本發明涉及油氣分離器,尤其與簡單高效地對航空發動機的油氣混合物進行燃油回收的結構有關。
背景技術:
目前,在摩托車、汽車、空調等領域有油氣分離裝置應用,主要應用于潤滑系統。在航空發動機上成熟應用的油氣分離技術主要針對滑油系統,如中央離心通風系統、齒輪式離心通風器等,尚無針對短時、少量燃油排泄的油氣分離系統。
為減少航空發動機污染排放,需要將發動機中排出的燃油/空氣混合物進行分離,并收集燃油回收利用,同時排出空氣。現有航空領域不具有油氣分離裝置,而在摩托車、汽車、空調等領域的油氣分離裝置,受其產品影響,具有體積、重量大、結構復雜等特點,不適合用于航空發動機。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的問題,本發明的目的為提供一種能夠簡單高效地對航空發動機的油氣混合物進行燃油回收的油氣分離器。
為實現上述目的,本發明的技術方案如下:
一種油氣分離器,包括密閉的容器,所述容器內部被一個以上隔板分隔為兩個以上隔離室,每兩相鄰的隔離室之間均具有微小通道,位于所述容器最下部的隔板的上方設置有入口管道,所述入口管道連通至所述容器外部,位于所述容器最上部的隔板的上方設置有出氣管道,所述出氣管道連通至所述容器外部,所述容器的下部連通設置有出油管道。
在一可選的實施例中,所述隔板為向上拱起的圓錐體結構。
在一可選的實施例中,所述隔板為兩個以上,且所有所述隔板之間均平 行設置。
在一可選的實施例中,所述微小通道為所述隔板與所述容器之間的縫隙。
在一可選的實施例中,所述縫隙為所述隔板邊緣的扇形缺口。
在一可選的實施例中,每一相鄰的所述扇形缺口之間交錯設置。
在一可選的實施例中,所述入口管道為直管,所述入口管道的一開口位于所述容器最下部的隔板的上方,另一開口位于所述容器上方。
在一可選的實施例中,所述出氣管道為直管,所述出氣管道的一開口位于所述容器最上部的隔板的上方,另一開口位于所述容器下方。
在一可選的實施例中,所述入口管道居中設置,所述出氣管道和所述出油管道位于所述容器不同的側部。
在一可選的實施例中,所述容器包括上蓋和下蓋,所述上蓋和所述下蓋之間通過支架連接。
本發明的有益效果在于,本發明與現有技術相比,本發明中在容器中設置隔板,油氣混合物進入后在隔板阻擋下,進行油氣分離,液態油在自重作用下從下部的出油管道排出,分離后氣體在熱力作用下向上穿過隔板通過出氣管道排出,本發明的結構十分簡單,緊湊輕便,方便應用于航空發動機,而且本發明油氣分離效果好,可以簡單高效地對航空發動機的油氣混合物進行燃油回收。
附圖說明
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明:
圖1為本發明的油氣分離器一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
體現本發明特征與優點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施例上具有各種的變化,其皆不脫離本發明的范圍,且其中的說明及附圖在本質上是當作說明之用,而非用以限制本發明。
圖1示出了本發明的油氣分離器的一實施例的結構示意圖。如圖1所示,本實施例中,油氣分離器包括容器1,該容器1為圓筒形的密閉結構,以防止容器1發生漏氣。容器1可以由多種方式形成,在本實施例中該容器1包 括上蓋11和下蓋12,上蓋11和下蓋12通過外側貼合支架13焊接為一體,從而使得扣合在一起的上蓋11和下蓋12的內部形成密閉空間10。
在容器1中設置一個以上的隔板2,以將容器1中的密閉空間10分隔為多個隔離室。本實施例中,隔板2的數量為三個,三個隔板2將密閉空間10分隔為隔離室101、102、103和104。在實際應用中,隔板2的數量可以是一個、兩個,也可以是四個、五個或者更多個,根據實際需要確定,隔板2的數量限定了隔離室的數量。
