CN110585764A - 一种气液分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液分离装置，至少设置有一个总流道，在总流道的两端，至少设置有一个用于吸入气液两相流的吸入口和一个用于将气液分离后的气体排出气液分离装置的吸出口，总流道内至少设置有三段分离流道段，三段分离流道段及相对应的流入开口和流出开口的设置使得，在气液分离装置位于垂直状态时，至少有一段分离流道段相对应的流出开口在流入开口的上方，在气液分离装置处于水平状态时，且吸出口位于吸入口上方时。本申请提供的上述方案，可以在大于半球范围内的空间任意旋转的同时，实现对吸入的气液两相流持续的气液分离，集成了本申请的气液分离装置的应用设备，使得这些设备集成度更高，更小型化，更便于应用。

Description

一种气液分离装置
技术领域
本发明涉及除尘、清洗等设备中的气液分离技术领域，具体涉及一种气液分离装置。
背景技术
在日常使用中，人们大量使用除尘设备、清洗设备等，在这些设备中，如何处理好气液分离，及分离后的液体再循环利用，对改进这些设备有很大的帮助。
然而，对于一个带有气液两相流的除尘设备、或清洗设备，由于液体与空气被负压一起吸回，要使液体再循环利用，需要解决气液两相流的分离，即，将气体排出设备之外，而将液体返回设备循环使用。
目前，这种气液分离最常见的形式为：分体式分离装置，即在除尘设备、清洗设备等中，气液分离装置与应用部，如吸盘、清洗盘，分体设置，应用部可以在空间一定角度范围内任意转动和移动，气液分离装置则相对少移动，或只做平移不做旋转。参照附图1所示，该装置101包括混有气体11和液体12 (如清洗水、污水等)的两相流，平稳地放置在与水平面102平行的物面上，由管道从应用部(未显示)接入分离装置101的吸入口1a，吸出口4a连接负压泵(未显示)，在分离装置101内构建负压107，将气液分离后的气体11排到大气108中，并在分离装置101的底部设置有排水管连接吸水泵8，将气液分离后沉积在底部的液体12从排水口1m持续排出分离装置101，重力方向如箭头9 所示。应用部与分离装置之间由管道连接，其优点是气液分离装置比较简单，只在平地上移动，不需要考虑分离装置随应用部一起在空间转动的问题，缺点是需要管道来连接应用部与分离装置，通常这种管道需要几米长，并且为保证气液两相流的畅通，管道需要一定的流通截面，因此，设备显得比较零散。
这种形式的分离装置无法集成在应用部内使这些设备小型化。参照附图2 所示，如这种形式的分离装置101集成在应用部内，随应用部在空间一定角度范围内任意转动，在垂直方向，吸入口1a完全有可能高于吸出口4a，其直接结果是：从吸入口1a吸入的气液两相流同时从吸出口4a流出，无法实现气、液分离；以及，排水口1m也完全有可能位于液面105之上，因而，吸水泵8吸出的不再是液体12，排水口1m无法实施气、液分离的持续排水，致使液面105不断上升，溢出吸出口4a。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种气液分离装置，可以随应用部在空间中旋转，实现对气液两相流的分离。
本发明提供了一种气液分离装置，至少设置有一个总流道，在所述总流道的两端，至少设置有一个用于吸入气液两相流的吸入口和一个用于将气液分离后的气体排出所述气液分离装置的吸出口，并在所述总流道内建立负压；所述总流道内至少设置有三段分离流道段，每段分离流道段的两端均设置有流入开口和流出开口，首段所述分离流道段的流入开口为所述总流道的吸入口，末段所述分离流道段的流出开口为所述总流道的吸出口；三段所述分离流道段及相对应的所述流入开口和流出开口的设置使得，在所述气液分离装置位于垂直状态时，至少有一段所述分离流道段相对应的所述流出开口在所述流入开口的上方，并且所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差大于气液分离所必须的必要高度差Y；在所述气液分离装置处于水平状态时，且所述吸出口位于所述吸入口上方时，所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差大于气液分离所必须的必要高度差Y。
进一步地，在所述气液分离装置位于垂直状态时，当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针各偏转到预设角度，并绕中心轴在0到360°内任意旋转，至少有一段所述分离流道段相对应的所述流出开口在所述流入开口的上方，并且所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差，大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y。
进一步地，在所述气液分离装置处于水平状态时，且所述吸出口位于所述吸入口上方时，当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针各偏转到预设角度，并绕中心轴在0到360°内任意旋转时，所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差，大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y；当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针从预设第一角度到预设第二角度偏转，并绕所述中心轴在0到360 °内任意旋转时，至少有所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差、三段所述分离流道段相对应的三对所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差中的任意一个垂直高度差大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y。
