CN110270140A - 一种自动排气气液分离器 - Google Patents

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吴九九
付嘉琦
闫冰
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    • B01D19/0063—Regulation, control including valves and floats
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
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Abstract

一种自动排气气液分离器，包括罐体（1）、进水管（2）、出水管（7）、浮子导管（3）、浮子（4）、阀体（5）和阀芯（6）。所述罐体、进水管、出水管构成气液分离器；所述浮子导管、浮子、阀体、阀芯构成自动排气阀。罐体内的废水进行气液分离，分离后的气体在罐体顶部聚集，气压使气液界面下移，带动固定在浮子上的阀芯向下移动，固定的阀体和阀芯形成缝隙，气体从缝隙排出罐体；分离后的液体从罐体的底部出水管排出，实现自动排气。本发明自动排气气液分离器结构简单，构思独特，本发明将阀门机构设计到气液分离器中，实现了废水厌氧处理管道自动排气气液分离，解决了肠道式厌氧反应器存在的气阻现象。

Description

一种自动排气气液分离器
技术领域
本发明涉及一种自动排气气液分离器，属生物环保技术领域。
背景技术
废水生物处理技术经历了半个多世纪的发展，在环保技术领域的应用日趋成熟，由于微生物的活力无限，只要有水和其正常的生成环境，它就能进行新陈代谢，产生气体，气体在密闭有压力的管道中和水混合流动，不仅影响送水效率，而且在管道高位弯头处极易产生气阻，影响水体在管道中的流动。在肠道式厌氧反应器中，由于生物量大产生的气体多，气阻现象更为突出，为此，在管道中必须进行气液分离，然后将分离出的气体排出。针对这种管道中的现象，迫切需要得到很好地解决。
发明内容
本发明的目的是，针对废水厌氧处理中管道产生气体的气阻问题，本发明提出一种自动排气气液分离器，以解决该问题。
本发明实现的技术方案如下，一种自动排气气液分离器，包括罐体、进水管、出水管、浮子导管、浮子、阀体和阀芯。
所述罐体、进水管、出水管构成气液分离器。
所述浮子导管、浮子、阀体、阀芯构成自动排气阀。
所述罐体为圆筒形密封容器，其罐体轴线与水平面垂直；在罐体上端中央设置有圆筒形的浮子导管；浮子导管上面的密封端部中央垂直方向设有阀体；浮子导管内设有浮子，浮子上端连接阀芯，阀芯的中轴线与浮子中轴线重合；浮子导管的中轴线与阀体的中轴线、阀芯的中轴线重合。
罐体内的废水进行气液分离，分离后的气体在罐体顶部聚集，气压使气液界面下移，带动固定在浮子上的阀芯向下移动，固定的阀体和阀芯形成缝隙，气体从缝隙排出罐体；分离后的液体从罐体的底部出水管排出，实现自动排气。
所述浮子导管沿垂直方向，一端在罐体内并开口，一端在罐体外，端部密封；浮子导管与罐体顶面无缝连接。
所述阀体沿垂直方向，一端在浮子导管内，一端在浮子导管外；阀体与浮子导管顶面无缝连接。
所述浮子是一个上端和下端同等直径的圆柱体结构，其容积重量小于其同等容积的液体重量。
所述浮子导管将浮子控制在浮子导管内上下移动，阀体与阀芯和浮子保持同一轴心线上。
所述浮子导管的气液界面上方气相处，浮子导管上开有通气孔，便于气体流动。
所述阀芯是一个圆锥体构造，阀体是一个圆柱管构造，阀芯与阀体之间的密封是线接触密封。
所述罐体是一个有气液界面的气体收集器，当气体收集到一定的容积时，通过阀体和阀芯组成的阀门排出，送入沼气管道去。
所述罐体下部在与罐体轴线垂直的方向上设置有出水管；罐体中部在与出水管轴线垂直的水平方向设置有进水管。
本发明气液分离器的工作原理如下：本发明自动排气气液分离器是由罐体、进水管、出水管构成的气液分离器和浮子导管、浮子、阀体、阀芯构成的自动排气阀两个部分组成，其过程是先进行气液分离，再将气液分离后的气体自动排出。经厌氧反应的废水从进水管2切线方向流进罐体1，流进的废水沿着罐壁切向旋转流动，使得废水在罐体内的流程达到最长，同时由于废水在罐体内是旋转流动，圆周和圆心之间的水流速度不同，从内到外形成速度差，这使得废水中的微小气泡容易产生相互碰撞，形成大气泡浮出液面，经过分离后的废水不含气泡，比重大于分离前的废水，沉于罐体的底部，在进水压力的作用下，从出水管7排出分离器。分离器不断进水，不断进行气液分离，分离的气体聚集在分离器罐体1顶部随着气体的增多，气压迫使气液界面逐渐下移，带动浮子4的位置向下移动，固定在浮子4上的阀芯6也自然下移，使得阀体5与阀芯6之间形成间隙，分离后的气体在分离器内部压力的作用下，从阀体5与阀芯6之间形成间隙逸出到分离器外（如图3所示）。阀体5与阀芯6及浮子4的轴心必须在同一轴心上，排气阀才能合缝关闭，阀体5是固定不动的，阀芯6和浮子4是移动的，浮子导管3将浮子4控制在浮子导管3内上下移动，确定阀芯6和浮子4没有水平方向的移动，只有纵向移动，阀体5与阀芯6和浮子4保持同一轴心线上。在浮子导管3的气液界面上方气相处，开有通气孔，便于气体流动。
本发明的有益效果是，本发明自动排气气液分离器结构简单，构思独特，本发明将阀门机构设计到气液分离器中，实现了废水厌氧处理管道自动排气气液分离，解决了肠道式厌氧反应器存在的气阻现象。
附图说明
图1为自动排气气液分离器结构主视图；
图2为自动排气气液分离器结构俯视图；
图3为自动排气气液分离器排气状态；
图中，1是罐体；2是进水管；3是浮子导管；4是浮子；5是阀体；6是阀芯；7是出水管。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1和图2所示。
本实施例一种自动排气气液分离器，包括罐体1、浮子导管3、浮子4、阀体5、阀芯6、进水管2和出水管7。
本实施例中罐体为圆筒形密封容器；在罐体上上端中央设置有浮子导管，浮子导管沿垂直方向，一端在罐体内并开口，一端在罐体外，端部密封；浮子导管上面的密封端部设有阀体，阀体内有阀芯；浮子导管内设有浮子，浮子上端连接阀芯；所述罐体下部在与罐体轴线垂直的方向上设置有出水管；罐体中部在与出水管轴线垂直的水平方向设置有进水管。
通常装有阀芯的浮子在水的浮力的作用下，阀芯上的圆锥顶会将阀体管口封闭，废水流入本实施例分离器，不断进行气液分离，分离的气体聚集在分离器罐体1顶部，随着气体的增多，气压迫使气液界面逐渐下移，带动浮子4的位置向下移动，固定在浮子4上的阀芯6也自然下移，使得阀体5与阀芯6之间形成间隙，分离后的气体在分离器内部压力的作用下，从阀体5与阀芯6之间形成间隙逸出到分离器外，如图3所示。
在实际应用中，可根据肠道式厌氧反应器的大小和产气规模来设计气液分离器的大小。当肠道式厌氧反应器处理废水量大时、处理污染物浓度高时，自动排气气液分离器罐体直径设计大一点；当肠道式厌氧反应器处理废水量小时，处理污染物浓度低时，自动排气气液分离器罐体直径设计小一点。

