CN100358638C - 一种气液分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气液分离器(50)，其包括分离室(12)，分离室(12)的一端具有再分离室(27)，在分离室(12)和再分离室(27)之间设有隔板(19)，升气管(24)的一端部(26)位于分离室(12)内，其另一端部(25)位于再分离室(27)内，并且与排气管(32)的端部(31)相对置，分离室(12)的另一端具有集液室(23)。循环管(52)位于分离室(12)的内部，循环管(52)的纵向轴线与分离室(12)的纵向轴线朝向同一方向延伸，循环管(52)的一部分延伸进入升气管(24)的内部，在循环管(52)的外壁与升气管(24)的内壁之间形成供内旋流(2)通过的环形间隙，循环管(52)的一端(62)与横管(56)连通，横管(56)连通再分离室(27)。

Description

一种气液分离器
技术领域
本发明涉及一种气液分离器，特别适用于旋转气流分离混合气液流中的气相物和液相物的分离器。
背景技术
在石油化工产品的生产过程中，随着现有技术的不断改进和完善，气液分离技术已经得到了长足发展，在现有技术中已经采用了如图4所示气液分离设备，这种分离设备的工作原理和用于分离气体与固体的旋风分离器的工作原理大致相同。这种分离设备在运行过程中，使混合气液流1通过沿切线方向设置的入口21进入分离室12，进入分离室12的混合气液流1在分离室12内旋转移动，旋转的混合气液流1在升气管24的外壁和分离室12的侧壁18内侧之间向下旋转移动。在离心力的作用下，旋转混合气液流1中的液体物质形成的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧形成液体物质膜，随着液体物质膜增厚，在其自重力的作用下，液体物质膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流入集液室23，被分离出的液体物质通过排液口38进入输送管道或贮存容器。由此混合气液流1在分离室12内完成气体与液体的第一次分离。残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部，在排气管32的引导作用下，在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部，残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜随着气流一边旋转一边沿升气管向上移动。在升气管24的端部与排气管的端部之间具有间隙，液滴和一部分混合气液流通过间隙被甩到再分离室27内，由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区，所以在循环管35的两端存在压力差，从升气管24内甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35。所述循环管35设置在分离室12外侧。气液混合物2通过外循环管35，再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、再分离室27、外循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种通过外循环的混合气液流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流相互混合，这种混合气流中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧，形成液膜，液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23，由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。这种设备的缺点是内旋气流不稳定，再分离的混合气液流的分离效果需要提高。特别是，由于循环管设置在分离室外，所以设备占用的空间体积过大。
因此，为了满足工业生产的需要，必须进一步提高再分离的混合气液流的分离效果，提供结构紧凑的混合气液流的分离设备，使这种设备得到进一步完善。
发明内容
本发明提供一种气液分离器，其包括分离室，在分离室上设有混合气液流的进口，分离室的一端具有再分离室，在分离室和再分离室之间设有隔板，升气管分别朝向隔板的两侧延伸，升气管的一端部位于分离室内，其另一端部位于再分离室内，并且与排气管的端部相对置，分离室的另一端具有集液室。循环管位于分离室的内部，循环管的纵向轴线与分离室的纵向轴线朝向同一方向延伸，循环管的一部分延伸进入升气管的内部，在循环管的外壁与升气管的内壁之间形成供内旋流通过的环形间隙，循环管的一端与横管连通，横管连通再分离室。
按照本发明提供的另一种气液分离器，其中与延伸进入升气管内部的循环管一端相对的另一端设有折流板，在循环管的另一端与折流板的相接处具有一个或多个供气液流通过的开口。
按照本发明提供的另一种气液分离器，其中所述横管被设置在升气管内部，横管的纵向轴线与升气管的纵向轴线正交，而且横管位于再分离室内靠近隔板的位置。
按照本发明提供的另一种气液分离器，其中在升气管的端部与排气管的端部之间或附近设有形板构成的再分离机构。
按照本发明提供的另一种气液分离器，其中所述所述形板包括环形板、螺旋形板、圆弧形板或平板。
由于在本发明提供的气液分离器中的循环管设置在分离器的内部，首先使分离器的结构变得紧凑，缩小的设备占用的空间体积。而且，由于循环管被设置在分离器的中央位置，使得被分离的混合气液流在分离器中形成的内旋流围绕循环管的外壁向上旋转移动，循环管的外壁对内旋流起到稳定作用。这种稳定的内旋流有助于对残存于混合气液流中的气液相物质进行分离。
而且，由于在本发明提供的气液分离器中的再分离机构中设置了形板，使得再分离气液流与形板发生接触，从而有效地将再分离气液流中的微小液滴从气液流中分离出来，因而进一步提高了气液分离器的分离效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种气液分离器的侧视的示意图，其中循环管设置在分离器的内部；
图2是本发明提供的一种气液分离器中内置的循环管与横管连接处的局部放大的结构示意图；
图3是本发明提供的一种气液分离器中内置的循环管与折流板连接处的局部放大的结构示意图；
图4是现有技术中的一种气液分离设备的示意图，其中循环管设置在分离器的外侧。
具体实施方式
参照附图1，本发明提供的一种气液分离器50，其包括分离室12，在分离室12上设有混合气液流1的进口21，分离室12的一端具有再分离室27，在分离室12和再分离室27之间设有隔板19。升气管24分别朝向隔板19的两侧延伸。升气管24的一端部26位于分离室12内，其另一端部25位于再分离室27内，并且与排气管32的端部31相对置，分离室12的另一端具有集液室23。循环管52位于分离室12的内部，循环管52的纵向轴线与分离室12的纵向轴线朝向同一方向延伸，循环管52的一部分延伸进入升气管24的内部，在循环管52的外壁与升气管24的内壁之间形成供内旋流2通过的间隙。
循环管52的一端62与横管56连通，横管56连通再分离室27。所述横管56被设置在升气管24内部，横管56的纵向轴线与升气管24的纵向轴线正交，而且横管56位于再分离室27内靠近隔板19的位置。
与延伸进入升气管24内部的循环管52一端62相对的另一端64设有折流板59，在循环管52的另一端64与折流板59的相接处具有一个或多个供气液流通过的开口54。
如图1所示，在本发明提供的气液分离器50的一个实施例中，在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间或附近设有形板13构成的再分离机构10。在图1所示实施例中所述形板13为环形板。形板13还包括螺旋形板、圆弧形板或平板。
下面参照图1～3详细说明本发明提供的具有内置的循环管的气液分离器的运行过程。
本发明提供的具有内置的循环管的气液分离器在运行过程中，使混合气液流1通过沿切线方向设置的入口21进入分离室12，进入分离室12的混合气液流1在分离室12内旋转移动，旋转的混合气液流1在升气管24的外壁和分离室12的侧壁18内侧之间向下旋转移动。在离心力的作用下，旋转混合气液流1中的液体物质形成的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧形成液体物质膜，随着液体物质膜增厚，在其自重力的作用下，液体物质膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流入集液室23，被分离出的液体物质通过排液口38进入输送管道或贮存容器。由此混合气液流1在分离室12内完成气体与液体的第一次分离。
当残存有部分液体的内旋混合气液流2在折流板59的上方围绕内置的循环管52的外侧向上进入升气管24的内部时，在排气管32的引导作用下，混合气液流2通过循环管52的外侧与升气管24内侧之间的环形间隙，在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。由于内旋的混合气液流2围绕循环管52的外侧旋转移动，形成稳定的旋转气流。
在升气管24的内部，残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜随着气流2一边旋转一边沿升气管24向上移动。在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间具有间隙，液滴和一部分混合气液流通过间隙被甩到设置在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间或附近的形板13上，液滴在形板13的内侧形成液膜，液膜随着气流2一边旋转一边沿形板13向上移动，通过形板13之间或形板13与排气管32之间的开口以液相物的形式进入再分离室27内。
由于设置在内置的循环管52下端的折流板59的中心位于分离室12内的低压区，所以在循环管52的上下两端存在压力差。从形板13甩出的液相物和气液混合物从再分离室27进入位于再分离室中部的横管56的入口58。液相物和气液混合物通过横管56进入循环管52，在自重力和压力差的作用下，液相物和气液混合物通过从循环管52的上端移动到设有折流板59的下端。再经过折流板59与循环管52之间的开口54进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、再分离室27、内置的循环管52和分离室12之间形成循环气流。这种通过内循环的混合气液流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流相互混合，这种混合气流中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧，形成液膜，液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23，由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。而且有效地减小了分离器占用的空间体积。
上述具体实施方式仅仅是用于本领域技术人员理解本发明的构思，并非对本发明的构思和范围进行限制。本发明的构思和范围都记载在本发明的权利要求书中。

