CN109751798A - 气液分离器 - Google Patents

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胡记超
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
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    • B01D19/0057—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Abstract

本发明涉及一种气液分离器，其包括：本体，其包围腔；出气口，其附接到所述本体的顶部并且与所述腔连通；出液口，其附接到所述本体的底部并且与所述腔连通；以及输入管，其构造为带有在所述本体外部延伸的弯曲形状，并且从所述本体的外部连通到所述腔中。本发明的气液分离器具有结构简单、易于制造、安装方便等优点，并且能够对气液两相混合物进行高效率的分离，从而为下游的处理装置提供纯度更好的气体流和液体流，提高了系统的整体效率。

Description

气液分离器
技术领域
本发明涉及制冷或冷却领域，并且更具体而言，涉及一种用于制冷系统或冷却系统的气液分离器。
背景技术
已知的是，喷射器广泛应用于HVAC和制冷应用中。喷射器所产生的通常是气液两相混合物，例如气液两相的制冷剂。这些气液两相混合物通常被输送到分离器或气液分离器中。气液分离器构造为将气液两相混合物分离为气相和液相，然后将两相分别输送至下游的其他处理装置。
然而，现有的气液分离器对两相混合物通常是利用重力来进行分离，例如在气液分离器的顶部收集上升的气相，并且在底部收集下降的液相。这样的分离效果并不好，输送往下游的液体中通常混杂有20%左右的气相物质，并且输送往下游的气体中也混杂有相当数量的液相物质。上述非充分的分离影响了下游其他处理装置的操作，甚至可能发生损坏的情况。
因此，所期望的是提供一种改进的气液分离器，其能够提高气液两相混合物的分离效率，同时具有较小的压降。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种气液分离器，其带有提高气液两相混合物的分离效率的机构。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种气液分离器，包括：
本体，其包围腔；
出气口，其附接到本体的顶部并且与腔连通；
出液口，其附接到本体的底部并且与腔连通；
输入管，其构造为带有弯曲部，并且从本体的外部连通到腔中；以及
隔板，其位于腔中并且包含一个或多个孔。
可选地，弯曲部位于本体外部、或位于本体内部，或延伸穿过本体。
可选地，隔板构造为具有上凸或下凹的形状，隔板上的一个或多个孔可位于隔板的中间或边缘，一个或多个孔可构造为均匀地或非均匀地分布，并且具有预定尺寸。
可选地，输入管还包括：第一部分，其沿第一直线延伸，并且其下游与弯曲部连通；以及第三部分，其在腔中沿第三直线延伸，并且其上游与弯曲部连通。
可选地，弯曲部沿第二曲线延伸，第二曲线为圆弧线，其形成带有第一角度的圆心角。
可选地，第一角度为 30-360度之间。
可选地，第三直线构造为与本体的内壁正切。8根据权利要求4的气液分离器，可选地，输入管在隔板上方通入本体中。
可选地，弯曲部沿第二曲线延伸，第二曲线选自以下曲线中的一种或多种：圆弧、椭圆、抛物线、部分的双曲线、不规则曲线或它们的组合。
可选地，第二曲线为螺旋线，并且沿本体的周边延伸超过一周。
可选地，本体中设置有分离器，并且输入管的第三部分的下游连接到分离器上。
可选地，分离器为在所述腔的内壁上呈螺旋的管道。
可选地，管道和腔的内壁构造为一体的。
可选地，管道的长度在半圆到完整的圆之间，并且管道的高度逐步降低。
可选地，第一直线、第二曲线和第三直线设置在本体的径向平面上，或相对于本体的径向平面形成预定的角度。
可选地，输入管的横截面构造从上游到下游递减或递增的。
本发明的气液分离器具有结构简单、制造方便、安装维护简便等优点，并且能够对气液两相混合物进行高效率的分离，从而为下游的处理装置提供纯度更好的气体流和液体流，提高了系统的整体效率。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
图1是本发明的气液分离器的一个实施例的侧视图。
图2是图1所示实施例的另一侧视图。
图3是图1所示实施例的俯视图。
图4是本发明的气液分离器的另一个实施例的立体视图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。
首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的，它们是相对的概念，并且因此能够根据其所处于的不同位置和不同的实用状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性用语。
此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征，或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征，仍能够在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行组合，从而获得未在本文中直接提及的本发明的其他实施例。
应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。
图1是本发明的气液分离器的一个实施例的侧视图，并且图2是图1所示实施例的另一侧视图。其中，虚线代表了部件在视图中不可见的部分，例如内壁等。
如图所示，气液分离器100包括：本体110，其包围腔110a；出气口120，其附接到本体110的顶部并且与腔110a连通；出液口130，其附接到本体110的底部并且与腔110a连通；输入管140，其构造为带有弯曲部140b，并且从本体110的外部连通到所述腔110a中；以及隔板150，其位于腔110a中并且包含一个或多个孔。
可选地，弯曲部140b可设置在本体110之外、本体110之内或延伸穿过本体110。
可选地，隔板150可构造为具有上凸或下凹的形状，隔板150上的一个或多个孔可位于隔板150中间或边缘，一个或多个孔可构造为均匀地或非均匀地分布，一个或多个孔的直径可根据实际需要来设定。
图3是图1所示实施例的俯视图。其中，输入管140包括：第一部分140a，其沿第一直线延伸，并且其下游与弯曲部140b连通；以及第三部分140c，其在腔110a中沿第三直线延伸，并且其上游与弯曲部140b连通。
可选地，弯曲部140b构造为沿第二曲线延伸。
可选地，第二曲线为圆弧线，其形成带有第一角度的圆心角。本领域技术人也可以根据实际需要将第二曲线设置为其他类型的曲线，例如圆弧、椭圆、抛物线、部分的双曲线、不规则曲线或它们的组合等。
可选地，第一角度为30-360度之间。在图3中所示的实施例中，第一角度为180度，本领域技术人员也可以根据实际需要来选择合适的角度。
可选地，第二曲线为螺旋线，并且沿本体110的周边延伸超过一周。
可选地，第三直线构造为与本体110的内壁正切。
可选地，输入管140在隔板150上方通入本体110中。
可选地，输入管140的弯曲部140b的至少一部分在腔110a中延伸。
可选地，输入管140的弯曲部140b的至少一部分紧邻本体110的内壁延伸。
可选地，本体110中设置有分离器，并且输入管140的第三部分140c的下游连接到分离器上。图4是本发明的气液分离器的另一个实施例的立体视图。其中，分离器为在腔110a内壁上呈螺旋的管道或其他类似的部件。通过输入管140进入腔110a的气液两相混合物在管道的作用下产生离心力，并且在重力的作用下，使得液体与气体分离。
可选地，分离器与腔110a的内壁构造为一体的。
可选地，该管道的长度在一个半圆到一个完整的圆之间，并且管道的高度逐步降低。
可选地，隔板150可为带有多个孔的圆形结构，气液两相混合物中的液体在重力的作用下，穿过圆形结构，而隔板150对气体起一定的阻挡作用，防止对腔110a下部的液面产生扰动。
可选地，第一直线、第二曲线和第三直线可设置在本体110的径向平面上，也可相对于本体110的径向平面形成预定的角度，以改善输入管140出口流体的流动方向。
可选地，输入管140的横截面可构造为从上游到下游递减或递增的，以改变输入管140出口的流速。
在使用中，气液两相混合物从输入管140的第一部分140a输入，并且沿弯曲部140b运动以获得在圆周方向上的动量。然后，在气液两相混合物通过第三部分140c进入腔110a之后，气液两相混合物将沿本体110的内壁运动。在离心力和重力的作用下，密度较高的液相物质将趋于沉积到本体110的底部，而密度较低的气相物质将趋于上升至本体110的顶部。下降到本体110的底部的液相物质将通过出液口130流出，而聚集在本体110的顶部处的气相物质将通过出气口120流出。
根据本发明的一个实施例，通过采用本发明的气液分离器100，可以将气液两相混合物的气相与液相进行有效的分离，并且分离率达到90%以上。
此外，输入管140的大部分设置在本体110之外，这使得输入管140的尺寸可以不受本体110的尺寸限制，并且也不会阻挡气液两相混合物中的气相成分在本体110内的上升通路，提高了气液分离器100的运行效率。
此外，本发明的输入管140还可提供相对较小的压降，使得气液分离更加快速地进行。
本说明书参考附图来公开本发明，并且还使本领域中的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本发明的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本发明请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (16)