进一步地，所述总流道内设置有若干排水口，所述排水口与吸水泵连通，用于将所述总流道内分离后的液体排出所述气液分离装置。
进一步地，所述排水口上设置有液位传感器；当所述液位传感器检测到所述排水口在位于所述气液分离装置内液面上方时，所述排水口关闭；当所述液位传感器检测到所述排水口在位于所述气液分离装置内液面下方时，所述排水口开启。
进一步地，所述排水口内设置有重力阀，所述重力阀包括阀球、阀口、阀壁、悬链和悬体；在所述重力阀沿重力方向悬体在阀球上方时，所述重力阀开启；在所述重力阀沿重力方向悬体在阀球下方时，所述重力阀关闭；在所述重力阀旋转到与重力方向垂直的水平位置时，所述悬体在重力作用下下坠，所述重力阀关闭。
本申请提供的气液分离装置，可以在大于半球范围内的空间任意旋转的同时，实现对吸入的气液两相流持续的气液分离，集成了本申请的气液分离装置的应用设备，使得这些设备集成度更高，更小型化，更便于应用。
附图说明
图1为现有技术中分体式清洗装置结构示意图一；
图2为现有技术中集成式分离装置结构示意图二；
图3为分离装置处于垂直状态的意图；
图4为分离装置处于水平状态的意图一；
图5为本申请的分离装置结构示意图；
图6为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图一；
图7为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图二；
图8为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图三；
图9为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图四；
图10为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图五；
图11为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图六；
图12为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图七；
图13为悬链式重力阀的结构及所处状态示意图八；
图14为分离装置处于水平状态的意图二；
图15为悬链式重力阀合并后阀口构造的实施形式；
图16为串联式单一总流道的结构意图一；
图17为分离流道段相应开口在分离装置底平面示投影意图一；
图18为分离流道段相应开口在分离装置底平面示投影意图二；
图19为在垂直状态下旋转后分离流道段相应开口之间的位置示意图一；
图20为在垂直状态下旋转后分离流道段相应开口之间的位置示意图二；
图21为在垂直状态下旋转后分离流道段相应开口之间的位置示意图三；
图22为在垂直状态下旋转后分离流道段相应开口之间的高度差示意图；
图23为在垂直状态下串并联分离流道段的结构示意图一；
图24为在垂直状态下串并联分离流道段的结构示意图二；
图25为在垂直状态下串并联分离流道段的结构示意图三；
图26为在垂直状态下串并联分离流道段的结构示意图四；
图27为2条总流道拼装在分离装置的结构示意图一；
图28为2条总流道拼装在分离装置的结构及流体流动示意图一；
图29为2条总流道拼装在分离装置内的结构及流体流动示意图二；
图30为分离装置在重力方向偏转一个锐角的结构示意图；
图31为分离装置在重力方向偏转180°后的结构及流体流动示意图一；
图32为分离装置在重力方向偏转180°后的结构及流体流动示意图二；
图33为分离装置在重力方向偏转180°后的结构及流体流动示意图三；
图34为分离装置在重力相反方向偏转一个锐角的结构示意图意图；
图35为分离装置在重力方向偏转90°后的位置示意图；
图36为分离装置在重力方向偏转90°后的结构示意图；
图37为分离装置在重力方向逆时针偏转90°后的结构及流体流动示意图一；
图38为分离装置在重力方向逆时针偏转90°后的结构及流体流动示意图二；
图39为分离装置在重力方向顺时针偏转90°后的结构及流体流动示意图；
图40为分离装置在重力方向顺时针偏转90°后的结构及流体流动示意图一；
图41为分离装置在重力方向顺时针偏转90°后的结构及流体流动示意图二；
图42为分离装置在重力方向上下偏转90°后的位置示意图；
图43为3条总流道拼装在分离装置内的结构示意图；
图44为3条总流道内对应分离流道段的对应开口在底面上的投影示意图；
图45为3条总流道内对应分离流道段中引流道的结构示意图；
图46为3条总流道内其中一条流道的流体流动示意图；
图47为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图一；
图48为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图二；
