[發明專利]一種氣液分離裝置

有效

• 申請號: 201210354221.X
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102872655A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 張培洲;邵琿;蓋美萍;張銳
• 申請（專利權）人: 蘭州節能環保工程有限責任公司;九江九洲節能環保工程有限公司
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16;B01D45/02;B01D45/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張晉

技術領域

?本發明涉及工業設備中的一種氣、液兩相的分離裝置，特別是使用在空調、壓縮機、塔器或蒸發器內的氣液分離裝置。本發明包括：封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界連通的排氣口等。

背景技術

?現代工業生產中氣液分離裝置應用范圍很廣，如蒸發系統在工作過程中產生的二次蒸汽往往要作為下一效蒸發設備的熱源，但其中常常夾帶有大量的微小液滴和其它組分，混合在二次蒸汽中隨之流動，若不能有效去除，將影響二次蒸汽的品質，消耗部分能量，降低蒸發效率，而且會在管線中進一步凝結，形成水錘沖擊設備，造成設備損毀；同樣在某些工業生產中產生的飽和氣體在遇到溫度和壓力變化時，其中的一部分可凝性氣體將發生相變而形成一個個微小的液滴跟隨氣體流動，要獲得較為潔凈的氣體或液體，需要采用特殊裝置將其進行氣液分離。目前應用的分離裝置大多數為迷宮式、格柵式、絲網式等等，其主要原理都是利用氣液物質的密度不同而進行分離。在實際應用中如果流動氣液混合物遇到某些阻擋作用，其中的氣體將會迅速在阻滯下改變流動方向，在壓力驅使下穿過迷宮結構或其他折流式通道，而液體物質密度大，由于慣性作用，繼續保持著原有的運動趨勢，在特定機構的阻滯和碰撞下被滯留在分離機構表面，依靠自身的重力作用，向下滴落或匯集，并集中通過排放管排出。但是這些分離裝置往往用多次折流和較小的流通截面實現氣液分離，將形成較大的壓力損失，分離效率普遍不高，達不到理想要求，而且分離裝置大量采用細鋼絲或薄板材料制成，設備使用可靠性不高，清洗維修困難。

發明內容

本發明提供一種可克服現有技術不足的氣液分離裝置。

本發明為一種由封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界或相應設備連通的排氣口構成的氣液分離裝置，在筒狀結構的內壁固定著錐臺形截面的導流錐面的下底，導流錐面的頂部固定分流筒的底部，在導流錐面的下部用至少兩根連接桿固定著向裝置上部凸出的球缺狀的阻流蓋，分流筒的側壁等距開有至少兩個矩形孔，在每個矩形孔處設置有截面為矩形的并為擴張截面的且沿分流筒切向布置的離心通道，在導流錐面的底部上設置有至少一個連通導流錐上部與下部通道。

本發明的氣液分離裝置中，分流筒的側壁等距開有三個矩形孔，這三個矩形孔的面積和大于排氣口的面積，離心通道與裝置軸向平行的兩側壁分別為兩個不同半徑的圓弧面，且各離心通道按同一旋向設置。

本發明的氣液分離裝置介質流通截面大，結構穩定、氣液分離效果可靠，工作過程中震動減小，壓力損失小，除液干凈。在實際生產工作過程中，氣液混合物產生在密閉設備內，由底部壓力推動和排氣口真空系統抽拉共同作用下高速自下而上運動，當遇到阻流蓋時氣液運行的截面發生突變，截面變窄，由于氣液總量保持不變，因此流速被動加快，同時，在設備筒體中間部位由于阻流蓋的阻礙作用，氣液運動方向突然發生改變，氣液混合物沿筒壁與阻流蓋形成的通道內快速流動到導流錐內，在阻流蓋的阻滯和撞擊作用以及液滴的運動慣性下大量的液滴被滯留在阻流蓋下表面，并匯集到邊緣向下滴落，形成一次氣液有效分離。經過一次氣液分離的混合物分離并不徹底，隨后沿導流錐向上流動，又被不斷地改變流動方向和流動速度，直到進入分流筒，再次被分流筒頂蓋撞擊和阻滯，并強制改變運動方向，縮小運動截面，增加流動速度，進入到分流筒筒壁的方形槽孔內，形成二次氣液分離，被分離后的液滴沿導流錐向下流動滴落。

本發明的分離裝置中當進行二次氣液分離后的氣液混合物進入到分流筒方形槽孔進而流動至由內、外離心筒側板、離心筒蓋板組成的離心筒時，流動速度已大大加快，并在離心筒內做離心式運動，在離心力和慣性的共同作用下由于氣、液兩相密度完全不同，氣、液被徹底分離，形成第三次氣、液分離，較為純凈的氣體進入到設備頂部的筒體封頭內繼續向上移動，運行截面突然變大，流速變緩，最后進入到排氣口，由于排氣口管道截面很小，較為純凈的氣體運行速度被再次強制變快，運行方向被強制改變，且形成垂直向上的流動趨勢，少量液滴在重力、慣性、粘滯阻力等多重因素影響下被精確分離，形成了第四次氣、液分離過程。進入到排氣口內的氣體品質高、純凈度好。

本發明中第三、第四次氣、液分離后產生的液體均匯集在由導流錐和筒體內壁形成的夾套空間內，由數個下部為圓弧形的排液管排出。排液管下部的圓弧形成水封，依靠自身重力被擠壓排出，以防止氣液混合物由此直接流竄到設備封頭內。