一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统，包括转子式压缩机、冷却器、换热器，所述转子式压缩机下部的油池处设置出油口，所述出油口通过第一管道与冷却器的Ⅰ路进口相连接，所述冷却器的Ⅰ路出口通过第二管道与换热器的进口相连接，所述换热器的出口通过第三管道与冷却器的Ⅱ路进口相连接，所述冷却器的Ⅱ路出口通过第四管道与三通管件相连接，所述三通管件的另外两个端口分别与吸气口、气缸相连接。该冷却系统以润滑油为冷却介质，循环工作，依次冷却转子式压缩机的壳体及气缸，有效降低了转子式压缩机工作时的温度，使压缩机运行更加安全、稳定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冷却系统，尤其涉及一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统的

技术介绍
低温制冷领域中使用的大量GM制冷机是采用高压氦气膨胀而获得低温，为了得到2MPa左右的高压氦气，需要使用氦气压缩机。目前市场上有涡旋式氦气专用压缩机、活塞式氦气专用压缩机可以选用，也有使用空调涡旋压缩机、空调活塞压缩机改制的氦气压缩机，不同于空调制冷剂的压缩，氦气压缩要专门设计冷却系统以解决压缩机的过热问题，需将空调用的压缩机配上冷却系统，以控制压缩机的电机温度、气缸温度使压缩机安全、稳定运行。对改制的空调压缩机而言，一般活塞式压缩机适用200w～600w的功率范围，转子式压缩机适用700w～2000w的功率范围，涡旋式压缩机适用2000w～15000w的功率范围。活塞式空调压缩机压缩氦气的冷却系统通常是：增加油泵及氦气入口处增加润滑油喷雾嘴，同时在气缸壳体外侧缠绕水冷却器以冷却压缩机；涡旋式空调压缩机压缩氦气的冷却系统通常是：通过增加油路循环，将冷却的润滑油去冷却处于压缩过程中的氦气。由于转子式压缩机不同于涡旋式压缩机、活塞式压缩机的结构，其冷却系统与两者有不同，已经公开的做法是借用活塞式空调压缩机改制氦气压缩机冷却方法，在压缩机外面缠绕水冷却管路，同时将高压氦气、油蒸汽管路及气缸处的高温润滑油引出的管路缠绕在水冷却管路外侧被冷却。该种公开的做法实际上是通过水冷管对壳体的冷却来带走大部分的热量，需要增加冷却水循环系统，缠绕的冷却水管路的换热面积会受到压缩机壳体的尺寸限制，并且制作的压缩机体积庞大，外侧的油气管路易受到压缩机本身的振动影响，影响其与水管路的接触从而影响换热性能。因此该种公开做法改制的压缩机会存在压缩机工作温度仍然较高，或者其缠绕的冷却水管路庞大等问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决转子式压缩机直接压缩氦气时压缩机过热的问题，提供一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统，使转子式压缩机安全、稳定的运行。本技术采用的技术方案如下：一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统，包括转子式压缩机、冷却器、换热器，所述转子式压缩机下部的油池处设置出油口，所述出油口通过第一管道与冷却器的Ⅰ路进口相连接，所述冷却器的Ⅰ路出口通过第二管道与换热器的进口相连接，所述换热器的出口通过第三管道与冷却器的Ⅱ路进口相连接，所述冷却器的Ⅱ路出口通过第四管道与三通管件相连接，所述三通管件的其他两个端口，一个端口通过第五管道与吸气口相连接，另一端口与气缸相连接。进一步的，所述换热器可采用金属管路缠绕在压缩机壳体上来实现，形成绕管式换热器；也可采用金属圆筒嵌套在压缩机壳体外侧来实现，形成套管式换热器。进一步的，所述第一管道上设置油过滤器Ⅰ。进一步的，所述第四管道上依次设置油过滤器Ⅱ、毛细管。进一步的，所述冷却器的冷却方式可采用风冷、水冷或其他冷却方式。一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统工作时，转子式压缩机下部油池中的润滑油从出油口流出，通过第一管道经油过滤器Ⅰ过滤后，由冷却器的Ⅰ路进口进入冷却器，润滑油在冷却器中被冷却后，由冷却器的Ⅰ路出口通过第二管道流入换热器，对转子式压缩机的壳体外表面进行冷却，此时润滑油的温度升高。升温后的润滑油经换热器的出口通过第三管道由冷却器的Ⅱ路进口进入冷却器，润滑油再次被冷却，冷却后的润滑油通过第四管道经油过滤器II过滤、毛细管节流后，经三通管件与通过第五管道从吸气口进入的氦气混合后，一起流入转子式压缩机的气缸，冷却压缩中的氦气及气缸后返回油池。该冷却系统以润滑油作为冷却介质，利用转子式压缩机出油口与吸气口的压差驱动润滑油循环工作，依次冷却转子式压缩机的壳体及气缸，从而使转子式压缩机运行安全、稳定。本技术的有益效果： 1. 