图49为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图三；
图50为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图四；
图51为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图五；
图52为本申请的分离装置在大于半球空间内任意旋转示意图六；
图53为悬链式重力阀的结构的组合、变化示意图一；
图54为悬链式重力阀的结构的组合、变化示意图二；
图55为悬链式重力阀的结构的组合、变化示意图三；
图56三段分离流道段垂直高度差谷值补强意图一；
图57三段分离流道段垂直高度差谷值补强意图二；
图58三段分离流道段垂直高度差谷值补强意图三；
图59三段分离流道段垂直高度差谷值补强意图四；
图60三段分离流道段垂直高度差谷值补强意图五。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似元件标识。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请易于理解。其中部分特征在不同情况下可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的技术知识可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、如无特别说明，均包括直接和间接连接 (联接)。
本发明提供了一种气液分离装置，如图5所示，该装置至少设置有一个开口1a，用于吸入气液两相流的吸入口、一个开口4a，用于吸出气液分离后气体 11的吸出口，由作为吸入口的开口1a到作为吸出口的开口4a构成分离装置的总流道a，即：1a-4a，图5所示为a、b2条总流道1a-4a、1b-4b拼装在一个分离装置中，以提高分离装置的效率(本申请不对拼装在分离装置内的总流道数量作出限制，并基于单一总流道为主予以说明)；在单一总流道中，设置有至少3 段流道段1a-2a、2a-3a、3a-4a作为分离流道段，当分离装置旋转时，至少并始终有一段分离流道段或以重合、或以分别轮替的方式，不间断地承担了气液分离工作；并设置有至少一个排水口1m用于排出气液分离后的液体(如图5所示) (图5所示的排水口为1m、1n、1p、1q、2m、2n、2p、2q，其中一些排水口的设置缘于2条总流道拼装在一个分离装置内)；这样：
当气液分离装置处于图4所示的水平状态时，作为吸出口的开口4a位于作为吸入口的开口1a的上方，且设置开口4a与开口1a之间沿重力方向的垂直高度差大于必要高度差Y，分离装置能够实现气、液分离；
当气液分离装置处于图3所示的垂直状态，并在0～360°内任意旋转时，在每条总流道中，设置至少并始终有一段分离流道段1a-2a(1b-2b)、2a-3a (2b-3b)、3a-4a(3b-4b)对应的流出开口与流入开口之间的相对位置有垂直高度差，且该流道段的流出开口位于流入开口上方，流出开口与流入开口之间的垂直高度差大于必要高度差Y，即分离装置在0～360°内任意旋转时，至少并始终有一段分离流道段或以重合、或以分别轮替的方式，不间断地承担了气液分离工作。
上述分离装置能持续、有效分离气液两相流的前提条件是：在一定流量、流速下，当：
i至少并始终有一段分离流道段相对应的流出开口与流入开口之间的垂直高度差；以及
ii该分离流道段内沉积的液体形成的液面13与该分离流道段流出口之间的垂直高度差(如图5所示，该高度差为Y2a-1m)；
同时大于必要高度差Y；以及
iii由吸水泵8从排水口1m等排出的液体12的排出量大于或等于从吸入口1a(1b)吸入的两相流中液体12的吸入量，并且位于液面13下的排水口1m 处于开启状态，如图5所示。
为满足上述条件，除分离流道段的数量，及其流出、流入开口的分布两项必须合理设置外，排水口1m等位置的设置，以及开启与关闭状态的设置，包括排水效率等，同样是本申请分离装置能否成功的关键。
现具体按以下顺序予以说明：
分离装置：
排水口的设置：
悬链式重力阀的构造
分离装置在垂直状态旋转时，排水口的开启与关闭设置
分离装置位于水平状态时，排水口的设置
分离流道段的设置：
串联式单一总流道分离流道段的流出、流入开口的分布
串并联式(分流合股)分离流道段在分离装置处于垂直状态下的说明
2条总流道拼装的分离装置在垂直状态下旋转的说明
3条及以上总流道拼装的分离装置在垂直状态下旋转的说明
排水口的设置：
具体的，在分离装置中，分布设置有若干个排水口，以适应分离装置在空间一定角度内任意旋转时，总有至少一个排水口会旋转到分离装置内沉积液体的液面以下。
每个排水口可以连通到各自独立的吸水泵。这时，无论排水口随分离装置旋转到什么位置，排水口都可以处于常开状态。随着分离装置的旋转，其中一些排水口位于液面之上，即位于高位，与该组排水口对应的吸水泵吸出的是气体，而旋转到液面及液面以下位置的排水口吸出的才是气液两相流，这些排水口位于低位。这样设置，虽然不妨碍分离装置气液分离持续进行，但当排水口不止一个时，就会有不止一个吸水泵，显然不合理。
当分离装置中所有排水口连通到吸水泵、而吸水泵的数量少于排水口的数量时，至少有两个及以上的排水口连通到一个吸水泵上。这时，如果所有排水口一直处于常开状态，就会出现这样一种情况，连接到该吸水泵上的两个及以上的排水口中，一组位于高位，在液面之上，一组位于低位，在液面及液面以下，该吸水泵在吸出位于低位的气液两相流的同时，也吸出了位于高位的气体，显然，该吸水泵吸出气液两相流中液体部分的效率明显降低。
