CN107376522A - 一种高低速型气液分离装置及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高低速型气液分离装置及其应用方法，属气液分离处理技术领域。本发明将所需气液分离的混合物经进气管道通入分离装置压力罐中，在泵压作用下，流向至主分离柱，再在压强作用下，混合气流经过高速旋转离心板，在离心力作用下，液相所受离心力较大，液体形成液滴并附着至分离装置顶板等表面，形成液滴，待液滴不断凝结后在重力作用下，滑落至气液分离装置底板表面，待累积至一定量后，即可收集分离液相，而有少量液滴的气体再经过进行低速分离，分离的液滴不断附着至低流速分离液相接收壁，经高速和低速二次离心分离后的气体由气体收集管道接收即可。本发明适用范围广，可适用于不同流速的气液混合物，提高了分离效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高低速型气液分离装置及其应用方法，属气液分离处理技术领域。
背景技术
在制冷系统中，蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大部件。其中，蒸发器是输送冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷；冷凝器是放出热量的设备，将蒸发器中吸收的热量连同压缩机所转化的热量一起传递给冷却介质带走；压缩机相当于制冷系统的心脏，起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用；节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量，并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。另外，制冷系统中，除上述四大件之外，常常有一些辅助设备，如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、压力控制器等部件组成，它们是为了提高运行的经济性，可靠性和安全性而设置的。制冷系统的制冷原理如下：压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环。通过了制冷循环装置中蒸发后的制冷剂，在流入压缩机的过程中，如未被汽化的液态制冷剂流入压缩机，就会产生异常的爆破噪音。为了防止上述现象出现，在蒸发器后、压缩机前安装气液分离器，以汽化经过蒸发器后流入压缩机前的液态制冷剂，气液分离器是一种用于气液分离的装置，其功能是：安装在气体压缩机的出入口用于气液分离，分馏塔顶冷却器后气相除雾，各种气体水洗塔、吸收塔的气相除雾等等。
气液分离的方法有很多，比如重力沉降、离心力分离、折流分离、填料分离等等。工业中最常用的的是重力沉降分离和离心力分离两种气液分离方法。重力沉降分离方法是根据气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。重力沉降分离方法的设计简单，设备制作简单，阻力小，但是这种方法的分离效率低，设备体积庞大，占用空间多。离心力分离方法是根据气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，液体受到的离心力大于气体，液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上，再通过重力的作用向下汇集，通过排放管排出。离心力分离方法的分离效率要比重力沉降分离方法的高，体积比重力沉降分离方法的装置减小很多，并且离心分离结构可以用在压力容器内，工作稳定。但是分离符合范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率就会急剧下降，阻力比重力沉降分离方法大。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对传统的气液分离器分离范围窄，超过气液混合物规定流速后，分离效率就会急剧下降的问题，本发明提供了一种高低速型气液分离装置及其应用方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种高低速型气液分离装置，包括分离罐体，所述的分离罐体底部通过分离装置底座进行支撑，在分离罐体罐体内腔表面为混合液相接收壁，在其表面固定有一圈低速分离柱，低速分离柱的四周固定有低流速分离液相接收壁，在分离罐体顶部一侧连接有进气管道，在分离罐体内部中心处顶部固定有高速旋转轴，高速旋转轴连接主分离柱，在主分离柱主体上包覆有螺旋状的高速旋转离心板、在分离罐体腔体顶部还固定有分离装置顶板，在进气管道相对的一侧底部还连接有气体收集管道，在分离罐体（1腔体设有底部气液分离装置底板，在气液分离装置底板中心处与外界相连并设有液相收集口。
所述的一种气液分离装置的应用方法是：将所需气液分离的混合物经进气管道通入分离罐体中，混合体在泵压作用下，流向至高速旋转轴带动的主分离柱，再在压强作用下，混合气流经过高速旋转离心板，在离心力作用下，液相所受离心力较大，液体形成液滴并附着至分离装置顶板、混合液相接收壁和高流速分离液相接收壁表面，形成液滴，待液滴不断凝结后在重力作用下，滑落至气液分离装置底板表面，待累积至一定量后，即可在液相收集口处收集得分离液相；同时气体所受离心力较小，经高速旋转的高速旋转离心板分离后，大部分液滴附着至分离装置顶板、混合液相接收壁和高流速分离液相接收壁表面，含有少量液滴的气体再经过低速分离柱进行低速分离，低速分离的液滴不断附着至低流速分离液相接收壁，经高速和低速二次离心分离后的气体由气体收集管道接收，即可完成对混合物气相的分离。
所述的低速分离柱共有四组，每组成90°排列。
所述的低速分离柱每组分别有5根，每根低速分离柱与水平面呈30°固定至主分离柱四周。
所述的高速旋转轴旋转方向与高速旋转离心板离心方向相反。
所述的高速旋转轴旋转速度为4500～6000r/min。
所述的低速分离柱旋转速度为500～600r/min。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过主分离器和副分离器进行二次分离，通过首次分离和二次分离，有效提高高速离心的分离效率；
（2）本发明通过两种不同的分离柱，完成分级分离气液效果，通过高速分离柱将高速含液混合气体速度弱化并分级分离，有效提高气液分离装置分离范围，对高速混合气体进行充分分离，提高气液分离的效率。
附图说明
图1为本发明高低速型气液分离装置的构造示意图。
其中，1、分离装置底座；2、分离罐体；3、混合液相接收壁；4、低速分离柱；5、低流速分离液相接收壁；6、进气管道；7、主分离柱；8、高速旋转离心板；9、高速旋转轴；10、分离装置顶板；11、气体收集管道；12、液相收集口；13、气液分离装置底板；14、高流速分离液相接收壁。
具体实施方式
一种高低速型气液分离装置，包括分离罐体2，所述的分离罐体底部通过分离装置底座1进行支撑，在分离罐体2罐体内腔表面为混合液相接收壁3，在其表面固定有一圈低速分离柱4，低速分离柱4的四周固定有低流速分离液相接收壁5，在分离罐体2顶部一侧连接有进气管道6，在分离罐体2内部中心处顶部固定有高速旋转轴9，高速旋转轴9连接主分离柱7，在主分离柱7主体上包覆有螺旋状的高速旋转离心板8、在分离罐体2腔体顶部还固定有分离装置顶板10，在进气管道6相对的一侧底部还连接有气体收集管道11，在分离罐体1腔体设有底部气液分离装置底板13，在气液分离装置底板13中心处与外界相连并设有液相收集口12；气液分离装置的应用方法是：将所需气液分离的混合物经进气管道6通入分离罐体2中，混合体在泵压作用下，流向至高速旋转轴9带动的主分离柱7，再在压强作用下，混合气流经过高速旋转离心板8，在离心力作用下，液相所受离心力较大，液体形成液滴并附着至分离装置顶板10、混合液相接收壁3和高流速分离液相接收壁14表面，形成液滴，待液滴不断凝结后在重力作用下，滑落至气液分离装置底板13表面，待累积至一定量后，即可在液相收集口12处收集得分离液相；同时气体所受离心力较小，经高速旋转的高速旋转离心板8分离后，大部分液滴附着至分离装置顶板10、混合液相接收壁3和高流速分离液相接收壁14表面，含有少量液滴的气体再经过低速分离柱4进行低速分离，低速分离的液滴不断附着至低流速分离液相接收壁5，经高速和低速二次离心分离后的气体由气体收集管道11接收，即可完成对混合物气相的分离。所述的低速分离柱4共有四组，每组成90°排列。所述的低速分离柱4每组分别有5根，每根低速分离柱4与水平面呈30°固定至主分离柱7四周。所述的高速旋转轴9旋转方向与高速旋转离心板8离心方向相反。所述的高速旋转轴9旋转速度为4500～6000r/min。所述的低速分离柱4旋转速度为500～600r/min。
Claims (7)
1.一种高低速型气液分离装置，包括分离罐体（2），所述的分离罐体底部通过分离装置底座（1）进行支撑，在分离罐体（2）罐体内腔表面为混合液相接收壁（3），在其表面固定有一圈低速分离柱（4），低速分离柱（4）的四周固定有低流速分离液相接收壁（5），在分离罐体（2）顶部一侧连接有进气管道（6），在分离罐体（2）内部中心处顶部固定有高速旋转轴（9），高速旋转轴（9）连接主分离柱（7），在主分离柱（7）主体上包覆有螺旋状的高速旋转离心板（8）、在分离罐体（2）腔体顶部还固定有分离装置顶板（10），在进气管道（6）相对的一侧底部还连接有气体收集管道（11），在分离罐体（1）腔体设有底部气液分离装置底板（13），在气液分离装置底板（13）中心处与外界相连并设有液相收集口（12）。
2.根据权利要求1所述的一种气液分离装置的应用方法是：将所需气液分离的混合物经进气管道（6）通入分离罐体（2）中，混合体在泵压作用下，流向至高速旋转轴（9）带动的主分离柱（7），再在压强作用下，混合气流经过高速旋转离心板（8），在离心力作用下，液相所受离心力较大，液体形成液滴并附着至分离装置顶板（10）、混合液相接收壁（3）和高流速分离液相接收壁（14）表面，形成液滴，待液滴不断凝结后在重力作用下，滑落至气液分离装置底板（13）表面，待累积至一定量后，即可在液相收集口（12）处收集得分离液相；同时气体所受离心力较小，经高速旋转的高速旋转离心板（8）分离后，大部分液滴附着至分离装置顶板（10）、混合液相接收壁（3）和高流速分离液相接收壁（14）表面，含有少量液滴的气体再经过低速分离柱（4）进行低速分离，低速分离的液滴不断附着至低流速分离液相接收壁（5），经高速和低速二次离心分离后的气体由气体收集管道（11）接收，即可完成对混合物气相的分离。
3.根据权利要求1所述的一种高低速型气液分离装置，其特征在于：所述的低速分离柱（4）共有四组，每组成90°排列。
4.根据权利要求1所述的一种高低速型气液分离装置，其特征在于：所述的低速分离柱（4）每组分别有5根，每根低速分离柱（4）与水平面呈30°固定至主分离柱（7）四周。
5.根据权利要求1所述的一种高低速型气液分离装置，其特征在于：所述的高速旋转轴（9）旋转方向与高速旋转离心板（8）离心方向相反。
6.根据权利要求1所述的一种高低速型气液分离装置，其特征在于：所述的高速旋转轴（9）旋转速度为4500～6000r/min。
7.根据权利要求1所述的一种高低速型气液分离装置，其特征在于：所述的低速分离柱（4）旋转速度为500～600r/min。
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