CN110270138A - 气液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气液分离装置，涉及气液分离技术领域，气液分离装置包括外管以及内管，外管的上端设有供内管插入的第一开口，内管插入外管至指定深度时，内管在第一开口处与外管密封连接；外管还设有第一进液口和用于排出从液体中分离出的气体的出气口，出气口处安装有第一开关阀，第一开关阀处于常关状态；内管的下端设有第二进液口，内管通过第二进液口与外管连通，内管位于外管之外的部分设有出液口，分离出气体的液体从出液口排出。缓解了现有技术中应用于化学品输送过程中的气液分离装置结构较为复杂，安装繁琐，且不能保证化学品传输的连续性的技术问题。

Description

气液分离装置

技术领域

本发明涉及气液分离技术领域，具体而言，涉及一种气液分离装置。

背景技术

随着自动湿化学设备在半导体、太阳能以及LED等领域中应用的越来越广泛，需求量越来越大，传统的人工配液、补液逐渐由自动化供液取代，在这过程中，化学品集中供液系统便得到了越来越重要的应用。尤其在大扬程输送，精确配比等使用环境下，便体现出其极大的优势。根据实际需要，能够保证连续准确的供液很重要。在实际操作中，由于化学液本身中会夹杂少量气泡，同时在供液过程中换桶操作会使管路中气体增多，使得化学品输送过程中流量计测得的流量值存在误差，从而配液比例不精确，影响了生产工艺。

现有技术中的气液分离装置采用的分离结构很多，其分离方法也很多，包括重力沉降、折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离、填料分离等。但现有技术中在化学品输送过程中直接进行气液分离的分离装置结构较为复杂，且不能保证化学品传输的连续性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气液分离装置，以缓解现有技术中应用于化学品输送过程中的气液分离装置结构较为复杂，且不能保证化学品传输的连续性的技术问题。

本发明提供一种气液分离装置，包括：

外管，所述外管上端设有第一开口，所述外管上设有第一进液口以及安装有第一开关阀的出气口；

以及内管，所述内管通过所述第一开口插入所述外管，所述内管在所述第一开口处与所述外管密封连接，所述内管下端设有用于与外管连通的第二进液口，所述内管位于所述外管之外的部分设有出液口。

进一步的，所述外管下端设有排放口，所述排放口处安装有第二开关阀。

进一步的，还包括透明的液位观察管，所述外管侧壁由下至上分别设有第二开口和第三开口，所述液位观察管的两端分别与所述第二开口和所述第三开口连通。

进一步的，所述液位观察管为PFA(Perfluoroalkoxy，四氟乙烯)管。

进一步的，所述液位观察管设有用于检测外管中液面高度的液位传感器。

进一步的，所述第一开关阀为气控阀。

进一步的，所述内管下端包裹有过滤网，所述过滤网覆盖所述第二进液口。

进一步的，所述内管侧壁设有多个用于固定所述过滤网的安装孔。

进一步的，所述第一进液口设置在所述外管侧壁的中部，所述出气口设置在所述外管的上部。

进一步的，所述内管在所述第一开口处与所述外管焊接固定。

相对于现有技术，本发明提供的气液分离装置的有益效果如下：

本发明提供的气液分离装置，包括外管以及内管，其中，外管的上端设有供内管插入的第一开口，内管插入外管至指定深度时，内管在第一开口处与外管密封连接，保证内管和外管连接处不漏气的同时，也保证了两者的相对固定；外管还设有第一进液口和用于排出从液体中分离出的气体的出气口，出气口处安装有第一开关阀，第一开关阀处于常关状态。内管的下端设有第二进液口，内管通过第二进液口与外管连通，内管位于外管之外的部分设有出液口。

具体工作时，首先，气液混合的化学品通过第一进液口进入外管，外管内的化学品液面逐渐升高并淹没内管的第二进液口，此时外管内的化学品中，由于气体密度更小，气体上浮，液体下沉，随着气液混合的化学品向外管的持续导入以及外管上层的气体越来越多，外管中增加的液体体积挤压外管中越来越多的气体，导致气体压力越来越大，液体被压入内管中，随着内管内液体的液面越来越高，直至液体从内管的出液口溢出，完成对化学品的气液分离。其中，随着外管内的气体所占空间越来越大，可以通过定时打开第一开关阀，将气体从出气口排出，避免气体将外管内的液体液面压至第二进液口以下而导致气体进入内管，保证气液分离的准确性。