以下只讨论分离装置全部排水口连通至一个吸水泵的情况，多个吸水泵的情况可同理参照。
当分离装置所有排水口只连通到唯一一个吸水泵8时，如图5所示，即排水口1m、1n、1p、1q、2m、2n、2p、2q全部连通到吸水泵8上，如果所有排水口也都处于常开状态，该吸水泵8完全有可能只吸出位于高位排水口的气体，而无法吸出位于低位排水口的液体(当连通排水口与吸水泵之间管道中的任一段都未被液体灌满时)，排水失效，即无法维持气液分离的必要高度差Y，分离装置失效。
因此，本申请中，设置排水口位于高位时关闭，位于低位时开启，使得所有排水口能连通到一个吸水泵而不致排水失效，提高分离装置的集成度。
排水口的设置：
悬链式重力阀的构造
具体实施例1如下：
在排水口中，设置有一重力阀201，如图6所示，在重力阀201内，设置有阀球202、阀口203、阀壁204、悬链205、悬体206。分离装置的排水口即为该重力阀201的阀口203，即分离装置的排水口通过设置在其上的重力阀 201的阀球202与悬体206的重力来实现开启和关闭，其中，重力方向如9所示。
当重力阀201的悬体206指向阀球202的方向，或该方向沿重力方向的分量与重力方向9一致时(除被分离装置的底板托住之外)，重力阀201开启，如图 6所示；以及在垂直方向沿垂直面103上左右偏转一个α锐角207的范围内，该重力阀201一直处于开启状态，如图7所示。
当重力阀201的悬体206指向阀球202的方向，或该方向沿重力方向的分量与重力方向9相反时(除被分离装置的底板托住之外)，如图8所示，以及在垂直方向沿垂直面103上左右偏转一个β锐角208的范围内，重力阀201一直处于关闭状态，如图9所示。
当重力阀201随分离装置旋转到与重力方向9垂直的水平位置时，悬体 206在重力作用下下坠，重力阀201关闭，以及在水平方向沿水平面102上下偏转一个γ锐角209的范围内，重力阀201一直处于关闭状态，如图10、11、 12、13所示。
图53-55显示了悬链式重力阀的其他类似构造形式，不论这些形式如何组合变化，利用重力及其分量来控制悬链式重力阀的开启与关闭的本质是一样的，包括施加弹簧、拉簧力来控制阀球203的开启与关闭，其中，包括重力阀旋转到与重力方向9垂直的水平位置时，以及在水平方向沿水平面102上下偏转一个γ锐角209的范围内，重力阀201都需要处于关闭状态的本质是一样的。
排水口的设置：
分离装置位于水平状态时，排水口的设置
当分离装置处于图4所示的水平状态时，所有悬链重力阀的阀壁204设置成：接近阀口203处小、离开阀口203处大的喇叭状，在水平状态时，阀球203 上作用有离开阀口203的重力分量，及/或重力阀相对于水平状态都设置有一个向外倾斜的坡面，如图14所示，虽然此时因坡面的存在，悬体可能位于阀球之上，但此时因悬体被坡面或底板托住而从分离装置中心向外移动，因此，所有排水口这时都处于开启状态。这时，分离装置如果设置成：作为吸出口的开口 4a相对于作为吸入口的开口1a沿重力方向的垂直高度差大于必要高度差Y，以及此时分离装置开口4a与位于其底层的液面之间的垂直高度差大于必要高度差Y，分离装置的气液分离将持续、有效进行。
锐角α、β、γ的大小，取决于液体的粘度、阀球202在阀壁204内摩擦力的大小、悬链205的柔软程度，悬体206的质量大小，以及悬体206与阀球203的重量比大小，阀壁204喇叭状等，可以按需要设计调整。
实施例2
如图5所示，排水口1m、1q位于总流道a内，负责总流道a内的沉积液体 12的排出，此时总流道a内的液面为13；1n、1p负责总流道b内沉积液体12 的排出，参考图29可知，此时总流道b内的液面分别为14、15，从图5及图 29可知，由于开口2b的连通，液面14与液面15等高；而此时，分离装置位于垂直状态下12:00在上6:00在下的位置，位于总流道a内的液面13与总流道b 内的液面14、15因其排水口都连接到同一个吸水泵8上而等高(除非该组连接管道未全部灌满液体外)，以及如果设置液面13、14、15等高，并不会妨碍两条总流道各自的气液分离，为此，可以把1m、1p连通，合并为1s，同理，当分离装置位于垂直状态并旋转到6:00在上12:00在下时，1n、1q连通合并为1t同样不会妨碍两条总流道a、b在6:00在上12:00在下时各自流道内的气液分离。
排水口1m、1p合并为排水口1s，排水口1n、1q合并为排水口1t的一个前提条件是：阀口203m及203p必须同时开启、同时关闭，其本质仍然是两个阀的作业，只是在制作中把原先的阀口203一分为二，阀口203m作为排水口1m，阀口203p作为排水口1p，同时处理2条总流道a、b当分离装置在 12:00在上6:00在下时开启，以及在6:00在上12:00在下时关闭，如图15所示，以获得合理的集成度。排水口1t同理。
同理，排水口2m、2p，以及2n、2q可以分别连通合并为2u、2v(未显示)。
实施例3：
所述排水口上设置有液位传感器；当液位传感器检测到所述排水口在位于液面上方时，所述排水口关闭；当液位传感器检测到所述排水口位于液面下方时，所述排水口开启；或采用电磁阀门、以及借助角向仪来判断分离装置的旋转情况，实现排水口1m、1n、1p、1q，或1s、1t，2m、2n、2p、2q或1u、1v 按需开启、关闭等。
分离流道段的设置：
串联式单一总流道的分离流道段的流出、流入开口的分布
