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气液分离器、空调系统及其控制方法

2021-02-03 22:54:32

气液分离器、空调系统及其控制方法

  技术领域

  本申请属于空调系统技术领域,具体涉及一种气液分离器、空调系统及其控制方法。

  背景技术

  目前在空调以及冷冻冷藏行业中,目前气液分离器的分离效率都不高,存在带液问题,使得系统运行经常带液运行,将大大影响压缩机的运行寿命;

  因此,如何提供一种分离效率高,能够避免带液问题的气液分离器、空调系统及其控制方法为本领域技术人员急需解决的问题。

  发明内容

  因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种气液分离器、空调系统及其控制方法,分离效率高,能够避免带液问题。

  为了解决上述问题,本申请提供一种气液分离器,包括:

  一级分离装置,一级分离装置包括旋风分离结构;

  和二级分离装置;待分离气体可依次进入一级分离装置和二级分离装置进行气液分离。

  优选地,气液分离器还包括三级分离装置。

  优选地,气液分离器还包括壳体;壳体内设置有固定部;三级分离装置设置于固定部上。

  优选地,二级分离装置设置于壳体内,并将壳体分为自上而下的第一分离腔和第二分离腔;三级分离装置和一级分离装置自上而下设置于第一分离腔内。

  优选地,二级分离装置在壳体内可活动,以调节第二分离腔的大小。

  优选地,气液分离器还包括伸缩部;伸缩部可伸缩地与固定部连接;二级分离装置设置于伸缩部上;并且伸缩部在竖直方向上可伸缩,以带动二级分离装置在壳体内活动,进而调节第二分离腔的大小。

  优选地,伸缩部包括伸缩杆;伸缩杆的第一端与固定部可伸缩地连接;二级分离装置设置于伸缩杆的第二端。

  优选地,旋风分离结构包括螺旋通道;螺旋通道设置于伸缩杆的外表面。

  优选地,气液分离器还包括出口管,出口管设置于壳体的顶部。

  优选地,出口管内设置有液体检测传感器;液体检测传感器用于检测出口管内通过的气体中是否含有液体;

  和/或,气液分离器还包括进口管,进口管设置于壳体上,进口管的出口端连通至一级分离装置;

  和/或,气液分离器的底部设置有回油通道;回油通道上设置有控制阀。

  优选地,二级分离装置为高速离心分离装置;旋风分离结构的出口与高速离心分离装置进口的位置相对应。

  优选地,旋风分离结构与壳体的侧壁之间具有间隙;

  和/或,三级分离装置与壳体的侧壁之间具有间隙;

  和/或,二级分离装置与壳体的侧壁之间具有间隙;

  和/或,三级分离装置为超声分离装置。

  根据本申请的再一方面,提供了一种空调系统,包括依次连接并形成回路的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和气液分离器,气液分离器为上述的气液分离器。

  优选地,当气液分离器的底部设置有回油通道时,回油通道连通至压缩机的油池;

  和/或,当气液分离器包括出口管时,出口管连通至压缩机的吸气口。

  根据本申请的再一方面,提供了一种如上述的空调系统控制方法,包括如下步骤:

  当气液分离器包括出口管时,判断出口管内的气体中是否含有液体;

  当气液分离器中还包括第三分离装置时,根据出口管内的气体中是否含有液体控制第三分离装置的启停。

  优选地,根据出口管内的气体中是否含有液体控制第三分离装置的启停还包括如下步骤:

  当出口管内的气体中含有液体时,当气液分离器还包括三级分离装置时,控制三级分离装置启动;

  和/或,当出口管内的气体中不含有液体时,当气液分离器还包括三级分离装置时,控制三级分离装置关闭。

  优选地,空调系统控制方法还包括如下步骤:当气液分离器的底部设置有回油通道,回油通道连通压缩机的油池和第二分离腔,回油通道上设置有控制阀时,根据压缩机油池中的液位控制控制阀的开闭。

  优选地,根据压缩机油池中的液位控制控制阀的开闭包括如下步骤:

  当压缩机油池中的液位低于预设液位时,控制控制阀打开;

  和/或,当压缩机油池中的液位高于或者等于预设液位时,控制控制阀关闭。

  优选地,空调系统控制方法还包括如下步骤:当二级分离装置设置于壳体内,并将壳体分为自上而下的第一分离腔和第二分离腔时,根据空调匹数调节第二分离腔的大小。

  本申请提供的气液分离器、空调系统及其控制方法,分离效率高,能够避免带液问题。

  附图说明

  图1为本申请实施例的气液分离器的结构示意图;