本发明提供的气液分离装置，只包括外管和内管，结构简单，且在使用时只需将气液混合的化学品从第一进液口持续导入，气液分离后的液体便可从出液口持续导出，保证了化学品传输的连续性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气液分离装置的结构示意图。

图标：100－外管；200－内管；300－液位观察管；

110－第一进液口；120－出气口；130－排放口；

210－第二进液口；220－出液口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1，本实施例提供的气液分离装置，包括外管100以及内管200，其中，外管100的上端设有供内管200插入的第一开口，内管200插入外管100至指定深度时，内管200在第一开口处与外管100密封连接，保证内管200和外管100连接处不漏气的同时，也保证了两者的相对固定；外管100还设有第一进液口110和用于排出从液体中分离出的气体的出气口120，出气口120处安装有第一开关阀，第一开关阀处于常关状态。内管200的下端或靠近下端的侧壁设有第二进液口210，内管200通过第二进液口210与外管100连通，内管200位于外管100之外的部分设有出液口220。

具体工作时，首先，气液混合的化学品通过第一进液口110进入外管100，外管100内的化学品液面逐渐升高并淹没内管200的第二进液口210，此时外管100内的化学品中，由于气体密度更小，气体上浮，液体下沉，随着气液混合的化学品向外管100的持续导入以及外管100上层的气体越来越多，外管100中增加的液体体积挤压外管100中越来越多的气体，导致气体压力越来越大，液体被压入内管200中，随着内管200内液体的液面越来越高，直至液体从内管200的出液口220溢出，完成对化学品的气液分离。其中，随着外管100内的气体所占空间越来越大，可以通过定时打开第一开关阀，将气体从出气口120排出，避免气体将外管100内的液体液面压至第二进液口210以下而导致气体进入内管200，保证气液分离的准确性。

本实施例提供的气液分离装置，只包括外管100和内管200，结构简单，且在使用时只需将气液混合的化学品从第一进液口110持续导入，气液分离后的液体便可从出液口220持续导出，保证了化学品传输的连续性。

值得说明的，本实施例中，工作状态下的外管100和内管200均竖直设置，此时，优选将内管200的底部插至靠近外管100的底部，以使第二进液口210的高度相对更低，保证只有最底部的最先进入外管100也最充分分离出气体的化学品得以进入内管200，并随后输送至出液管道。此外，上述提到的“密封连接”可以是通过密封件如圆筒状活塞套设在内管200和外管100之间来完成内管200和外管100连接处的密封，也可以通过焊接的方式来完成内管200和外管100连接处的密封。

具体的，本实施例还对气液分离装置的具体结构做以下详细介绍。

本实施例中，外管100下端设有排放口130，排放口130处安装有第二开关阀。

具体的，在气液分离装置工作时，排放口130处的第二开关阀处于常关状态，以保证外管100底部的封闭，而当气液分离装置在使用过程中出现问题时，可以通过打开第二开关阀以将外管100和内管200内的化学品排空，从而进行安全的维修。

值得说明的，气液分离装置在长时间的使用下，化学品中可能混有的固体颗粒等杂质可能在重力的作用下堆积至外管100的底部，此时，则可以定时打开第二开关阀，对外管100尤其是底部进行清洗，保证气液分离装置的整洁。

参照图1，本实施例中，气液分离装置还可以包括透明的液位观察管300，外管100侧壁由下至上分别设有第二开口和第三开口，液位观察管300的两端分别与第二开口和第三开口连通。

具体的，第二开口和第三开口在这里代指从竖直外管100侧壁水平延伸的连接管，液位观察管300与两个连接管连通，使液位观察管300和外管100形成连通的回路，此时，液位观察管300中的高度即为外管100中的高度，在外管100为金属管或其他不可透视的材料时，通过液位观察管300即可观察外管100的液面高度，保证外管100的液面高度不会低于第二进液口210的高度，也提醒工作人员及时打开第一开关阀，完成对外管100气体中的排出。

值得说明的，本实施例优选设置出气口120尽可能靠近外管100的上端设置，减少放气时有液体从出气口120排出情况的发生。

本实施例中，液位观察管300为PFA管。

PFA管为透明的塑料管，其有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，即在本实施例中，可以完成对所有种类的化学品的接触，使气液分离装置的适用性更强。