当串联式单一总流道的分离装置处于图3所示的垂直状态时：
在分离装置中，至少设置有3段分离流道段1a-2a、2a-3a、3a-4a，开口1a 为吸入口，连通气液两相流，开口4a为吸出口，连通负压泵(未显示)，如图 16所示。
与3段分离流道段相对应的流入、流出开口1a、2a、3a、4a距分离装置物理中心可设置为等距，或不等距。4个开口在分离装置中的分布以及在其底平面的投影，如图17所示。
当分离装置沿中心轴110任意旋转时，开口1a、2a、3a、4a也随之旋转，将4个开口的分布设置成：无论分离装置沿中心轴110如何旋转，在开口1a、 2a、3a、4a中，至少并始终有一对开口及其对应的分离流道段，其流出开口比流入开口的垂直位置高，并且这个高度差大于必要高度差Y，即至少并始终有一分离流道段或以重合、或以分别轮替的方式，在分离装置处于垂直状态下任意旋转角度范围内，不间断地承担了气液分离工作，以及结合上述排水口的设置，使得该段分离流道段的流出口与该段分离流道段内沉积液体12液面的垂直高度差也大于必要高度差Y，这样，分离装置的气液分离可以持续、有效进行。
具体说明如下：
分离装置在0～360°内任意旋转，总可以分解为开口1a、2a、3a、4a共同沿某一物理中心在0～360°内旋转，以及该物理中心的平移，流体依次经开口 1a、2a、3a、4a流动，产生3对高度差，它们分别是：
Y2a-1a＝Y2a-Y1a
Y3a-2a＝Y3a-Y2a
Y4a-3a＝Y4a-Y3a
如图18所示，图中，双箭头向下，为该分离流道段的流出开口高于流入开口，双箭头向上，为流出开口低于流入开口。
为简明起见，设开口半径为r1a、r2a、r3a、r4a(实施中不限于圆)，如图17所示，开口在分离装置上的位置半径分别为R1a、R2a、R3a、R4a，开口2a、3a、4a 与开口1a之间的夹角分别为ζ21、ζ31、ζ41，旋转角为θ，开口1a的初始相位角设定为0，如图18所示，这样，开口1a、2a、3a、4a的高度分别为Y1a、Y2a、 Y3a、Y4a：
Yia＝(Ria-ria)sin(θ+ζi1)，θ＝[0，360]，i＝1、2、3、4
具有实际物理意义的是：一个开口边缘到另一个开口的边缘的垂直距离，如果开口的几何尺寸相对于必要高度差Y很小，可以忽略不计，则：
Yia＝Riasin(θ+ζi1)，θ＝[0，360]，i＝1、2、3、4
图19显示了分离流道段1a-2a流出、流入开口之间的垂直高度差：
Y2a-1a＝Y2a-Y1a
在θ为0～360°内的情况，其中，阴影部分为该高度差Y2a-1a大于必要高度差 Y的θ角的范围；
图20显示了分离流道段2a-3a流出、流入开口之间的垂直高度差：
Y3a-2a＝Y3a-Y2a
在θ为0～360°内的情况，其中，阴影部分为该高度差Y3a-2a大于必要高度差Y 的θ角的范围；
图21显示了分离流道段3a-4a流出、流入开口之间的垂直高度差：
Y4a-3a＝Y4a-Y3a
在θ为0～360°内的情况，其中，阴影部分为该高度差Y4a-3a大于必要高度差Y 的θ角的范围；
图22显示了所有3段分离流道段相对应的开口分别大于必要高度差Y的θ角的分布范围，其中，阴影部分为一对以上开口大于必要高度差Y的θ角，即在阴影区域对应的θ角范围内，有2段分离流道段重合承担了气液分离工作。
因此，总可以通过调整分离流道段开口的分布、及几何尺寸，开口在分离装置的位置半径R1a、R2a、R3a、R4a，开口之间的夹角ζ21、ζ31、ζ41来设置所述3 段分离流道段，使得分离装置在0～360°内任意旋转时，至少有一对开口对应的分离流道段，其流出开口与流入开口之间的垂直高度大于必要高度差Y，以及结合上述排水口的设置，使得该段分离流道段的流出开口与该段分离流道段内沉积液体12的液面之间的垂直高度差也大于必要高度差Y，这样，分离装置的气液分离可以持续、有效进行。
分离流道段的设置：
串并联式(分流合股)分离流道段在分离装置处于垂直状态下的说明
如图23所示，处于如图3所示的垂直状态的分离装置，设置有开口1a、 3a，并在1a、3a之间，在分流道隔板10上设置有开口2a、2a’。开口1a连通气液两相流，流体经开口1a、2a、3a及/或1a、2a’、3a流动。图示位置，开口1a位于6:00附近，处于低位，开口2a’、2a分别位于3:00、9:00附近，处于中位，开口3a位于12:00附近，处于高位。
如果分离装置在12:00在上6:00在下位置时，中位、低位之间、高位、中位之间的垂直高度差大于必要高度差Y时，气液分离过程中的气体11、液体 12如图23的所示方向流动。这时，位于中位的开口2a、2a’、以及位于高位的3a 同时承担了气、液分离工作。
如图24所示，当分离装置旋转到3:00在上9:00在下位置时，开口1a、3a 位于中位，开口2a位于低位，开口2a’位于高位，图24说明了位于分流隔板 10后面流体的流动情况：由于开口1a高于开口2a、流入开口2a的仍然为气液两相流，开口2a’高于开口1a，流入开口2a’的为气体11；图25说明了位于分流隔板10前面流体的流动情况：并联流道段2a-3a承担了气液分离工作，并联流道段2a’-3a维持流体的流入状态，此时从开口2a’流入的是气体11，两并联流道段合股流向开口3a，从开口3a流出的是气体11。
