CN110090517B - 一种阶梯式气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶梯式气液分离器，使用时混合气流经由夹腔入口高速进入集液夹腔，在此过程中混合气流中的高比重液体及固态杂质高速运动撞击第一锥面壁并沿第一锥面壁被持续进入的高速混合气流推进到集液夹腔中，混合气流覆盖夹腔入口使得集液夹腔形成一个准封闭空间，进入到集液夹腔中的高比重液体及固态杂质难以再从夹腔入口反向溅射出再次形成混合气流，集液夹腔中的高比重液体及固态杂质聚集并受高速气流作用力和重力作用沿夹腔体内边缘汇流至集液夹腔底部由排泄口排出；可避免混合气流中高比重液体及固态杂质在初始气液分离时反向溅射再次形成混合气流、混合气流初始气液分离更为彻底、初始气液分离效果更优。

Description

一种阶梯式气液分离器

技术领域

本发明属于油雾收集器技术领域，具体涉及一种安装设置在油雾收集器的前级处理环节的对油雾进行初始气液分离处理的气液分离器。

背景技术

目前现有油雾收集器的前级过滤器如中国实用新型专利（公告号CN207838601）所公开的，在筒状过滤器的前端面外缘向外扩展形成一个锥形吸收口围边，并且围边上设置有孔隙，筒状过滤器的前端面内缘沿筒状过滤器内孔中心轴线朝筒状过滤器内收缩延伸成型有漏斗结构层，漏斗结构层的后端中心留有聚点排液通口，聚点排液通口上衔接有与通口等径的排液弯管。高速混合气流由锥形吸收口围边引导约束形成射流并受到漏斗结构层引导形成向心力聚点，聚点排液通口的口径远小于锥形吸收口围边的口径，通过聚点排液通口的气流量被限制，快速通过该通口的混合气流中，油液颗粒物及固态颗粒物受气流惯性力持续推进、聚集挤压，油液颗粒物及固态颗粒物的占比大而气体却占比小；未能通过聚点通口的气流中气体占比大而油液固态杂质占比小，且只能改变及翻转气流方向，透过及翻转锥形吸收口围边进入筒状过滤器过滤结构层，再在过滤器内孔空间处向后排向下一个环节，混合气流中的高比重液体及固态杂质汇集成流通过排液弯管向下排出，完成两级气液分离；可通过漏斗结构层、聚点排液通口及排液弯管的设置实现对进入到油雾收集器中的混合气流中的高比重液体及固态杂质进行初始气液分离处理，以避免前级过滤器的筒状过滤器饱和堵塞，确保油雾收集器整体恒定有效运行。

上述现有油雾收集器的前级过滤器可在一定程度上对进入到油雾收集器中的混合气流中的高比重液体及固态杂质进行初始气液分离处理，但在实际使用过程中，高速混合气流由锥形吸收口围边引导约束形成射流并受漏斗结构层引导形成向心力聚点时，高速混合气流中的油液颗粒物及固态颗粒物受气流惯性力持续推进、聚集挤压的同时会受漏斗结构层的作用而反弹出漏斗结构层，导致相当一部分油液颗粒物及固态颗粒物随未能通过聚点通口的气流透过及翻转锥形吸收口围边进入筒状过滤器过滤结构层，混合气流的初始气液分离效果受到漏斗结构层的反弹溅射干扰，其对进入到油雾收集器中的混合气流中的高比重液体及固态杂质进行初始气液分离处理地并不十分彻底。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可避免混合气流中的高比重液体及固态杂质在初始气液分离时反向溅射再次形成混合气流降低分离效果的可实现混合气流初始气液分离更为彻底、初始气液分离效果更优的阶梯式气液分离器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阶梯式气液分离器，包括第一锥面壁、第二锥面壁、夹腔入口、集液夹腔和排泄口，所述第一锥面壁设置在第二锥面壁的内侧且第一锥面壁的前端朝第二锥面壁外伸出形成封闭尖端，第二锥面壁的后端和第一锥面壁的后端封闭连接并在第二锥面壁和第一锥面壁之间形成集液夹腔，第二锥面壁的前端和第一锥面壁的前端之间形成有夹腔入口，排泄口设置在集液夹腔的底部上。

进一步的，所述第二锥面壁的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁，第一锥面壁的后端壁缘上外翻延伸成型有第二延伸壁，第一延伸壁和第二延伸壁之间通过第一连接壁进行连接，第一延伸壁和第二延伸壁之间形成有与集液夹腔相通的扩展集液腔，排泄口设置在集液夹腔和扩展集液腔的底部上。

进一步的，所述第二锥面壁的前端壁缘上外翻成型有扩口边壁。

优选的，所述第二锥面壁的壁面和第一锥面壁的壁面平行或接近平行。

优选的，所述第一延伸壁的壁面和第二延伸壁的壁面平行或接近平行。

进一步的，所述第二锥面壁的外侧设置有第三锥面壁，第三锥面壁的后端和第二锥面壁的后端封闭连接并在第三锥面壁和第二锥面壁之间形成二级集液夹腔，第三锥面壁的前端和第二锥面壁的前端之间形成有二级夹腔入口，排泄口设置在二级集液夹腔和集液夹腔的底部上。