Claims (9)

1.一种自动排气气液分离器，包括罐体、进水管和出水管；其特征在于，所述气液分离器还包括浮子导管、浮子、阀体和阀芯；
所述罐体、进水管、出水管构成气液分离器；所述浮子导管、浮子、阀体、阀芯构成自动排气阀；
所述罐体为圆筒形密封容器，其罐体轴线与水平面垂直；在罐体上端中央设置有圆筒形的浮子导管；浮子导管上面的密封端部中央垂直方向设有阀体；浮子导管内设有浮子，浮子上端连接阀芯，阀芯的中轴线与浮子中轴线重合；浮子导管的中轴线与阀体的中轴线、阀芯的中轴线重合；
罐体内的废水进行气液分离，分离后的气体在罐体顶部聚集，气压使气液界面下移，带动固定在浮子上的阀芯向下移动，固定的阀体和阀芯形成缝隙，气体从缝隙排出罐体；分离后的液体从罐体的底部出水管排出，实现自动排气。
2.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述浮子导管沿垂直方向，一端在罐体内并开口，一端在罐体外，端部密封；浮子导管与罐体顶面无缝连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述阀体沿垂直方向，一端在浮子导管内，一端在浮子导管外；阀体与浮子导管顶面无缝连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述浮子是一个上端和下端同等直径的圆柱体结构，其容积重量小于其同等容积的液体重量。
5.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述浮子导管将浮子控制在浮子导管内上下移动，阀体与阀芯和浮子保持同一轴心线上。
6.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述浮子导管的气液界面上方气相处，浮子导管上开有通气孔，便于气体流动。
7.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述阀芯是一个圆锥体构造，阀体是一个圆柱管构造，阀芯与阀体之间的密封是线接触密封。
8.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述罐体是一个有气液界面的气体收集器，当气体收集到一定的容积时，通过阀体和阀芯组成的阀门排出，送入沼气管道去。
9.根据权利要求1所述的一种自动排气气液分离器，其特征在于，所述罐体下部在与罐体轴线垂直的方向上设置有出水管；罐体中部在与出水管轴线垂直的水平方向设置有进水管。
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