本技术与现有的转子式氦气压缩机相比，其冷却系统不受压缩机尺寸的限制，并且充分利用了润滑油的冷却作用，因此本技术的冷却系统温度更低，油路及氦气路的冷却不受压缩机振动的影响，冷却性能稳定；与现有的涡旋式氦气压缩机相比，在油路中增加绕管式换热器或套管式换热器，对压缩机外壳进行冷却，压缩机运行更加安全、稳定；与现有的活塞式空调压缩机改制相比，减少了油泵及喷油装置，结构紧凑、降低了能耗；2. 本技术通过引出转子式压缩机自身内部的润滑油，经冷却器两次冷却后依次冷却压缩机的壳体及气缸，整个系统结构更加紧凑；同时利用转子式压缩机出油口与吸气口的压差驱动润滑油循环工作，不增加额外功耗。附图说明图1为本技术的结构示意图。其中：1.转子式压缩机；2.换热器；3.II路进口；4.冷却器；5.II路出口；6.I路出口；7.I路进口；8.油过滤器I；9.出油口；10.油池；11.气缸；12.油过滤器Ⅱ；13.毛细管；14.吸气口；15.第五管道；16.三通管件；17.第一管道；18.第二管道；19.第三管道；20.第四管道。具体实施方式下面结合说明书附图及实施例对本技术转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统做进一步详细的说明。如图1所示，一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统主要包括转子式压缩机1、冷却器4、换热器2，所述转子式压缩机1的油池10下部设置出油口9，所述出油口9通过第一管道17与冷却器4的Ⅰ路进口7相连接，第一管道17上设置油过滤器Ⅰ8，所述冷却器4的Ⅰ路出口6通过第二管道18与换热器2的进口相连接，所述换热器2的出口通过第三管道19与冷却器4的Ⅱ路进口3相连接，所述冷却器4的Ⅱ路出口5通过第四管道20与三通管件16相连接，第四管道20上依次设置油过滤器Ⅱ12、毛细管13，所述三通管件16的其他两个端口，一个端口通过第五管道15与吸气口14相连接、另一端口与气缸11相连接。本技术的换热器2采用金属管路缠绕在转子式压缩机1壳体上来实现。本技术冷却器4的冷却方式采用风冷方式。本技术工作时，转子式压缩机1下部油池10中的润滑油从出油口9流出，通过第一管道17经油过滤器Ⅰ8过滤后，由冷却器4的Ⅰ路进口7进入冷却器4。润滑油在冷却器4中被冷却后，由冷却器4的Ⅰ路出口6通过第二管道18流入换热器2，对转子式压缩机1的壳体外表面进行冷却，此时润滑油的温度升高，升温后的润滑油经换热器2的出口通过第三管道19由冷却器4的Ⅱ路进口3进入冷却器4，润滑油再次被冷却。冷却后的润滑油通过第四管道20经油过滤器II12过滤、毛细管13节流后，经三通管件16与通过第五管道15从吸气口14进入的氦气混合，一起流入转子式压缩机1的气缸11，冷却压缩中的氦气及气缸后返回油池10。该冷却系统以润滑油作为冷却介质，利用转子式压缩机1的出油口9与吸气口14之间的压差驱动润滑油循环工作，依次冷却转子式压缩机1的壳体及气缸11，从而使压缩机运行安全、稳定。本技术的有益效果：1. 本技术与现有的转子式氦气压缩机相比，其冷却不再受压缩机尺寸的限制，并且充分利用了润滑油的冷却作用，因此本技术的冷却系统温度更低，油路的冷却不受压缩机振动的影响，冷却性能稳定；与现有的涡旋式氦气压缩机冷却方案相比，增加了油路对壳体的冷却，极大的保护了压缩机安全稳定运行；与现有的活塞式空调压缩机冷却方案相比，减少了油泵及喷油装置，结构紧凑、降低了能耗； 2.本技术通过引出转子式压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统，包括转子式压缩机、冷却器、换热器，其特征在于：所述转子式压缩机下部的油池处设置出油口，所述出油口通过第一管道与冷却器的Ⅰ路进口相连接，所述冷却器的Ⅰ路出口通过第二管道与换热器的进口相连接，所述换热器的出口通过第三管道与冷却器的Ⅱ路进口相连接，所述冷却器的Ⅱ路出口通过第四管道与三通管件相连接，所述三通管件的其他两个端口，一个端口通过第五管道与吸气口相连接、另一端口与气缸相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却系统，包括转子式压缩机、冷却器、换热器，其特征在于：所述转子式压缩机下部的油池处设置出油口，所述出油口通过第一管道与冷却器的Ⅰ路进口相连接，所述冷却器的Ⅰ路出口通过第二管道与换热器的进口相连接，所述换热器的出口通过第三管道与冷却器的Ⅱ路进口相连接，所述冷却器的Ⅱ路出口通过第四管道与三通管件相连接，所述三通管件的其他两个端口，一个端口通过第五管道与吸气口相连接、另一端口与气缸相连接。2.根据权利要求1所述的用于转子式压缩机压缩氦气的油冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立智，李奥，高金林，葛金宏，陈杰，
申请(专利权)人：中船重工鹏力南京超低温技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32