[實用新型]一種旋風式油氣分離器

有效

• 申請號: 201822138818.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209324613U
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 馮健美;王玲子;陳偉;彭學院
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B39/02;B01D45/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型屬于油氣處理設備領域，涉及一種旋風式油氣分離器，分離器在圓柱形旋風外筒的內壁面上形成有親疏油紋理，第一親疏油紋理沿油氣混合物旋流方向設置，且始于油氣混合物入口并旋轉下行至圓柱形旋風外筒的底部；第二親疏油紋理垂直向下設置，且始于圓柱形旋風外筒頂部且終止于第一親疏油紋理；第一、第二親疏油紋理均包括若干相間設置的親油紋理和疏油紋理；本實用新型通過在外筒內壁面設置親疏油紋理能夠有效解決現有旋風式油氣分離器中壁面成片油膜受到旋流場剮蹭飛濺二次小油滴，重新卷入氣相流場影響分離效率的技術問題，提高了旋風分離器的效率。

技術領域

本實用新型屬于油氣處理設備領域，涉及一種用于噴油壓縮機中油氣分離的旋風式油氣分離器。

背景技術

油氣分離效率是評價噴油壓縮機系統性能的關鍵指標之一，對于噴油壓縮機來說，目前普遍使用旋風式分離器為其粗分離設備，其結構主要包括混合氣進口管，旋風外筒體、旋風內筒體、排油管。油氣混合物由進口管沿切向進入分離器筒體內部，在內筒和外筒之間形成的環形流場中做旋轉運動，油滴由于受到更大的離心力運動在徑向外側，當其撞擊到外筒內壁面時，會粘附在壁面上向下流動，到達底部后由排油管排出，而氣體則從中心處的旋風內筒也即氣體出口處旋轉流出，實現油氣分離。

相較于水，油的粘性大，容易粘連成片附著在分離器內壁面，油膜附著于壁面不僅影響了油滴直接撞壁分離的過程，且油膜積聚的較厚時，受旋轉氣流剮蹭的影響，易于卷吸夾帶從油膜中飛濺出的二次小油滴進入氣相場。如果對分離器壁面油膜加以整流與疏導，則能加快壁面油膜的排液能力，不僅能有效減薄油膜厚度，還能盡快及盡可能多的暴露更多油滴附著面積，從而從整體上提高分離器的效率。

經調查，已有專利文獻從壁面涂層及壁面旋轉導流的角度著手來提高分離器效率。專利文獻CN104667584.A提出了一種結合多孔材料特性，微重力下工作的螺旋式氣液分離器結構。其軸心處的中心筒采用憎液相多孔材料，外筒內壁面加裝親液相多孔材料層，所述兩種多孔材料筒之間還有沿筒體軸向螺旋布置的折流板。該結構利用了多孔材料特性，可以實現微重力條件下對氣液兩相的有效分離。其應用主要適用于微重力環境，在傳統的噴油壓縮機系統中，氣流壓力與速度較高，多孔結構可能會受到沖擊破壞，且氣液混合物載油量較高時，多孔材料極易堵塞而需要經常更替，這些都會使得多孔材料的損耗巨大。并且外筒內壁面的多孔材料雖然對液體附壁有較好的功效，但其對匯聚壁面的液體不具備很好的導流能力，液體會在壁面聚集較多，運行一段時間后，便會影響分離器的工作效率。專利文獻CN106076673.A提出了一種內壁帶防粘涂層與加熱絲的螺旋葉片，分離器筒體底部為倒錐形的旋風分離器。該分離器用于除塵及干燥領域，主要為了解決現有旋風分離器中物料吸濕嚴重造成粘壁。其螺旋葉片內的加熱絲可以加熱干燥壁面上潮濕附著的物料，且螺旋葉片上的防粘涂層可以減少物料在螺旋葉片上的沾濕，和加熱功能一起配合達到較好的防沾濕效果。該分離器主要用于實現氣固分離，縱然在運行過程中壁面粘有濕粉塵，但并不會形成液膜，且該裝置沒有對壁面加熱干燥后的粉塵予以有效疏導，這些干燥后的粉塵容易再次隨著旋轉流場混入氣相流體中，降低分離效率。

實用新型內容

為解決傳統旋風式油氣分離器中壁面油膜飛濺等問題，本實用新型提供一種旋風式油氣分離器，其特征是在旋風外筒內壁面形成親油和疏油的條紋狀紋理，以瓦解分離器內壁面成片的油膜，對油膜進行整流并加強疏導。

本實用新型的目的采用以下技術方案實現：

一種旋風式油氣分離器，包括圓柱形旋風外筒、圓柱形旋風內筒、油氣混合物入口和底部排油孔，圓柱形旋風內筒與圓柱形旋風外筒同軸設置，圓柱形旋風內筒用作氣體出口；圓柱形旋風內筒與圓柱形旋風外筒的上部之間形成環形腔體；底部排油孔與圓柱形旋風外筒的底部連通；油氣混合物入口與圓柱形旋風外筒的上端連接并與所述環形腔體的上部連通，油氣混合物入口用于沿圓柱形旋風外筒的切向向所述環形腔體內吹入油氣混合物；