进一步的，所述第二锥面壁的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁，第三锥面壁的后端壁缘上外翻延伸成型有第三延伸壁，第三延伸壁通过第二连接壁和第一延伸壁连接，第三延伸壁和第一延伸壁之间形成有与二级集液夹腔相通的二级扩展集液腔，排泄口设置在二级集液夹腔和二级扩展集液腔的底部上。

本发明具有如下有益效果：

本发明一种阶梯式气液分离器，使用时设置在气流由吸入口进入收集器内部的前级处理空间位置，可独立使用，也可与其他气液处理元件结合成另一整体综合使用，进入到油雾收集器中的混合气流经由夹腔入口高速进入集液夹腔中，在此过程中混合气流中的高比重液体及固态杂质高速运动撞击第一锥面壁并沿第一锥面壁被持续进入的高速混合气流推进到集液夹腔中，持续高速进入的混合气流覆盖夹腔入口使得集液夹腔形成一个准封闭空间，进入到集液夹腔中的高比重液体及固态杂质难以再从夹腔入口反向溅射出再次形成混合气流，集液夹腔中的高比重液体及固态杂质聚集并受高速气流作用力和重力作用沿边缘流至集液夹腔的底部由排泄口排出，而混合气流中的气体和高比重液体及固态杂质存在惯性差异以及其他物理属性差异，高比重液体及固态杂质聚集的同时混合气流中的气体运动仍呈活跃性，混合气流中的气体遇到障碍物时会绕行以寻找其他路径通过，混合气流中的气体会绕过阶梯式气液分离器进入到阶梯式气液分离器的后续其他处理环节；具有可避免混合气流中的高比重液体及固态杂质在初始气液分离时反向溅射再次形成混合气流、混合气流初始气液分离更为彻底、初始气液分离效果更优的特点。

附图说明

图1为本发明一种阶梯式气液分离器的第一种实施例的半剖断面结构示意图；

图2为本发明一种阶梯式气液分离器的第一种实施例的半剖立体图；

图3为本发明一种阶梯式气液分离器的第一种实施例的简化结构示意图；

图4为本发明一种阶梯式气液分离器的第一种实施例的气液分离过程示意图；

图5为本发明一种阶梯式气液分离器在使用时混合气流中的高比重液体及固态杂质在集液夹腔中的受力状态及运动状态示意图；

图6为本发明一种阶梯式气液分离器的第二种实施例的半剖断面结构示意图；

图7为本发明一种阶梯式气液分离器的安装使用状态示意图；

图8为本发明一种阶梯式气液分离器与其他处理元件后组合使用时的使用状态示意图；

图9为本发明一种阶梯式气液分离器与其他处理元件前后组合使用时的使用状态示意图。

图中：1、第一锥面壁；2、第二锥面壁；3、夹腔入口；4、集液夹腔；5、排泄口；6、第一连接壁；7、第三锥面壁；8、二级夹腔入口；9、二级集液夹腔；21、第一延伸壁；22、扩口边壁；40、扩展集液腔；41、第二延伸壁；61、第二连接壁；71、第三延伸壁；90、二级扩展集液腔。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚地理解本发明要求保护的技术思想。

如图1-3所示本发明一种阶梯式气液分离器的第一种实施例，包括第一锥面壁1、第二锥面壁2、夹腔入口3、集液夹腔4和排泄口5，第一锥面壁1设置在第二锥面壁2的内侧且第一锥面壁1的前端朝第二锥面壁2外伸出形成封闭尖端，第二锥面壁2的后端和第一锥面壁1的后端封闭连接并在第二锥面壁2和第一锥面壁1之间形成集液夹腔4，第二锥面壁2的前端和第一锥面壁1的前端之间形成有夹腔入口3，排泄口5设置在集液夹腔4的底部上。

其中，第二锥面壁2的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁21，第一锥面壁1的后端壁缘上外翻延伸成型有第二延伸壁41，第一延伸壁21和第二延伸壁41之间通过第一连接壁6进行连接，第一延伸壁21和第二延伸壁41之间形成有与集液夹腔4相通的扩展集液腔40，排泄口5设置在集液夹腔4和扩展集液腔40的底部上，可为混合气流中的高比重液体及固态杂质聚集提供更多空间。

第二锥面壁2的前端壁缘上外翻成型有扩口边壁22，可更好地引导混合气流经由夹腔入口3进入到集液夹腔4内。

最佳的，第二锥面壁2的壁面和第一锥面壁1的壁面平行或接近平行。第一延伸壁21的壁面和第二延伸壁41的壁面平行或接近平行。

如图6所示本发明一种阶梯式气液分离器的第二种实施例，在第一种实施例的第二锥面壁2的外侧设置有第三锥面壁7，第三锥面壁7的后端和第二锥面壁2的后端封闭连接并在第三锥面壁7和第二锥面壁2之间形成二级集液夹腔9，第三锥面壁7的前端和第二锥面壁2的前端之间形成有二级夹腔入口8，排泄口5设置在二级集液夹腔9和集液夹腔4的底部上。