  图2为本申请实施例的气液分离器的系统原理图。

  附图标记表示为:

  1、壳体;11、第二分离腔;21、一级分离装置;22、二级分离装置;23、三级分离装置;41、进口管;42、出口管;421、液体检测传感器;5、回油通道;51、控制阀;6、固定部;7、伸缩部;81、压缩机;82、蒸发器;83、冷凝器;84、节流装置。

  具体实施方式

  结合参见图1所示,根据本申请的实施例,一种气液分离器,包括一级分离装置21和二级分离装置22;一级分离装置21包括旋风分离结构;待分离气体可依次进入一级分离装置21和二级分离装置22进行气液分离,采用二级分离技术,分离效率高,并且采用旋风分离结构的分离效率高。

  进一步地,气液分离器还包括三级分离装置23。

  进一步地,气液分离器还包括壳体1;壳体1内设置有固定部6;三级分离装置23设置于固定部6上。

  进一步地,二级分离装置22设置于壳体1内,并将壳体1分为自上而下的第一分离腔和第二分离腔11;三级分离装置23和一级分离装置21自上而下设置于第一分离腔内。

  进一步地,二级分离装置22在壳体1内可活动,以调节第二分离腔11的大小。

  进一步地,气液分离器还包括伸缩部7;伸缩部7可伸缩地与固定部6连接;二级分离装置22设置于伸缩部7上;并且伸缩部7在竖直方向上可伸缩,以带动二级分离装置22在壳体1内活动,进而调节第二分离腔11的大小,储存容积具备自动调节功能,可适应多机型共用问题。

  进一步地,伸缩部7包括伸缩杆;伸缩杆的第一端与固定部6可伸缩地连接;二级分离装置22设置于伸缩杆的第二端,气液分离器的底部第二分离腔11可以根据不同的机型气液分离的容积大小自动匹配大小,一个气液分离器可以适应满足不同的机型,通用性强;第二分离腔11分为A1、A2…An等不同容积大小的气液分离器,对应可以满足不同机型B1、B2…Bn;当开发机型B1时,需要容积大小为A1的气液分离器时,此时可以向图1主板控制器发出指令信号,主板控制器接收到指令信号后,启动高速离心分离装置自动往下移动得到A1容积大小的气液分离器,以此类推,可以得到An容积大小的气液分离器,实现智能调节容积大小,以此满足不同机型的开发需求;其中容积大小A1、A2…An对应容积从大到小,同步对应机型B1、B2…Bn从大到小。

  进一步地,伸缩杆与固定部6螺纹连接;伸缩杆的外表面设置有第一螺纹,固定部6内部设置有伸缩腔,伸缩腔的内表面设置有第二螺纹;第一螺纹和第二螺纹配合;需要伸缩杆伸缩时,控制螺纹拧动以调节伸缩杆的长度。

  进一步地,旋风分离结构包括螺旋通道;螺旋通道设置于伸缩杆的外表面。

  进一步地,气液分离器还包括出口管42,出口管42设置于壳体1的顶部。

  进一步地,出口管42内设置有液体检测传感器421;液体检测传感器421用于检测出口管42内通过的气体中是否含有液体;体检测传感器为红外液体检测传感器421。

  气液分离器还包括进口管41,进口管41设置于壳体1上,进口管41的出口端连通至一级分离装置21;

  气液分离器的底部设置有回油管;回油管上设置有控制阀51,独立的回油管,提高了回油效率,且可以根据压缩机81油池内的油量控制控制阀51是否进行回油,实现自动回油功能,高效回油,彻底避免带液,被分离出来的液体(油)存储到壳体1的底部中,由于气液分离器的底部设置有独立的回油管,回油效率高;而且回油管道上同步设置有控制阀51,控制阀51为电磁阀,可以根据压缩机81的油位情况时时回油,即,当压缩机81的油池液位低于预设值时,自动向控制器发出指令信号,控制器接收到指令信号后,自动打开电磁阀,向压缩机81油池供油,当压缩机81油池液位到达预设值时,自动向控制器发出指令信号,主控制器接收到指定信号后,自动关闭电磁阀,此时完成一个自动回油循环,与气液分离器出口管42彻底独立分开,彻底避免压缩机81吸气带液问题存在,同时自动回油高效,低于油池预设值时回油,到达油池预设值时不回油,智能经济。

  进一步地,二级分离装置22为高速离心分离装置;旋风分离结构的出口与高速离心分离装置进口的位置相对应。

  进一步地,旋风分离结构与壳体1的侧壁之间具有间隙;