1.一种气液分离器，其特征在于，包括：
本体，其包围腔；
出气口，其附接到所述本体的顶部并且与所述腔连通；
出液口，其附接到所述本体的底部并且与所述腔连通；
输入管，其构造为带有弯曲部，并且从所述本体的外部连通到所述腔中；以及
隔板，其位于所述腔中并且包含一个或多个孔。
2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述弯曲部位于所述本体外部、或位于所述本体内部，或延伸穿过所述本体。
3.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述隔板构造为具有上凸或下凹的形状，所述隔板上的一个或多个孔可位于所述隔板的中间或边缘，一个或多个孔可构造为均匀地或非均匀地分布，并且具有预定尺寸。
4.根据权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述输入管还包括：第一部分，其沿第一直线延伸，并且其下游与所述弯曲部连通；以及第三部分，其在所述腔中沿第三直线延伸，并且其上游与所述弯曲部连通。
5.根据权利要求3所述的气液分离器，其特征在于，所述弯曲部沿第二曲线延伸，所述第二曲线为圆弧线，其形成带有第一角度的圆心角。
6.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述第一角度为 30-360度之间。
7.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述第三直线构造为与所述本体的内壁正切。
8.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述输入管在所述隔板的上方通入所述本体中。
9.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述弯曲部沿第二曲线延伸，所述第二曲线选自以下曲线中的一种或多种：圆弧、椭圆、抛物线、部分的双曲线、不规则曲线或它们的组合。
10.根据权利要求9所述的气液分离器，其特征在于，所述第二曲线为螺旋线，并且沿所述本体的周边延伸超过一周。
11.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述本体中设置有分离器，并且所述输入管的所述第三部分的下游连接到所述分离器上。
12.根据权利要求11所述的气液分离器，其特征在于，所述分离器为在所述腔的内壁上呈螺旋的管道。
13.根据权利要求12所述的气液分离器，其特征在于，所述管道和所述腔的内壁构造为一体的。
14.根据权利要求12所述的气液分离器，其特征在于，所述管道的长度在半圆到完整的圆之间，并且所述管道的高度逐步降低。
15.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述第一直线、所述第二曲线和所述第三直线设置在所述本体的径向平面上，或相对于所述本体的径向平面形成预定的角度。
16.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述输入管的横截面构造从上游到下游递减或递增的。
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