[发明专利]封头及具有其的气液分离器在审
申请号: | 201610070311.4 | 申请日: | 2016-01-29 |
公开(公告)号: | CN107024043A | 公开(公告)日: | 2017-08-08 |
发明(设计)人: | 不公告发明人 | 申请(专利权)人: | 浙江三花智能控制股份有限公司 |
主分类号: | F25B43/00 | 分类号: | F25B43/00 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司11240 | 代理人: | 赵囡囡,邹秋爽 |
地址: | 312500 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 分离器 | ||
技术领域
本发明涉及空调器领域,具体而言,涉及一种封头及具有其的气液分离器。
背景技术
分离器一般用于中型及大型制冷系统中,安装在蒸发器与压缩机之间。分离器用于分离气态和液态制冷剂,使制冷剂均以气态的形式从压缩机吸气口进入压缩机,防止对压缩机造成液击,同时回冷冻油到压缩机中,润滑压缩机,保证压缩机的正常运转,并储存部分液态制冷剂。如图1所示,该分离器主要结构为进口管1’、上封头2’、下封头3’、筒体4’、固定板5’、过滤部件6’(或在直管上带小孔)、出口管7’等部件组成。
上封头2’、筒体4’、下封头3’组成一个一定容积的密闭内腔,同时该内腔要求在承受一定压力时无泄漏、破损现象。气液混合气从进口管1’进入,气体进入内腔后气流扩散,制冷剂液滴往下落,气体上浮。上浮的气体进入直管,经过回油孔位置时吸取内腔的冷冻油一起从出口管7’进入压缩机内。使制冷剂均以气态的形式从压缩机吸气口回到压缩机,防止对压缩机造成液击,同时虹吸到的冷冻油对压缩机起到润滑作用。
封头是圆筒形容器的主要组成部分,常见的有半球形、椭圆形、蝶形、锥形和平板形封头。这些封头在强度及制造上各有其特点。半球形受力情况最佳,但最难制造。根据使用要求,在实际生产中,中低压容器大多采用椭圆形封头。当椭圆形封头的模具加工有困难时,一般以蝶形封头来代替。下面对现有技术中的蝶形封头进行详细说明:
如图2至图4所示,封头包含球面8’、圆筒部分9’以及过渡圆弧10’三个部位。设置上述过渡圆弧10’的目的是为了降低边缘应力。具体地,从几何形状来看,蝶形封头为一不连续曲面。在三部分的连接处,即a、b点经线曲率半径有突变,以致使a、b处及其附近的边缘区域产生较大的边缘应力。该边缘应力的大小和球面半径Ri与过渡区圆弧半径r的比值有关。r/Ri的比值越小,即曲率半径突变值越大,因而有可能发生周向裂纹,亦可能出现周向折皱。当r=0时,即无过渡区时,蝶形封头就变成了无折边球形封头,此时边缘应力达到最大值。因此在球面与圆筒部分中间设置有过渡圆弧以减小边缘应力。上述球面为以Ri为半径的球面,过渡圆弧为连接直线段和球面部分的圆弧段,该圆弧段的半径为r,装配时筒体插入封头内至圆弧处,依靠圆弧面与筒体进行固定。圆筒部分为直线段,当筒体插入圆弧处的焊接端时,对其进行焊接以使封头与筒体密封并连接在一起。
在设计蝶形封头厚度时,需要根据下述公式进行计算:
上式中:
δ---材料的计算厚度
Pc---计算压力
[σ]t---设计温度下封头材料的许用应力
Ri---封头球面部分内半径;
M---蝶形封头形状系数,按式(1-2)计算
r---过渡圆弧内半径
---焊接接头系数。
蝶形封头计算公式是以封头球面部分薄膜应力计算公式乘以形状系数M修正得来的。Ri/r越大(在保持Ri不变的前提下r越小Ri/r越大),封头曲面不连续处局部应力越突出,形状系数M越大,计算厚度越大,因此在设计时r取值一般不小于封头厚度的3倍。
上述现有技术存在以下问题:
如图5所示,产品总长(A)=封头高度(B)+器体长度(C)-重叠部分(D)。在实际生产过程中由于筒体端口外径(b)存在一定的浮动,如图6所示,当外径b由b1减小为b2时,重叠部分D尺寸发生了明显变化,有D1增加到D2,从而引起产品总长(A)发生变化,引起产品尺寸不合格。此外,由于筒体与封头的接触方式为线与线接触,因此在实际装配时很容易发生偏斜,特别是r越大,偏斜几率越大。当封头与筒体发生偏斜时(如图7所示)焊缝位置出现一高一低,焊接时容易产生泄漏现象,产品质量存在严重隐患。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种封头及具有其的气液分离器,以解决现有技术中的由于封头与筒体配合差所导致的产品质量低问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种封头包括:封头本体;定位凹部,设置在封头本体上,定位凹部包括水平部及设置在水平部上方的连接部,水平部向封头本体的内部凹入并形成定位台阶。
进一步地,封头本体包括:球面部、圆筒部及过渡部,圆筒部设置在球面部的下方,过渡部连接在球面部与圆筒部之间,水平部设置在圆筒部和/或过渡部上。
进一步地,连接部包括相对的第一斜面结构和第二斜面结构以及连接在第一斜面结构和第二斜面结构之间的第三斜面结构,水平部与第一斜面结构、第二斜面结构及第三斜面结构的底部连接。
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