用于再生润滑油的设备和方法技术

本发明专利技术提供一种设备，其包括：润滑油箱，其储存润滑油；油分离器，其从废热回收系统的膨胀器排出的工作流体分离润滑油；润滑油返回管道，其连接在油分离器和润滑油箱之间；工作流体返回管道，其连接在润滑油箱和油分离器之间；以及蒸发器单元，其被安装在润滑油箱中以在润滑油箱中蒸发与分离的润滑油混合的液化的工作流体。

Equipment and methods used to regenerate lubricating oil

The present invention provides a device consisting of a lubricating oil tank, which stores lubricating oil, an oil separator, which separators from the working fluid discharged from the expander of the waste heat recovery system; the lubricating oil returns to the pipe, which is connected between the oil separator and the lubricating oil tank; the working fluid returns to the pipe, which is connected to the lubricating tank and oil. Between the separator and the evaporator unit, a liquefied working fluid that is installed in the lubricating tank to be evaporated and separated from the lubricating oil in the lubricating tank.

【技术实现步骤摘要】
用于再生润滑油的设备和方法相关申请的交叉引用本申请基于并且要求于2016年10月24日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0138716的韩国专利申请的权益，其公开内容通过整体引用而并入本文。
本公开涉及一种用于再生润滑油的设备和方法，并且更特别地，涉及一种用于再生润滑油的设备和方法，其能够通过从工作流体有效地分离润滑油来提高润滑油的润滑性能以及工作流体的热交换性能。
技术介绍
内燃机已经广泛地用于车辆、船舶、小型发电机等中并且已经持续地进行提高内燃机的效率的尝试。在内燃机中，大量的热通常作为废热被排出。因此，已经开发通过回收作为能量的废热来提高内燃机的总效率的废热回收系统。废热回收系统被配置为回收从发动机排放的废热作为能量，将回收的能量转化为电能或机械能，并且在车辆的发动机、其他附件等中利用转化的能量。废热回收系统被配置为包括兰金循环(Rankinecycle)以非常有效地回收发动机的废热。兰金循环包括循环路径，工作介质通过该循环路径被循环，其中兰金循环的循环路径包括：锅炉(蒸发器)，其被配置为通过发动机的废热(来自废气的热和/或来自EGR气体的热)加热和蒸发工作介质；膨胀器，其被配置为使从锅炉供给的气态工作介质膨胀以生成旋转能量；冷凝器，其被配置为冷凝从膨胀器排出的工作介质；以及泵，其被配置为使工作介质在循环路径上循环。膨胀器是在废热回收系统的整体性能和耐久性中最重要的部件并且被直接地暴露于废热回收系统内的最高温度和压力的工作介质并且连续地旋转，因此是最可能受到损坏。同时，目前正在开发的用于回收废热的膨胀器基本上是涡轮式膨胀器。为了防止诸如以100,000rpm或以上的高速旋转的涡轮中的轴承的旋转部件被磨损和损坏，当操作废热回收系统时，需要将润滑油供给到膨胀器和诸如与膨胀器连接的减速器等旋转部件。然而，由于涡轮式膨胀器的特征，一些润滑油可被引入到废热回收系统的工作流体管道中并同时与工作流体混合。这样，如果润滑油被循环同时与工作流体混合，则润滑油在热交换器内生成油膜，使得热传递效率可能降低并且由于缺少润滑油，膨胀器的耐久性可能降低。为了解决该问题，目前正在开发一种结构，其中油分离器被安装在膨胀器的下游侧处以分离与工作流体混合的润滑油并且分离的润滑油被回收到润滑油箱。然而，通过油分离器回收到润滑油箱的润滑油可与工作流体混合，因此将工作流体引入到润滑油箱中是可能的。这样，如果引入到润滑油中的工作流体不被分离，润滑性能可能降低，并且工作流体可能超过润滑油箱的存储容量而溢出润滑油箱。
技术实现思路
已经进行本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时通过现有技术实现的优点得到完整的保持。本公开的方面提供一种用于再生润滑油的设备和方法，其能够通过从工作流体有效地分离润滑油来提高润滑油的润滑性能以及工作流体的热交换性能。根据本公开的示例性实施例，一种用于再生润滑油的设备，其中油分离器将润滑油与从废热回收系统的膨胀器排出的工作流体分离，并且当工作流体被引入到润滑油箱中时，润滑油箱的工作流体被分离，同时工作流体中的一些与分离的润滑油混合并被回收到油分离器，该设备包括：润滑油箱，其储存润滑油；油分离器，其将润滑油与从废热回收系统的膨胀器排出的工作流体分离；润滑油返回管道，其连接在油分离器和润滑油箱之间；工作流体返回管道，其连接在润滑油箱和油分离器之间；以及蒸发器单元，其被安装在润滑油箱中以蒸发液化的工作流体。根据本公开的另一示例性实施例，一种润滑油再生方法，其中油分离器将润滑油与从废热回收系统的膨胀器排出的工作流体分离，并且当工作流体被引入到润滑油箱中时，润滑油箱的工作流体被分离，同时工作流体中的一些与分离的润滑油混合并被回收到油分离器，该方法包括：根据油分离器的内部压力计算工作流体的饱和蒸汽温度；根据工作流体的饱和蒸汽温度设置蒸发器单元的加热目标温度；如果加热目标温度低于润滑油的气化温度，则测量润滑油箱的内部温度；以及如果润滑油箱的内部温度低于加热目标温度，则操作蒸发器单元。附图说明根据结合附图的以下详细描述，本公开的上述和其它目的、特征以及优点将更加显而易见：图1是示出根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的设备被应用于废热回收系统的状态的视图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的设备的框图；图3是示出图2所示的用于再生润滑油的设备的变化示例的框图；图4是示出根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的设备的框图；图5是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于再生润滑油的设备的油分离器与润滑油箱之间的连接结构的透视图；图6是示出当废热回收系统停止时，根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的方法的流程图；以及图7是示出当废热回收系统操作时，根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的方法的流程图。附图中每个元件的符号50：用于再生润滑油的设备51：润滑油箱52：油分离器53：润滑油返回管道54：浮阀55：工作流体返回管道56：单向阀具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施例。作为参考，为了便于理解，可稍微放大用于描述本公开的示例性实施例的附图中示出的部件的尺寸、线的粗度等。进一步地，用于描述本公开的术语可考虑本公开中的功能来定义并且因此可根据用户和操作者的意图、实践等来改变。因此，术语的定义应当基于整个说明书的内容来解释。图1是示出一般废热回收系统的一个示例的图。参照图1，废热回收系统可包括工作流体管道15，工作介质通过该工作流体管道15被循环，其中工作流体管道15可包括：锅炉10，其被配置为通过发动机的废热(来自废气的热和/或来自EGR气体的热)加热和蒸发工作介质；膨胀器20，其被配置为使从锅炉供给的气态工作介质膨胀以生成旋转能量；冷凝器30，其被配置为冷凝从膨胀器排出的工作介质；以及循环泵40，其被配置为使工作流体在工作流体管道15中循环。进一步地，被配置为储存来自冷凝器30的液化工作介质的储存箱(未示出)可被安装在冷凝器30和循环泵40之间，并且储存箱(未示出)可保持储存从冷凝器30供给的液化工作介质，使得工作介质可被更平稳地循环。锅炉10可被配置为安装在排气管的一侧处以在排气和工作介质之间交换热量，并且通过EGR气体加热工作介质的过热器(未示出)也可被安装在锅炉10和膨胀器20之间。同时，从膨胀器20排出的工作流体处于与润滑油混合的状态，并且与润滑油混合的工作流体可被引入到油分离器52中。油分离器52可从工作流体分离润滑油，并且如此分离的润滑油可被回收到润滑油箱51。根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的设备50可分离与回收到润滑油箱51中的润滑油混合的一些工作流体，并且将分离的工作流体回收到油分离器52，因此油分离器52再次从工作流体分离润滑油以提高工作流体和润滑油的分离效率，从而分别提高工作流体的热交换性能和润滑油的润滑性能。参照图2至图5，根据本公开的示例性实施例的用于再生润滑油的设备50可包括：润滑油箱51；油分离器52，其被配置为设置在膨胀器20的下游侧处；润滑油返回管道53，其被配置为连接在润滑油箱51和油分离器52之间；以及工作流体返回管道55，其被配置为连接在润滑油箱51和油分离器52之间。润滑油箱51可被配置为具有储存在其中的预定量的润滑油。润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：润滑油箱，其被配置为储存润滑油；油分离器，其被配置为从膨胀器排出的工作流体分离所述润滑油；润滑油返回管道，其连接在所述油分离器和所述润滑油箱之间；工作流体返回管道，其连接在所述润滑油箱和所述油分离器之间；以及蒸发器单元，其被安装在所述润滑油箱中以在所述润滑油箱中蒸发与所分离的润滑油混合的液化的工作流体。