如图26所示，当分离装置旋转到9:00在上3:00在下位置时，开口1a位于高位，开口2a、2a’、3a都低于开口1a的位置，因此，从开口3a流出的仍然为气液两相流，即，分流后增加的并联流道段1a-2a’-3a在合股后，对气液分离而言，等同于串联分离流道段中的2段分离流道段1a-2a、2a-3a，不能完成 0～360°气液分离，因此，至少需要再增加一段分离流道段4a-3a进行气液分离，达到与串联流道段相同的3段分离流道段。为此，设置一开口4a，起码位于中位，使得开口4a与3a的垂直高度差大于必要高度差Y，分离装置才能满足在0～360°旋转情况下的气液分离。
串联式分离流道段与串并联式分流合股分离流道段的比较：
1)两者都需要至少3段分离流道段1a-2a(2a’)、2a(2a’)-3a、3a-4a才能完成0～360°内旋转的气液分离，串并联式分流合股流道虽然多了一段并联流道段1a-2a’-3a，但对于气液分离而言，等同于串联式单流道1a-2a-3a-4a构成的单一总流道；
2)在分离装置为单个吸入口为开口1a的情况下，串并联式分流合股流道因增加一并联流道段，与串联式(如图16所示)比较，减少了构成流道段的层，但需要相应增大开口的位置半径Ria，即同等比较需要相应增大分离装置的尺寸，才能获得与串联式分离流道段相同的必要高度差Y，这是因为串并联式分流合股流道采用了在中位开口的情况，而串联式分离流道段没有这个限制，可以在中位设置开口，也可以不在中位设置，取决于3段分离流道段相对应的开口在0～360°内的分布情况；
3)如以下说明可知，对于分离装置有一个以上吸入口，如有作为吸入口的开口1a、1b，或1a、1b、1c等，对应于每一个吸入口的串联式单一总流道 1a/b/c-2a/b/c、2a/b/c-3a/b/c、3a/b/c-4a/b/c需要拼装在一个分离装置内时，如再要设置串并联式分流合股流道段，会发生冲突。多吸入口的设置，适应了分离装置的整个底部作为连接截面，去连通气液两相流的情况。这种多吸入口的设置，可以当分离装置在0～360°范围内旋转时，总有一个吸入口靠近与气液两相流连接截面上的低位，可将位于该截面低位的液体吸干净。
分离流道段的设置：
2条总流道拼装的分离装置在垂直状态下旋转的说明
对于气液两相流，分离装置可以按需要设置成单个开口作为吸入口，也可以设置成若干个开口作为吸入口来连接气液两相流。
图27显示了设置有开口为1a、1b 2个吸入口的本申请分离装置的基本构造(分离装置处于图3所示的垂直状态)；
A)设置有底板1到4，为简明起见，包围在底板间的围圈壁板没有显示；
B)在底板间的每层设置有分流道隔板1d、2d、3d，分别把对应层/空间分为两个总流道，对应于各自的吸入口1a、1b；
C)在带有吸入口的底板与相邻底板间的分流道隔板1d的两侧设置有排水口1m、1n、1p、1q或1s、1t，在同一层，及/或在相邻层的分流道隔板2d的两侧设置有排水口2m、2n、2p、2q，或2u、2v，并连接到吸水泵8上；并在所有排水口内设置有悬链式重力阀201，负责所有排水口按需开启与关闭；
D)在分离装置底面上设置的开口1a、1b，如图27所示，分别连接气液两相流，现假设1a设置在靠近6:00位置，位于低位，1b设置在靠近12:00位置，位于高位，并在分流道隔板1d、2d划出的共面扇形区设置开口2a、2b，在分流道隔板2d、3d划出的共面扇形区设置开口3a、3b，在分流道隔板3d划出的底板4的两侧设置开口4a、4b，分别构成2条总流道：1a-2a-3a-4a、1b-2b-3b-4b，开口4a、4b分别、或合并连通到负压泵(本申请未显示)上，在 a、b 2条总流道内产生负压，并使2条总流道内的两股流体互不串流(除重力阀设置成两个排水口分别连通两股流体外，此时两股流体在总流道内同样不串流)；并满足如下两个必要条件：
1)处于垂直状态的分离装置从0～360°旋转到任一角度时，至少并始终有一对开口及其对应的分离流道段，其流出开口比流入开口的垂直位置高，并且这个高度差大于必要高度差Y，即，至少并始终有一段分离流道段，在任意旋转角度范围内，或以重合、或以分别轮替的方式，不间断地承担了气液分离工作；
2)以及结合上述排水口的设置，使得该段分离流道段的流出开口与该段分离流道段内沉积液体12的液面之间的垂直高度差也大于必要高度差Y。
具体如下：经开口1a、1b吸入的气液两相流，分别在总流道a、b内流动，即分别在分流道隔板1d、2d、3d的两侧流动，在分流道隔板1d的两侧，分别设置排水口1m、1p(或1s，以下同理，不一一注明)靠近开口1a，位于低位，设置排水口1n、1q靠近开口1b的位置，位于高位。这样，当分离装置处于12:00 在上6:00在下时，根据上述排水口的构造，位于低位的排水口1m、1p开启，位于高位的排水口1n、1q关闭，如图27-29所示，并且，沿垂直面103在12:00 至6:00方向左右偏转一个α锐角207的范围内，上述排水口开启、关闭的状态不变，如图30所示。而当分离装置处于6:00在上12:00在下时，位置反转，排水口1n、1q开启，排水口1m、1p关闭，以及沿垂直面103在6:00至12:00方向左右偏转一个β锐角208的范围内，上述排水口开启、关闭状态不变，如图 31-34所示。
在分流道隔板1d的两侧，及/或在分流道隔板2d的两侧，如图27所示，分别设置排水口2m、2q位于9:00一侧，设置排水口2n、2q位于3:00一侧(当分离装置处于3:00在上9:00在下时，如图36所示，排水口2m、2p位于低位，排水口2n、2q位于高位)。