隔板2的外緣根據容器1內部結構形狀確定,需貼合容器1的內壁,本實施例中容器1為圓筒形,隔板2的外緣則對應為圓形,如果容器1設置為長方體或多棱柱體,那隔板2則需相應設置為方形或者多邊形。隔板2在本實施例中做成向上拱起的圓錐體結構,以方便均勻反沖入氣,并方便分離出的油液向下流淌。本實施例中,三個隔板2形狀結構相同,且相互之間均平行設置。
為使油氣分離出的氣體向上流動,并使分離出來的油液向下流淌,每兩相鄰的隔離室之間(101與102之間、102與103之間、103與104之間)均具有微小通道。本實施例中,該微小通道為隔板2與容器1內壁之間的縫隙,具體說來,本實施例中該縫隙為隔板2邊緣的扇形缺口21。為增加油氣分離通道長度,避免油氣分離形成類似短路結構,本實施例中,每一相鄰的扇形缺口21之間交錯設置,每個交錯角度可以是90度或180度,也可以是其他根據隔板2數量確定的角度。
容器1具有三個連通內外的通道,分別是油氣混合物的入口通道3、出油通道4和出氣通道5。本實施例中,入口管道3為直管,入口管道3的一開口31位于容器1內最下部的隔板2的上方,另一開口32位于容器1外頂部的上方;出油管道4連通容器1內的密閉空間10,上端開口41連通密閉空間10的最底部,也是一直管,下端開口42位于容器1外底部的下方,其下端開口42可連接設置盛裝油液的器皿;出氣管道5為直管,出氣管道5的一開口51位于容器1內最上部的隔板2的上方,另一開口52位于容器1外底部的下方。另外,本實施例中,入口管道3、出油管道4和出氣管道5的管道之間相互平行,而且入口管道3居中設置,出油管道4和出氣管道5位于容器1內不同的側部,以優化本發明的空間布設,使得本發明的結構更 加緊湊。最后,為方便本發明的安裝,在入口管道3、出油管道4和出氣管道5的外口上均安裝有管接頭6。
本發明的該實施例的實施過程如下所述:
航空發動機的油氣混合物通過入口管道3進入容器1內最下部隔板2的上方,即隔離室102中,并在壓力驅動下沖向該最下部的隔板2,在該隔板2的阻隔冷凝作用下實現第一次油氣分離,分離出的油液在自重作用下沿隔板2向周邊流淌,并通過該隔板2上的扇形缺口21流入該隔板2下部的容器1底部的隔離室101,最后從該隔離室101通過出油通道4流出容器1,并進入盛裝油液的器皿。
剩余油氣混合物在熱力作用下以及上一隔板2的反沖下向上流動,并從下部沖擊中間的隔板2,同樣地,在該隔板2上,油氣混合物實現第二次油氣分離,分離出來的油液在重力作用下落在最下部的隔板2上,并經上述過程進入盛裝油液的器皿。
剩余油氣混合物在熱力作用下穿過中間隔板2上的扇形缺口21,進入隔離室103,并繼續上升,直至沖擊上部隔板2的底部,油氣混合物實現第三次油氣分離,分離出來的油液在兩隔板2上相同的方式流淌,并最終進入盛裝油液的器皿。
剩余油氣混合物穿過上部隔板2上的扇形缺口21進入隔離室104,并分離后氣體最終通過出氣管道5排出容器1。
本發明具有如下優點:
①結構設計新穎實用、簡單緊湊、結實耐用、重量輕,拆裝及維護方便。
②采用三層或多層隔板2,并在隔板2的周向開設不同角度的缺口,該特殊結構,增加了油氣分離有效碰觸面積,提高了油氣分離效率。
③隔板2采用了圓錐形特殊型面,延長了熱油氣混合物與隔板接觸的面積和時間,提高了油氣分離效率。
④采用油氣混合物入口管道3通入容器1底部、出氣管道5入口在容器1頂部的結構形式,人為設計出迂回路線,提高了油氣分離效率。
⑤采用油氣混合物入口管道3接近底層隔板2的結構,以有效降低混合物的流速,延長混合物在容器1內的滯留時間,提高了油氣分離效率。
⑥采用油氣混合物入口管道3接近底層隔板2的結構,縮短了混合物與 隔板2之間的距離,增加了首次油氣分離有效接觸面積,提高了油氣分離效率。
⑦采用重力回油,使回油結構簡單、緊湊、有效。
⑧采用本發明的集油式油氣分離裝置,簡化了油氣分離步驟,同時為其他氣液兩相流體的分離提供了參考。
本發明的技術方案已由可選實施例揭示如上。本領域技術人員應當意識到在不脫離本發明所附的權利要求所揭示的本發明的范圍和精神的情況下所作的更動與潤飾,均屬本發明的權利要求的保護范圍之內。