CN103071357A - 组合式气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种组合式气液分离器。它具有一个壳体，在壳体中设有一个旋风气液分离器，该旋风气液分离器由一个旋风分离器和一个设在该旋风分离器旋风筒内的螺旋片导流板构成。该旋风气液分离器集旋风分离和螺旋导流分离于一体，其分离效率高于二层旋流板的离心分离，也高于单一的螺旋片导流分离或单一的碰撞分离。同时，本发明又在该旋风气液分离器的出风口处设置了一个碰撞导流挡流，并和旋流除雾器结合起来，使分离效率大大提高。本发明进一步的改进是在壳体下部又增加了旋流板、第二螺旋片导流板或喷淋溢流塔盘，使得本发明在上述分离的基础上又增加了一次气液分离，进一步提高了分离效率。

Description

组合式气液分离器

技术领域

本发明涉及一种气液分离器，尤其涉及一种组合式气液分离器。

背景技术

目前，化工上采用的气液分离器大都是单级分离器，也有二级分离器，其中二级分离器的第一级分离是先通过重力过改进的重力分离器（如：旋流板、碰撞导流挡板或螺旋片形导流板等）将大部分液滴分离出来，第二级分离是通过普通的丝网除雾器或折流板除雾器将余下的雾滴分离出来。例如：目前，已经工业应用的一种油气分离器，如图5所示，它是一种下进式结构，主要由一个壳体（100）、设在该壳体内的两层旋流板（200）和一个丝网除雾器（300）构成。油气从下进口（100-1）进入壳体（100），经过二层旋流板，其中的油滴以一定的仰角甩出到壳体内壁上，通过导管下降到出液口（100-2）排出，气相则经过旋流板上部空间重力分离油滴，最后再通过丝网除雾器（300）将进气中余下的油滴除去，气体从气相出口（100-3）排出，从而完成整个油气分离过程。

随着分离与环保要求的提高，上述气液分离器暴露出其分离效率不够高的缺点，已不能满足现在的工业应用，因此，提高该类分离器的分离效率是当务之急。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术中的问题，提供一种组合式气液分离器，从而提高分离效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

它具有一个壳体，在该壳体的顶部设有一个气相出口，在该壳体的下部设有一个液相出口和一个气液混合相进口；

在所述的壳体中设有一个旋风气液分离器，该旋风气液分离器由一个旋风分离器和一个设在该旋风分离器旋风筒内的螺旋片导流板构成，所述的旋风气液分离器将所述壳体的内腔分隔为上室和下室，所述旋风气液分离器的进风口与下室相通，所述旋风气液分离器的出风口与上室相通，并在所述的出风口处设有一个碰撞导流挡板；

在所述的上室中设有一个除雾器。

本发明进一步改进的技术方案如下：

在所述的下室中设有旋流板或第二螺旋片导流板或喷淋溢流塔盘。

所述的除雾器是一个旋流除雾器。

本发明的有益效果如下：

一、本发明采用了一个旋风气液分离器，它是在现有旋风分离器的基础上嵌入了一个螺旋片导流板，将进气气流形成旋涡气流，同时，使进气沿着螺旋片导流板涡旋向下运动，液滴沿螺旋片导流板和旋风筒内壁聚集沉降达到气液分离之目的。该旋风气液分离器将旋风分离器与螺旋片导流板耦合于一体，强化了离心分离过程，其分离效率高于二层旋流板的离心分离，也高于单一的螺旋片导流分离或单一的碰撞分离。同时，本发明又在该旋风气液分离器的出风口处设置了一个碰撞导流挡板，进一步提高了分离效率。

二、本发明进一步的改进是在下室的重力分离过程中，增加了旋流板、第二螺旋片导流板或喷淋溢流塔盘，巧妙的利用空间，强化重力分离过程，使得本发明在上述特点的基础上对进气又增加了一次旋流分离、螺旋导流分离或喷淋溢流分离与重力分离相结合的强化分离过程。再一次提高了分离效率。

三、本发明进一步的改进是采用了一种旋流除雾器，使上升的气流在除雾器中旋流碰撞上升，通过离心和碰撞的双重作用强化除雾效果，使分离效率再提升一步。

附图说明

图1是本发明（实施例1）的结构剖面示意图。

图2是本发明实施例2的剖面结构示意图。

图3是本发明实施例3的剖面结构示意图。

图4是本发明实施例4的剖面结构示意图。

图5是已有二级气液分离器的剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，它具有一个壳体（1），在该壳体的顶部设有一个气相出口（1-3），在该壳体的下部设有一个液相出口（1-2）和一个气液混合相进口（1-1）；在所述的壳体（1）中设有一个旋风气液分离器，该旋风气液分离器由一个旋风分离器（3）和一个设在该旋风分离器旋风筒内的螺旋片导流板（4）构成，所述的旋风气液分离器将壳体内腔分隔上室（6）和下室（2），所述旋风气液分离器的进风口（3-1）与下室（2）相通，所述旋风气液分离器的出风口（3-2）与上室（6）相通，并在所述的出风口（3-2）处设有一个碰撞导流挡板（7）；在所述的上室（2）中设有一个除雾器（5），该除雾器可以采用普通的丝网除雾器或者折流板除雾器，但最好采用中国专利ZL200710018412.8提供的旋流除雾器。