这样，当分离装置处于12:00在上6:00在下，根据上述排水口及重力阀的设置可知，排水口1m、1p开启，排水口1n、1q及排水口2m、2n、2p、2q关闭，如图27-30所示；相反，当分离装置处于6:00在上12:00在下时，排水口 1n、1q开启，其余排水口全部关闭，如图31-34所示。
当分离装置处于3:00在上9:00在下时，排水口2m、2q开启，排水口2n、2q关闭，如图35、36-38所示；当分离装置处于9:00在上3:00在下时，排水口 2n、2q开启，其余排水口全部关闭，如图35、39-41所示。
以上为简明起见，上述图示排水口沿12:00至6:00方向、及3:00至9:00 方向设置。实际实施时，排水口并不要求沿该组方向设置，以及不需要排水口 1m、1n、1p、1q与排水口2m、2n、2p、2q的方向分别平行或正交设置。
以下分别说明开口1a、1b吸入的气液两相流的流动、分离情况。
如图28所示，从开口1a吸入的气液两相流，因分流道隔板1d的设置，经开口2a流出，构成一分离流道段1a-2a(为简明起见，开口3a、4a未显示)。气液两相流从低位开口1a进入总流道a后，从高位开口2a流出。如上所述，由于分流道隔板1d前面流道的排水口1m处于开启状态，当吸水泵8从开口1m 吸出的液量大于开口1a吸入液量时，总流道a内的液面13接近排水口1m的位置。这时，如果开口2a与液面13之间的垂直距离Y2a-1m大于必要高度差Y时，气体11从开口2a流出，而液体12沉积于分离装置的底部，等待从排水口 1m排出，完成了从低位开口1a吸入的气液两相流气、液的持续分离。
如图29所示，从开口1b流入的气液两相流进入总流道b后，经开口2b、 3b流出(为简明起见，开口4a未显示)。气液两相流从高位开口1b进入分流道隔板1d后面流道，从低位开口2b流出，此时，流出的仍然为气液两相流。如上所述，由于位于低位的排水口1p处于开启状态，分流道隔板1d后面流道内的液面14接近排水口1p的位置。
进一步，由于开口2b与分流道隔板1d后面流道相通，分流道隔板2d下方的液面15与液面14等高。如果开口3b与液面15之间的垂直距离Y3b-1p大于必要高度差Y，则气体11从高位开口3b流出，而液体12沉积于总流道b的底部，等待从排水口1p排出，完成了从高位开口1b吸入的气液两相流的分离。
如图28、29所示，因排水口1m、1n、1p、1q同时连通到吸水泵8，高位排水口1n、1q设置成关闭，低位排水口1m、1p设置成开启，这时位于分流道隔板1前面流道与后面流道虽然不相通，但因排水口1m、1p都连通到吸水泵8 上，当这些连通的管道内充满液体时，液面13、14等高，因此，液面13、14、 15等高。
至此，在2条总流道a、b中的各自分离流道段1a-2a、1b-2b-3b分别完成了分离装置处于垂直状态下、及12:00在上6:00在下，从开口1a、1b吸入的气液两相流的分离。
当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置、沿垂直面103从12:00在上6:00 在下的位置左、右偏转一个α锐角207的范围，如图30所示，高度差Y2a-1m’、 Y3b-1m’为锐角α的函数，α＝0～锐角207，当该组垂直高度差，以及锐角α范围内的垂直高度差Y2a-1m’、Y3b-1m’都大于必要高度差Y，并且，由图7 可知，在该α锐角范围内，排水口1m、1p始终保持开启状态、排水口1n、1q 始终保持关闭状态，满足气液分离的两个基本要求，因此，在这个α锐角范围内，气液分离将持续、有效进行。
同理，当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置旋转180°后，即分离装置处于6:00在上12:00在下位置时，如图31所示，开口1a、1b，2a、2b，3a、 3b与没有旋转前相比较，位置相当，总流道a、b所示位置互换，而排水口1m、 1p处于高位，在重力阀201作用下关闭，排水口1n、1q处于低位，处于开启状态，因此，分离装置同样能够持续、有效完成从开口1a、1b吸入的气液两相流的气、液分离，如图32、33所示。
同理，沿垂直面103从6:00在上12:00在下的方向左、右偏转一个β锐角 208的范围，如图34所示，高度差Y2b-1n’、Y3a-1n’为锐角β的函数，β＝0 ～锐角208，在该锐角β范围内的垂直高度差Y2b-1n’、Y3a-1n’都大于必要高度差Y，满足气液分离的两个基本要求，因此，在这个β锐角范围内，气液分离将持续、有效进行。
当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置旋转至3:00在上9:00在下的位置时，如图35、36-38所示，这时，如图10、11所示，排水口1m、1n、1p、 1q在悬体206作用下，都处于关闭状态，排水口2m、2p处于开启状态，排水口2n、2q处于关闭状态。
同理，如图36、37所示，当分离装置旋转至3:00在上9:00在下的位置时，从开口1a吸入的流体，经总流道a的开口1a-2a-3a-4a流出，开口1a进入的气液两相流在分流道隔板1d的下方流动，经分流道隔板1d与2d划出的共面扇形区上的开口2a进入分流道隔板2d的上方。此时进入开口2a的流体仍然为气液两相流。进一步，当该流体经分流道隔板2d、3d划出的共面扇形区上的开口3a流出，此时，在分流道隔板2d上方的液面16位于排水口2p附近，由上述排水口及其重力阀的设置可知，此时排水口2p处于开启状态，当液面16与开口3a的垂直高度差Y3a-2p大于必要高度差Y，从开口3a流出的是气体11，完成了当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置，在3:00在上9:00在下时，从开口1a吸入的气液两相流的气、液分离。