  三级分离装置23与壳体1的侧壁之间具有间隙;

  二级分离装置22与壳体1的侧壁之间具有间隙;

  三级分离装置23为超声分离装置。

  经蒸发器82出来的低温低压气液混合物从气液分离器的进口管41进入到气液分离器中,首先经过一级分离装置21旋风分离结构中,高速气液混合物经过旋风分离结构的螺旋通道后,气液混合物由于在高速冲击的作用下,被迅速甩到气液分离器的壳体1侧壁上,液体沿着壳体1侧壁由于重力作用往下流,掉入壳体1内的底部,被存储在第二分离腔11中,而气体被分离出来后,分离比较彻底的气体从旋风分离结构与壳体1侧壁之间的间隙向上流动,经由出口管42排出;分离不彻底的部分气体向下沉,则进入二级分离装置22即高速离心分离装置中,气液混合物在高速离心风机的作用下,离心风机在高速运转的状态下,迅速产生离心力,由于在离心力的作用下,气液混合物迅速被分离,液体被迅速甩到壳体1侧壁上由于重力作用往下流,掉入气液分离器的底部,被存储到第二分离腔11中;而气体由于在离心力的作用下,被迅速分离往上甩出,经气液分离器的出口管42出来。

  为了防止气液混合物经过二级分离系统后,还含有微量的液体存在进入到压缩机81吸气腔中,防止压缩机81带液运行而被损坏,在气液分离器的出口管42设置有红外液体检测传感器421,当红外液体检测传感器421检测到有液体存在时,向控制器发送信息,控制器接收到指令信号后,启动三级分离系统超声波气液分离装置,当气液混合物经过超声波分离装置后,利用超声波的高频振荡将气液分离出来,达到彻底分离的目的,进入到压缩机81吸气腔的气体基本都是纯气体,此时完成了三级超精细分离;如果红外液体检测传感器421未检测到有液体存在时,则不启动第三级分离系统超声波气液分离装置;经过三级超精细分离系统后,分离效率高,基本达到了99.99%的分离率,压缩机81彻底得到了保护,不存在带液运行的风险,提高了压缩机81的运行寿命。

  根据本申请实施例,提供了一种空调系统,包括依次连接并形成回路的压缩机81、冷凝器83、节流装置84、蒸发器82和气液分离器,气液分离器为上述的气液分离器。

  在空调制冷工况下,经压缩机81排气口出来的高温高压气液混合物进入冷凝器83中,经过冷凝器83冷凝后,变成低温高压的液体,低温高压的液体经过节流装置84后,变成低温低压的气液混合物进入到蒸发器82中,经过蒸发器82蒸发后,变成低温低压的气体,低温低压的气体经气液分离器的进口管41进入到气液分离器中,经过气液分离器分离后的气体从气液分离器的出口管42出来,进入到压缩机81的吸气口中,至此,完成了一个制冷循环系统。

  结合参见图2所示,本申请还公开了一些实施例,当气液分离器的底部设置有回油管时,回油管连通至压缩机81的油池;

  当气液分离器包括出口管42时,出口管42连通压缩机81的吸气口和所第二分离腔11。

  根据本申请实施例,提供了一种如上述的空调系统控制方法,包括如下步骤:

  当气液分离器包括出口管42时,判断出口管42内的气体中是否含有液体;

  当气液分离器中还包括第三分离装置时,根据出口管42内的气体中是否含有液体控制第三分离装置的启停。

  进一步地,根据出口管42内的气体中是否含有液体控制第三分离装置的启停还包括如下步骤:

  当出口管42内的气体中含有液体时,当气液分离器还包括三级分离装置23时,控制三级分离装置23启动;

  当出口管42内的气体中不含有液体时,当气液分离器还包括三级分离装置23时,控制三级分离装置23关闭。

  进一步地,空调系统控制方法还包括如下步骤:当气液分离器的底部设置有回油管,回油管连通至压缩机81的油池,回油管上设置有控制阀51时,根据压缩机81油池中的液位控制控制阀51的开闭。

  进一步地,根据压缩机81油池中的液位控制控制阀51的开闭包括如下步骤:

  当压缩机81油池中的液位低于预设液位时,控制控制阀51打开;

  当压缩机81油池中的液位高于或者等于预设液位时,控制控制阀51关闭。

  进一步地,空调系统控制方法还包括如下步骤:当二级分离装置22设置于壳体1内,并将壳体1分为自上而下的第一分离腔和第二分离腔11时,根据空调匹数调节第二分离腔11的大小。

  本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

  以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

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