[發(fā)明專利]氣液分離裝置及其分離方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010337364.4
• 申請(qǐng)日: 2020-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111437631A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張禎祥;楊進(jìn);張亦馳;曲喜墨;趙新;歐啟彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): B01D19/02
• 分類號(hào): B01D19/02;E21B21/06
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 錢能;張印鐸

1.一種氣液分離裝置，其特征在于，所述氣液分離裝置包括：

罐體，所述罐體的下端設(shè)置有排液端口，所述罐體的上端設(shè)置有出氣端口；

伸入至罐體中的進(jìn)液管；

設(shè)置在所述進(jìn)液管上的紅外線發(fā)射器，所述紅外線發(fā)射器用于對(duì)流經(jīng)所述進(jìn)液管中的氣液混合液中的氣體進(jìn)行加熱；

離心機(jī)構(gòu)，其包括：驅(qū)動(dòng)軸，連接在所述驅(qū)動(dòng)軸上的離心葉輪，所述離心葉輪設(shè)置在所述進(jìn)液管的出口處；

等離子發(fā)生器，其安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上；

安裝在所述罐體內(nèi)的導(dǎo)液板，所述導(dǎo)液板由所述進(jìn)液管的側(cè)壁延伸至所述罐體的內(nèi)側(cè)壁處，所述導(dǎo)液板用于承接自所述離心葉輪噴射出的氣液混合液；

設(shè)置在所述導(dǎo)液板上的脈沖振動(dòng)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述進(jìn)液管的出口大體朝向上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述脈沖振動(dòng)器通過(guò)控制自身的電磁閘開(kāi)關(guān)對(duì)所述排液端口施加壓力脈沖，壓力脈沖通過(guò)充氣和放氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，充氣和放氣的時(shí)間間隔控制在0.1秒至5.0秒之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述脈沖振動(dòng)器中充氣和放氣為一個(gè)時(shí)間間隔周期，其脈沖振動(dòng)頻率范圍為0.1Hz至5.0Hz之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述紅外線加熱器發(fā)射非普朗克分布的峰值波長(zhǎng)的高強(qiáng)度紅外線對(duì)氣液混合液中的氣體進(jìn)行加熱，以使氣液混合液中的氣泡充分汽化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述導(dǎo)液板包括靠近進(jìn)液管的水平部分與靠近所述罐體內(nèi)側(cè)壁的傾斜部分，所述傾斜部分由所述進(jìn)液管向所述罐體內(nèi)側(cè)壁方向呈向上延伸，所述脈沖振動(dòng)器安裝在所述導(dǎo)液板的傾斜部分。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述進(jìn)液管的出口處具有沿進(jìn)液管的徑向延伸的外緣；所述離心葉輪的軸線與所述進(jìn)液管的出口處的軸線相平行或位于同一直線上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，所述離心機(jī)構(gòu)用于將自所述進(jìn)液管的出口排出的氣液混合液噴射至撞擊所述罐體的內(nèi)側(cè)壁。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于，當(dāng)所述氣液分離裝置進(jìn)行氣液分離時(shí)，所述罐體的內(nèi)部為真空狀態(tài)，所述罐體的底部存在有氣液混合液分離出的液體形成的液封。

10.一種采用如權(quán)利要求1至9中任一所述的氣液分離裝置的氣液分離方法，其特征在于，所述氣液分離方法包括以下步驟：

將氣液混合液自進(jìn)液管向罐體中輸入；

通過(guò)紅外線發(fā)射器將流經(jīng)所述進(jìn)液管中的氣液混合液中的氣體進(jìn)行加熱，以使氣液混合液中的氣泡充分汽化；

通過(guò)離心機(jī)構(gòu)將自所述進(jìn)液管的出口排出的氣液混合液噴射至撞擊所述罐體的內(nèi)側(cè)壁；

在氣液混合液被所述離心機(jī)構(gòu)噴射至撞擊所述罐體的內(nèi)側(cè)壁的過(guò)程中，等離子發(fā)生器在所述離心葉輪的離心作用之后發(fā)射等離子流，等離子流通過(guò)破裂分離出來(lái)的氣泡以使氣泡形成氣體排出，等離子流也將未離心的氣液混合液中的氣泡進(jìn)行破裂；

撞擊在所述罐體的內(nèi)側(cè)壁的的氣液混合液沿著所述罐體的內(nèi)側(cè)壁及導(dǎo)液板形成薄層湍流流動(dòng)并落入所述罐體的底部以形成液封；

通過(guò)脈沖振動(dòng)器對(duì)所述罐體內(nèi)的氣液混合液施加壓力脈沖，使得未被所述離心機(jī)構(gòu)、所述等離子發(fā)生器、所述紅外線發(fā)射器破裂的氣泡進(jìn)行脈沖振動(dòng)處理，以使氣液混合液中的氣泡破裂，并增加氣液混合液的流動(dòng)速率；

形成液封的液體在重力沉降過(guò)程中進(jìn)一步分離出液體中的氣體。