Claims (5)

1.一种气液分离器(50)，其包括分离室(12)，在分离室(12)上设有混合气液流(1)的进口(21)，分离室(12)的一端具有再分离室(27)，在分离室(12)和再分离室(27)之间设有隔板(19)，升气管(24)分别朝向隔板(19)的两侧延伸，升气管(24)的一端部(26)位于分离室(12)内，其另一端部(25)位于再分离室(27)内，并且与排气管(32)的端部(31)相对置，分离室(12)的另一端具有集液室(23)，其特征是：循环管(52)位于分离室(12)的内部，循环管(52)的纵向轴线与分离室(12)的纵向轴线朝向同一方向延伸，循环管(52)的一部分延伸进入升气管(24)的内部，在循环管(52)的外壁与升气管(24)的内壁之间形成供内旋流(2)通过的环形间隙，循环管(52)的一端(62)与横管(56)连通，横管(56)连通再分离室(27)。
2.按照权利要求1所述的气液分离器(50)，其特征是：与延伸进入升气管(24)内部的循环管(52)一端(62)相对的另一端(64)设有折流板(59)，在循环管(52)的另一端(64)与折流板(59)的相接处具有一个或多个供气液流通过的开口(54)。
3.按照权利要求1所述的气液分离器(50)，其特征是：所述横管(56)被设置在升气管(24)内部，横管(56)的纵向轴线与升气管(24)的纵向轴线正交，而且横管(56)位于再分离室(27)内靠近隔板(19)的位置。
4.按照权利要求1所述的气液分离器(50)，其特征是：在所述升气管(24)的另一端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间或附近设有形板(13)构成的再分离机构(10)。
5.按照权利要求4所述的气液分离器(50)，其特征是：所述形板(13)包括环形板、螺旋形板、圆弧形板或平板。
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