本气液分离器的工作过程是：进气从气液混合相进口（1-1）切向进入壳体（1），然后自然旋转向上运行至下室顶部旋风气液分离器的进风口（3-1），再切向进入，气体沿旋风筒的内壁通过螺旋片导流板（4）导流离心分离，其中的液滴被甩向旋风筒内壁而沿其下落，气相从出风口（3-2）处排出，同时液滴在螺旋片导流板（4）上聚结而下落，下落液体进入集液漏斗，并通过集液漏斗底部的降液管（11）排出而进入第一液封盘（12），溢流而出降到壳体底部，从液相出口（1-2）排出，从而完成一次气液分离过程；从出风口（3-2）排出的气体经碰撞导流挡板（7）的碰撞分离，其液体沿碰撞导流挡板（7）下降而进入第二液封盘（13），再通过溢流管并入降液管（11）排出，从而完成二次气液分离过程；经碰撞分离的气体继续上升进入除雾器（5），除雾分离后的气体从气相出口（1-3）排出，其液体经过一个导管导入第二液封盘（13），从而完成三次气液分离。

实施例2

参见图2，本例的结构与实施例1基本相同，不同点是在所述的下室（2）中增设了二层旋流板（8），并且气液混合相进口（1-1）相应采用下进口，其它结构与实施例1相同。进气从气液混合相进口（1-1）进入壳体（1），穿过双层旋流板转化为旋转上升气流，气流中夹带的液滴以一定的仰角甩向壳体内壁，然后沿壳体内壁下降，经导流管进入第一液封盘（12），再溢流而出降到壳体底部，从液相出口（1-2）排出；旋转上升的气流进入旋风气液分离器，以下过程与实施例1相同。本例在旋风气液分离之前又增加了一次旋流分离，使分离效率进一步提高。

实施例3

参见图3，本例的结构与实施例1基本相同，不同点是在所述的下室（2）中增设了第二螺旋片导流板（9），其它结构与实旋例1相同。进气从气液混合相进口（1-1）进入壳体（1），沿第二螺旋片导流板（9）做螺旋上升运动，其中的液滴在第二螺旋片导流板（9）和壳内壁上聚结而下落，从液相分离出口（1-2）排出；旋转上升的气流进入旋风气液分离器，以下过程与实施例1相同。本例在旋风气液分离之前又增加了一次螺旋导流分离，使分离效率进一步提高。

以上三个实施例用于气相中带少量液相的气液分离。

实施例4

参见图4，本例用于液相中带少量气相或饱和液体的气液分离，其结构也与实施例1基本相同，不同点是在所述的下室（2）中增设了喷淋溢流塔盘（10），所述的喷淋溢流塔盘（12）是一种带出口堰的筛孔塔盘，塔盘形状为环形，中心孔处带出口堰，具体结构请参见ZL200820028962.8。

另外，上述实施例1、2或3中的旋风气液分离器也可以采用图4中所示的结构，即旋风筒与壳体（1）同体，它的进风口通过一个外耳连通管（14）与下室（2）的上部连通。

本例的工作过程是：饱和液体或气液混合物从气液混合相进口（1-1）进入壳体（1）后进入喷淋溢流塔盘（10），液体大部分通过塔盘底部筛孔漏下，少量液体从出口堰喷淋溢流而下，降至壳体底部，液相从液相出口（（1-2）排出，释放出的气体上升，通过外耳连通管（14）进入旋风气液分离器，以下过程与实施例1相同。

如果不加喷淋溢流塔盘，通过对进入底部液体的加热蒸发，其蒸汽中的液沫也可用上述过程进行分离。

Claims (3)

1.一种组合式气液分离器，其特征是：

它具有一个壳体（1），在该壳体的顶部设有一个气相出口（1-3），在该壳体的下部设有一个液相出口（1-2）和一个气液混合相进口（1-1）；

在所述的壳体（1）中设有一个旋风气液分离器，该旋风气液分离器由一个旋风分离器（3）和一个设在该旋风分离器旋风筒内的螺旋片导流板（4）构成，所述的旋风气液分离器将所述壳体（1）的内腔分隔为上室（6）和下室（2），所述旋风气液分离器的进风口（3-1）与下室（2）相通，所述旋风气液分离器的出风口（3-2）与上室（6）相通，并在所述的出风口（3-2）处设有一个碰撞导流挡板（7）；

在所述的上室（2）中设有一个除雾器（5）。

2.根据权利要求1所述的组合式气液分离器，其特征是：在所述的下室（2）中设有旋流板（8）或第二螺旋片导流板（9）或喷淋溢流塔盘（10）。

3.根据权利要求1或2所述的组合式气液分离器，其特征是：所述的除雾器（5）是一个旋流除雾器。

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