或者，作为本实施例中实时监测液面高度的另一种方式，还可以在液位观察管300设有用于检测外管100中液面高度的液位传感器。

具体的，液位传感器可以为静压式液位传感器，也可以为浮球式液位传感器等，其可以将外管100中的液面高度实时传输至控制终端，不需要工作人员定时去气液分离装置位置处观察，提高了工作人员的工作效率。

基于液位传感器，本实施例还可以设置所述第一开关阀为气控阀。

具体的，当液位传感器检测到外管100中的液体液面下降至指定高度时，控制器控制气控阀打开，外管100中的气体得以从出气口120中排出；而在气体排出过程中，当液位传感器检测到外管100中的液体液面上升至指定高度时，控制器再控制气控阀关闭，使外管100再次形成封闭的环境。该设置使外管100内气体的放气操作完全自动化控制，保证了每次放气量的精准性的同时，也进一步降低了工作人员的工作强度。

本实施例中，内管200下端还可以包裹有过滤网，过滤网覆盖第二进液口210。

过滤网的孔径相比于第二进液口210的孔径更小，可以更精确的完成对液体中气体的过滤，进一步的提高了气液分离装置的气液分离效果。

本实施例中，内管200侧壁设有多个用于固定过滤网的安装孔。

具体的，安装孔有多个并靠近内管200下端设置，通过插销状结构穿过过滤网的通孔并与安装孔插接固定，完成过滤网在内管200上的固定。该设置能够灵活调节过滤网在第二进液口210处的张紧度，保证过滤网对液体中气体的过滤效果。

本实施例中，第一进液口110设置在外管100侧壁的中部，出气口120设置在外管100的上部。

在正常的工作状态下，外管100内的液面高度应当小于第一进液口110的高度，以避免外管100内的液体回流至供液管道内。出气口120的高度则要保证即使外管100内的液面高度高于第一进液口110时，也不会高于出气口120的高度，避免液体从出气口120流出而造成浪费或产生环境污染和安全隐患。

或者，在外管100上端面面积足够大的情况下，本实施例也可以将第一进液口110设置在外管100的上端，也可以将出气口120设置在外管100的上端。

最后，本实施例中，内管200在第一开口处与外管100焊接固定。相比于内管200与外管100的其他连接方式，焊接的方式使内管200和外管100的连接处强度更高，进而使外管100内部的耐压等级更高，减少了漏气发生的几率，提高了气液分离装置对化学品的气液分离效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气液分离装置，其特征在于，包括：

外管(100)，所述外管(100)上端设有第一开口，所述外管(100)上设有第一进液口(110)以及安装有第一开关阀的出气口(120)；以及

内管(200)，所述内管(200)通过所述第一开口插入所述外管(100)，所述内管(200)在所述第一开口处与所述外管(100)密封连接，所述内管(200)下端设有用于与所述外管(100)连通的第二进液口(210)，所述内管(200)位于所述外管(100)之外的部分设有出液口(220)。

2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述外管(100)下端设有排放口(130)，所述排放口(130)处安装有第二开关阀。

3.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，还包括透明的液位观察管(300)，所述外管(100)侧壁由下至上分别设有第二开口和第三开口，所述液位观察管(300)的两端分别与所述第二开口和所述第三开口连通。

4.根据权利要求3所述的气液分离装置，其特征在于，所述液位观察管(300)为PFA管。

5.根据权利要求3所述的气液分离装置，其特征在于，所述液位观察管(300)设有用于检测外管(100)中液面高度的液位传感器。

6.根据权利要求5所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一开关阀为气控阀。

7.根据权利要求1－6任一项所述的气液分离装置，其特征在于，所述内管(200)下端包裹有过滤网，所述过滤网覆盖所述第二进液口(210)。

8.根据权利要求7所述的气液分离装置，其特征在于，所述内管(200)侧壁设有多个用于固定所述过滤网的安装孔。

9.根据权利要求7所述的气液分离装置，其特征在于，所述第一进液口(110)设置在所述外管(100)侧壁的中部，所述出气口(120)设置在所述外管(100)的上部。

10.根据权利要求7所述的气液分离装置，其特征在于，所述内管(200)在所述第一开口处与所述外管(100)焊接固定。