具体的，第二锥面壁2的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁21，第三锥面壁7的后端壁缘上外翻延伸成型有第三延伸壁71，第三延伸壁71通过第二连接壁61和第一延伸壁21连接，第三延伸壁71和第一延伸壁21之间形成有与二级集液夹腔9相通的二级扩展集液腔90，排泄口5设置在二级集液夹腔9和二级扩展集液腔90的底部上。

本发明一种阶梯式气液分离器的第二种实施例为二级气液分离结构，依次类推，可根据实际需要在第三锥面壁7的外侧再以相同的结构方式设置第四锥面壁，形成三级气液分离结构；在此不再赘述。

如图4、图5和图7所示，本发明阶梯式气液分离器在使用时安装设置在前级处理环节的筒状过滤器前端，进入到油雾收集器中的混合气流经由夹腔入口3高速进入集液夹腔4中，在此过程中混合气流中的高比重液体及固态杂质高速运动撞击第一锥面壁1并沿第一锥面壁1被持续进入的高速混合气流推进到集液夹腔4中，持续高速进入的混合气流覆盖夹腔入口3使得集液夹腔4形成一个准封闭空间，进入到集液夹腔4中的高比重液体及固态杂质难以再从夹腔入口3反向溅射出再次形成混合气流，集液夹腔4中的高比重液体及固态杂质聚集并受高速气流作用力和重力作用沿边缘流至集液夹腔4的底部由排泄口5排出，而混合气流中的气体和高比重液体及固态杂质存在惯性差异以及其他物理属性差异，高比重液体及固态杂质聚集的同时混合气流中的气体运动仍呈活跃性，混合气流中的气体遇到障碍物时会绕行以寻找其他路径通过，混合气流中的气体会绕过阶梯式气液分离器进入到阶梯式气液分离器后端的筒状过滤器中；具有可避免混合气流中的高比重液体及固态杂质在初始气液分离时反向溅射再次形成混合气流、混合气流初始气液分离更为彻底、初始气液分离效果更优的特点；当然如图8所示，本发明阶梯式气液分离器也可以与其他处理元件后组合，或者如图9所示与其他处理元件前后组合使用。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种阶梯式气液分离器，其特征在于：包括第一锥面壁（1）、第二锥面壁（2）、夹腔入口（3）、集液夹腔（4）和排泄口（5），所述第一锥面壁（1）设置在第二锥面壁（2）的内侧且第一锥面壁（1）的前端朝第二锥面壁（2）外伸出形成封闭尖端，第二锥面壁（2）的后端和第一锥面壁（1）的后端封闭连接并在第二锥面壁（2）和第一锥面壁（1）之间形成集液夹腔（4），第二锥面壁（2）的前端和第一锥面壁（1）的前端之间形成有夹腔入口（3），排泄口（5）设置在集液夹腔（4）的底部上；

所述第二锥面壁（2）的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁（21），第一锥面壁（1）的后端壁缘上外翻延伸成型有第二延伸壁（41），第一延伸壁（21）和第二延伸壁（41）之间通过第一连接壁（6）进行连接，第一延伸壁（21）和第二延伸壁（41）之间形成有与集液夹腔（4）相通的扩展集液腔（40），排泄口（5）设置在集液夹腔（4）和扩展集液腔（40）的底部上；

所述第二锥面壁（2）的壁面和第一锥面壁（1）的壁面平行或接近平行；

所述第一延伸壁（21）的壁面和第二延伸壁（41）的壁面平行或接近平行。

2.如权利要求1所述的一种阶梯式气液分离器，其特征在于：所述第二锥面壁（2）的前端壁缘上外翻成型有扩口边壁（22）。

3.如权利要求1所述的一种阶梯式气液分离器，其特征在于：所述第二锥面壁（2）的外侧设置有第三锥面壁（7），第三锥面壁（7）的后端和第二锥面壁（2）的后端封闭连接并在第三锥面壁（7）和第二锥面壁（2）之间形成二级集液夹腔（9），第三锥面壁（7）的前端和第二锥面壁（2）的前端之间形成有二级夹腔入口（8），排泄口（5）设置在二级集液夹腔（9）和集液夹腔（4）的底部上。

4.如权利要求3所述的一种阶梯式气液分离器，其特征在于：所述第二锥面壁（2）的后端壁缘上外翻延伸成型有第一延伸壁（21），第三锥面壁（7）的后端壁缘上外翻延伸成型有第三延伸壁（71），第三延伸壁（71）通过第二连接壁（61）和第一延伸壁（21）连接，第三延伸壁（71）和第一延伸壁（21）之间形成有与二级集液夹腔（9）相通的二级扩展集液腔（90），排泄口（5）设置在二级集液夹腔（9）和二级扩展集液腔（90）的底部上。