【技术特征摘要】
2016.10.24 KR 10-2016-01387161.一种设备，其包括：润滑油箱，其被配置为储存润滑油；油分离器，其被配置为从膨胀器排出的工作流体分离所述润滑油；润滑油返回管道，其连接在所述油分离器和所述润滑油箱之间；工作流体返回管道，其连接在所述润滑油箱和所述油分离器之间；以及蒸发器单元，其被安装在所述润滑油箱中以在所述润滑油箱中蒸发与所分离的润滑油混合的液化的工作流体。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述蒸发器单元的加热温度对应于所述工作流体的蒸发温度并且被设置为低于所述润滑油的蒸发温度。3.根据权利要求1所述的设备，其中单向阀被安装在所述工作流体返回管道的路径上并且允许所述工作流体从所述润滑油箱移动到所述油分离器。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述润滑油返回管道设置有开闭阀。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述开闭阀是浮阀，其被设置为当所述油分离器的压力大于所述润滑油箱的压力时打开。6.一种用于再生润滑油的方法，其包括：根据油分离器的内部压力计算工作流体的饱和蒸汽温度；根据所述工作流体的饱和蒸汽温度设置蒸发器单元的加热目标温度；响应于所述加热目标温度低于所述润滑油的气化温度来测量润滑油箱的内部温度；以及响应于所述润滑油箱的所述内部温度低于所述加热目标温度来操作所述蒸发器单元。7.根据权利要求6所述的方法，其中响应于所述润滑油箱的内部温度等于或大于所述加热目标温度来停止所述蒸发器单元。8.根据权利要求7所述的方法，其中响应于所述润滑油箱的内部温度上升到比所述加热目标温度高设定的上升值来操作所述蒸发器单元。9.根据权利要求6所述的方法，其中在停止状态下根据预定的参考时间间隔来监控所述润滑油箱的所述内部压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正玟，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR