CN109200726B - 一种湿蒸汽汽液两相的分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，包括筒体，筒体上设有进气管，筒体的顶部设有排气管，筒体的底部设有排液管，筒体内分别设有支撑板和挡液板，挡液板位于支撑板的上方，支撑板的底面上设有分离斗，进气管的一端穿过支撑板并伸入分离斗内，分离斗的侧面均匀分布有流通孔，分离斗的底部设有出液管，支撑板上环绕分布有固定通槽，固定通槽内活动连接有搅流板，支撑板的外圆周上周向分布有缺口，挡液板的外圆周上周向分布有导流口，导流口与缺口之间设有导管，挡液板上设有集气罩，集气罩的顶部设有出气管。本发明结构稳固，多重分离，分离效果好，使用可靠。

Description

一种湿蒸汽汽液两相的分离装置

技术领域

本发明涉及一种湿蒸汽汽液两相的分离装置。

背景技术

许多工业及生活场合需用到蒸汽，例如汽轮机的应用，但是蒸汽中往往带有冷凝水，形成了湿蒸汽，造成汽轮机的动叶水蚀非常严重，湿蒸汽的存在明显降低了汽轮机的通流效率并影响汽轮机的安全经济运行。有效去除汽轮机湿蒸汽中的水分，防止或减轻动叶水蚀和湿汽损失是保证汽轮机安全可靠高效运行的关键技术之一。

现有技术中一般直接采用汽液分离器对湿蒸汽进行分离操作，在结构内部的气流未经降速，流速过快导致分离效果不佳，分离后的汽相中还是存在一定的比例的液相成分，需要进行后分离操作，增大了工作强度，费时费力。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，结构稳固，多重分离，分离效果好，使用可靠。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，包括筒体，筒体上设有进气管，筒体的顶部设有排气管，筒体的底部设有排液管，其特征在于：筒体内分别设有支撑板和挡液板，挡液板位于支撑板的上方，支撑板的底面上设有分离斗，进气管的一端穿过支撑板并伸入分离斗内，分离斗的侧面均匀分布有流通孔，分离斗的底部设有出液管，支撑板上环绕分布有固定通槽，固定通槽内活动连接有搅流板，支撑板的外圆周上周向分布有缺口，挡液板的外圆周上周向分布有导流口，导流口与缺口之间设有导管，挡液板上设有集气罩，集气罩的顶部设有出气管；该分离装置结构稳固，多重分离，分离效果好，使用可靠。

进一步，出气管上套设有挡液盘，挡液盘包括内环、挡液片和外环，挡液片均匀分布在外环与内环之间，相邻挡液片之间形成流通槽，内环设于出气管上，外环设于筒体的内壁上，部分液体随着气体从导流口通过，挡液盘起到阻挡作用，阻挡气体正常上升，改变气体的流向，气体中夹杂的液体与挡液盘碰触后，被拦截下来，聚结成大液滴后在重力作用下向下跌落，顺着集气罩的斜面下流，经导流口、导管的引导、缺口下落，分离后的气体则从流通槽通过。

进一步，支撑板上环绕分布有排液孔，相邻排液孔之间设有排水凹槽，支撑板的中心设有集液凹槽，集液凹槽的深度小于排水凹槽的深度，集液凹槽与排水凹槽之间设有导流槽，下落的液滴聚集在集液凹槽内，通过导流槽顺势排入排水凹槽内，经排水凹槽分配至各个排液孔内，液滴经排液孔下落，聚集在筒体的底部，将支撑板上堆积的液体有效引导下排，一方面减小了支撑板受到的压力，结构受到保护，另一方面提高了液体的回收量。

进一步，支撑板与分离斗之间设有L型加强片，提高了安装在支撑板上的牢固性，不容易受到气体冲击而脱落，稳定性高。

进一步，相邻导管之间设有加强筋，提高了相邻导管之间的连接强度，相互牵制，连成一体，不容易受到冲击而变形，使用寿命长。

进一步，出气管内设有挡板，挡板纵向交错分布，上升的气体在通过出气管时，不断与挡板发生碰撞，改变了气体的流速及流向，延长了气体的停留时间，便于气体中夹杂的水分子不断在挡板上聚集，形成液滴，在重力作用下顺势下落。

进一步，筒体的内顶部设有丝网捕雾器，丝网捕雾器能够吸附上升气体中掺杂的细小液滴，使其无法随着气体继续上升，细小液滴最终聚结成大液滴，在重力作用下向下跌落，在吸收过程中，由于整个丝网捕雾器的上充满了吸附下来的液滴，吸附能力增强，阻止气体中夹杂的液体通过，实现气液分离，提高了分离后气体的纯度。

进一步，筒体内设有球面过滤网，球面过滤网位于出液管的下方，球面过滤网对分离后下流的液体起到过滤作用，避免液体中混有杂质而堵塞排液管，提高了液体的纯度，便于回收利用，球面过滤网的过滤面积大，增大了与液体的接触面积，从而提高过滤效果。

进一步，筒体的内壁上设有疏水层，疏水层具有较好的疏水作用，使得筒体内壁对水分子具有较好的排斥力，水分子不易滞留在筒体内壁上，快速下流，利于底部排出回收。

进一步，筒体上设有透明窗，透明窗的设置方便工作人员随时能看到筒体内的气液分离情况及储液量，发现异常及时处理，减小损失，筒体底部储液量过多时，及时打开排液管上的控制阀，将液体排出。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明在使用时，湿蒸汽经进气管通入到分离斗内，只能经侧面的流通孔流出，流通孔流通面积小，无法通过的液体则被截留下来，经出液管下排，起到气液初步分离，流出的气体一部分流经固定通槽，遇到搅流板后，会对搅流板产生一个推力，搅流板发生转动，搅动气体，使其流速降低，改变其流向，气体中的部分液体与搅流板碰撞后被滞留下来，凝结成大液滴后向下跌落，通过的气体继续上升，碰撞到集气罩内壁时，部分液体又被截留下来，顺着集气罩的斜面顺势下流，分离后的气体经出气管上排，实现再次气液分离，下落的液滴聚集在支撑板上的集液凹槽内，通过导流槽顺势排入排水凹槽内，经排水凹槽分配至各个排液孔内，液滴经排液孔下落，聚集在筒体的底部，将支撑板上堆积的液体有效引导下排，一方面减小了支撑板受到的压力，结构受到保护，另一方面提高了液体的回收量；一部分气体则经缺口、导管、导流口通过，在上升过程中气体不断与导管内壁碰撞，部分液体被滞留下来，顺着导管内壁下落，剩余的气体受到挡液盘的阻挡，无法正常上升，气体流向发生改变，气体中夹杂的液体与挡液盘碰触后，被拦截下来，聚结成大液滴后在重力作用下向下跌落，顺着集气罩的斜面下流，经导流口、导管、缺口下落，分离后的气体则从流通槽通过；上升的气体遇到丝网捕雾器时，丝网捕雾器能够吸附气体中掺杂的细小液滴，使其无法随着气体继续上升，细小液滴最终聚结成大液滴，在重力作用下向下跌落，在吸收过程中，由于整个丝网捕雾器的上充满了吸附下来的液滴，吸附能力增强，阻止气体中夹杂的液体通过，实现气液分离，提高了分离后气体的纯度，分离后的气体最终经从排气管排出，分离后的液体经排液管排出。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种湿蒸汽汽液两相的分离装置的结构示意图；

图2为本发明中支撑板和挡液板连接的结构示意图；

图3为本发明中支撑板的结构示意图；

图4为本发明中支撑板和分离斗连接的结构示意图；

图5为本发明中挡液板和挡液盘连接的结构示意图。

图中：1-筒体；2-进气管；3-排气管；4-排液管；5-支撑板；6-挡液板；7-分离斗；8-L型加强片；9-流通孔；10-出液管；11-固定通槽；12-搅流板；13-集气罩；14-出气管；15-挡板；16-排液孔；17-排水凹槽；18-集液凹槽；19-导流槽；20-球面过滤网；21-缺口；22-导流口；23-导管；24-加强筋；25-挡液盘；26-内环；27-挡液片；28-外环；29-流通槽；30-丝网捕雾器；31-透明窗。

具体实施方式

如图1至图5所示，为本发明一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，包括筒体1，筒体1上设有进气管2，湿蒸汽从进气管2进入筒体1内，筒体1的顶部设有排气管3，分离后的气体从排气管3排出，筒体1的底部设有排液管4，分离后的液体从排液管4排出，筒体1内分别设有支撑板5和挡液板6，挡液板6位于支撑板5的上方，支撑板5的底面上设有分离斗7，支撑板5与分离斗7之间设有L型加强片8，提高了安装在支撑板5上的牢固性，不容易受到气体冲击而脱落，稳定性高。进气管2的一端穿过支撑板5并伸入分离斗7内，分离斗7的侧面均匀分布有流通孔9，分离斗7的底部设有出液管10，湿蒸汽经进气管2通入到分离斗7内，只能经流通孔9流出，流通孔9流通面积小，无法通过的液体则被截留下来，经出液管10下排，起到气液初步分离。支撑板5上环绕分布有固定通槽11，固定通槽11内活动连接有搅流板12，挡液板6上设有集气罩13，集气罩13呈上小下大的锥台状，集气罩13的顶部设有出气管14，上升的气体一部分流经固定通槽11，遇到搅流板12后，会对搅流板12产生一个推力，搅流板12发生转动，搅动气体，使其流速降低，改变其流向，气体中的部分液体与搅流板12碰撞后被滞留下来，凝结成大液滴后向下跌落，通过的气体继续上升，碰撞到集气罩13内壁时，部分液体又被截留下来，顺着集气罩13的斜面顺势下流。出气管14内设有挡板15，挡板15纵向交错分布，上升的气体在通过出气管14时，不断与挡板15发生碰撞，改变了气体的流速及流向，延长了气体的停留时间，便于气体中夹杂的水分子不断在挡板15上聚集，形成液滴，在重力作用下顺势下落。

支撑板5上环绕分布有排液孔16，相邻排液孔16之间设有排水凹槽17，支撑板5的中心设有集液凹槽18，集液凹槽18的深度小于排水凹槽17的深度，集液凹槽18与排水凹槽17之间设有导流槽19，下落的液滴聚集在集液凹槽18内，通过导流槽19顺势排入排水凹槽17内，经排水凹槽17分配至各个排液孔16内，液滴经排液孔16下落，聚集在筒体1的底部，将支撑板5上堆积的液体有效引导下排，一方面减小了支撑板5受到的压力，结构受到保护，另一方面提高了液体的回收量。筒体1内设有球面过滤网20，球面过滤网20位于出液管10的下方，球面过滤网20对分离后下流的液体起到过滤作用，避免液体中混有杂质而堵塞排液管4，提高了液体的纯度，便于回收利用，球面过滤网20的过滤面积大，增大了与液体的接触面积，从而提高过滤效果。

支撑板5的外圆周上周向分布有缺口21，挡液板6的外圆周上周向分布有导流口22，导流口22与缺口21之间设有导管23，导管23一方面连通了导流口22与缺口21，另一方面将支撑板5和挡液板6牵制在一起，整体结构更加稳固。相邻导管23之间设有加强筋24，提高了相邻导管23之间的连接强度，相互牵制，连成一体，不容易受到冲击而变形，使用寿命长。出气管14上套设有挡液盘25，挡液盘25包括内环26、挡液片27和外环28，挡液片27均匀分布在外环28与内环26之间，提高了外环28与内环26之间的连接强度，结构简单，便于制造，遮挡面积大，使用可靠。相邻挡液片27之间形成流通槽29，内环26设于出气管14上，外环28设于筒体1的内壁上，挡液盘25与出气管14、筒体1同时连接，提高了挡液盘25安装后的牢固性。经分离斗7分离后的部分气体经缺口21、导管23、导流口22通过，在上升过程中气体不断与导管23内壁碰撞，部分液体被滞留下来，顺着导管23内壁下落，挡液盘25起到阻挡作用，阻挡气体正常上升，改变气体的流向，气体中夹杂的液体与挡液盘25碰触后，被拦截下来，聚结成大液滴后在重力作用下向下跌落，顺着集气罩13的斜面下流，经导流口22、导管23的引导、缺口21下落，分离后的气体则从流通槽29通过。筒体1的内顶部设有丝网捕雾器30，丝网捕雾器30能够吸附上升气体中掺杂的细小液滴，使其无法随着气体继续上升，细小液滴最终聚结成大液滴，在重力作用下向下跌落，在吸收过程中，由于整个丝网捕雾器30的上充满了吸附下来的液滴，吸附能力增强，阻止气体中夹杂的液体通过，实现气液分离，提高了分离后气体的纯度。

筒体1的内壁上设有疏水层，疏水层具有较好的疏水作用，使得筒体1内壁对水分子具有较好的排斥力，水分子不易滞留在筒体1内壁上，快速下流，利于底部排出回收。筒体1上设有透明窗31，透明窗31的设置方便工作人员随时能看到筒体1内的气液分离情况及储液量，发现异常及时处理，减小损失，筒体1底部储液量过多时，及时打开排液管4上的控制阀，将液体排出。

本发明在使用时，湿蒸汽经进气管2通入到分离斗7内，只能经侧面的流通孔9流出，流通孔9流通面积小，无法通过的液体则被截留下来，经出液管10下排，起到气液初步分离，流出的气体一部分流经固定通槽11，遇到搅流板12后，会对搅流板12产生一个推力，搅流板12发生转动，搅动气体，使其流速降低，改变其流向，气体中的部分液体与搅流板12碰撞后被滞留下来，凝结成大液滴后向下跌落，通过的气体继续上升，碰撞到集气罩13内壁时，部分液体又被截留下来，顺着集气罩13的斜面顺势下流，分离后的气体经出气管14上排，实现再次气液分离，下落的液滴聚集在支撑板5上的集液凹槽18内，通过导流槽19顺势排入排水凹槽17内，经排水凹槽17分配至各个排液孔16内，液滴经排液孔16下落，聚集在筒体1的底部，将支撑板5上堆积的液体有效引导下排，一方面减小了支撑板5受到的压力，结构受到保护，另一方面提高了液体的回收量；一部分气体则经缺口21、导管23、导流口22通过，在上升过程中气体不断与导管23内壁碰撞，部分液体被滞留下来，顺着导管23内壁下落，剩余的气体受到挡液盘25的阻挡，无法正常上升，气体流向发生改变，气体中夹杂的液体与挡液盘25碰触后，被拦截下来，聚结成大液滴后在重力作用下向下跌落，顺着集气罩13的斜面下流，经导流口22、导管23、缺口21下落，分离后的气体则从流通槽29通过；上升的气体遇到丝网捕雾器30时，丝网捕雾器30能够吸附气体中掺杂的细小液滴，使其无法随着气体继续上升，细小液滴最终聚结成大液滴，在重力作用下向下跌落，在吸收过程中，由于整个丝网捕雾器30的上充满了吸附下来的液滴，吸附能力增强，阻止气体中夹杂的液体通过，实现气液分离，提高了分离后气体的纯度，分离后的气体最终经从出气管14排出，分离后的液体经排液管4排出。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，包括筒体，所述筒体上设有进气管，所述筒体的顶部设有排气管，所述筒体的底部设有排液管，其特征在于：所述筒体内分别设有支撑板和挡液板，所述挡液板位于所述支撑板的上方，所述支撑板的底面上设有分离斗，所述进气管的一端穿过所述支撑板并伸入所述分离斗内，所述分离斗的侧面均匀分布有流通孔，所述分离斗的底部设有出液管，所述支撑板上环绕分布有固定通槽，所述固定通槽内活动连接有搅流板，所述支撑板的外圆周上周向分布有缺口，所述挡液板的外圆周上周向分布有导流口，所述导流口与所述缺口之间设有导管，所述挡液板上设有集气罩，所述集气罩的顶部设有出气管，所述出气管上套设有挡液盘，所述挡液盘包括内环、挡液片和外环，所述挡液片均匀分布在所述外环与所述内环之间，相邻所述挡液片之间形成流通槽，所述内环设于所述出气管上，所述外环设于所述筒体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述支撑板上环绕分布有排液孔，相邻所述排液孔之间设有排水凹槽，所述支撑板的中心设有集液凹槽，所述集液凹槽的深度小于所述排水凹槽的深度，所述集液凹槽与所述排水凹槽之间设有导流槽。

3.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述支撑板与所述分离斗之间设有L型加强片。

4.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：相邻所述导管之间设有加强筋。

5.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述出气管内设有挡板，所述挡板纵向交错分布。

6.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述筒体的内顶部设有丝网捕雾器。

7.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述筒体内设有球面过滤网，所述球面过滤网位于所述出液管的下方。

8.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述筒体的内壁上设有疏水层。

9.根据权利要求1所述的一种湿蒸汽汽液两相的分离装置，其特征在于：所述筒体上设有透明窗。

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