, резкого изменения величины и направления скоростей потоков смеси масла и хладагента и раздельного вывода масла и хладагента, отличающийс я тем, что масло выводят через капиллярно-пористые трубки под действием капиллярных сил и перепада давлений в пределах 0,15-0,95 от величины капиллярного напора материала труб в нижнюю каме|эу, в которой над зеркалом масла поддерживают давление паоа, оавное давлению насыщенного пара смеси масла и- хладагента при температуре ее поступления в маслоотделитель. Источники информации , принятые во внимание при экспертизе 1. Холодильная техника. Энциклопедический справочник, т. 1. М., Госгориздат, I960, с. 304, рис. 65. №г2 %«J

Macao

Фиг.4

Узел

us5