进一步，如图38所示，从开口1b吸入的流体，经总流道b的开口1b-2b-3b-4b 流出，开口1b进入的气液两相流在分流道隔板1d的上方流动，经分流道隔板 1d与2d划出的共面扇形区上的开口2b进入分流道隔板2d的下方，以及经分流道隔板2d、3d划出的共面扇形区上的开口3b流出，此时，进入分流道隔板 3d上方的流体仍然为气液两相流。在分流道隔板2d下方的液面17位于排水口 2m附近，同理，此时排水口2m处于开启状态，以及液面18经开口3b连通后与液面17等高，当开口3a与液面18的垂直高度差Y4b-2m大于必要高度差Y，以及按上述排水口的设置，从开口4b流出的是气体11，完成了当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置，在3:00在上9:00在下时，从开口1a吸入的气液两相流的气、液分离。
同理，如图39-41所显示，当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置旋转至9:00在上3:00在下的位置时，在2条总流道a、b内，从开口1a、1b吸入的气液两相流的气液分离情况。
同理，如图42所显示，当处于垂直状态(如图3所示)的分离装置、从3:00 在上9:00在下、以及9:00在上3:00在下的位置，沿水平面102上下偏转一个γ锐角209的范围内，从开口1a、1b吸入的气液两相流的所处的分离流道段的高度差以及这些开口与对应液面的高度差如果都大于必要高度差Y，气液分离可持续进行。
分离流道段的设置：
3条及以上总流道拼装的分离装置在垂直状态下旋转的说明
当分离装置带有3个及以上开口1a、1b、1c等作为吸入口时，在3条总流道1a-2a-3a-4a、1b-2b-3b-4b、1c-2c-3c-4c等中，相对应的分离流道段如果仍然按2条总流道的方式拼装，即采用共面扇形区来设置流入、流出开口的话，如图43所示，会产生共面扇形区的累积影响吸出口4a/b/c等与其相对应的总流道吸入口1a/b/c之间夹角ζ的设置，如图44所示，以至于当分离装置处置垂直状态任意旋转时，在各条总流道相对应的各自分离流道段中，无法做到：至少并始终有一段分离流道段，在任意旋转角度范围内或以重合、或以分别轮替的方式，不间断地承担气液分离工作，致使气液分离装置在某些旋转角θ范围内的失效。
为获得更均衡、有效的出、入口高度差，拼装有3条及以上总流道的分离装置可以在各自的总流道中的分离流道段上，分别设置引流道1ag、1bg、1cg，其余类推，来替换上述在共面扇形区上设置的开口，如图45所示。引流道为辅助流道段，当处于垂直状态的分离装置在0～360°内任意旋转时，不主要分担气液分离工作。因此，对于总流道为a对相应的分离流道段内，主要分担气液分离工作的流体段，分别称为1aF、2aF、3F,而在分离流道段内流经引流道的流体段分别称为：1af、2af、3af，其他吸入口的情况类推。引流道可以由挡板、隔断、开口等形式构建。因引流道有其长度，为此增加的开口，视作引流道的长度为零时的开口，即，在引流道上设置的作为流入开口与流出开口的那些开口，对于气液分离而言等同于引流道长度为零的那些开口。如在引流道中的一段也对气液分离做出了贡献，该段即为分离流道段的一部分，只是其空间形态发生了变化。
采用引流道来替代设置在共面扇形区上的开口是改善共面扇形区对4a (4b、4c同理)位置限制的方法之一。由图46与图44比较可知，采用引流道来替代设置在共面扇上的开口，在同等分离装置尺寸、或同等开口位置半径Ri的情况下，将大幅度增加流出、流入开口之间的垂直高度差Δ4a-3a，因此，相对于必要高度差Y有更大的宽裕度。
同理，如图46所示，在3条总流道中总流道a内的流体流动情况如图所示，其他2条总流道内的流体流动情况同理。按上所示，3条及以上总流道拼装在一个分离装置内同样可以实现气液分离。
至此，本申请实现了分离装置处于图4所示的水平状态、以及处于图3所示的垂直状态，并绕中心轴110在0～360°内任意旋转时的气液分离。
事实上，当充分考虑分离流道段相对应的开口位置半径Ri的大小，以及充分考虑总流道吸出口4a与吸入口1a之间、3段分离流道段相对应的流出开口与流入开口之间，当分离装置处在水平状态时，从吸出口指向吸入口的垂直高度差Z、Z2a-1a、Z3a-2a、Z4a-3a的大小，如图47所示，则分离装置从水平状态向垂直状态转动时，原先3段分离流道段相对应的流出、流入开口间的垂直距离：
Y2a-1a＝Y2a-Y1a
Y3a-2a＝Y3a-Y2a
Y4a-3a＝Y4a-Y3a
也是的函数，即：
同时，3段分离流道段相对应的流入开口与流出开口的垂直高度差 同样是的函数：
其中，i＝1、2、3、4，a为总流道a，
θ＝[0,360°]，因此，为气液分离做出贡献的垂直高度差为：
即：
其中，i＝2、3、4，θ＝[0,360°]，a为总流道a，
同时，分离装置处于水平状态从吸出口4a指向吸入口1a的垂直高度差也是的函数，记作为说明简单起见，参考图18，设定吸出口4a与吸入口1a之间的夹角ζ41＝0，则该垂直高度差简化为：
其中，ζ41＝0。
当分离装置从图4所示的水平状态向图3所示的垂直状态转动到时，由于已经充分考虑了分离装置吸入开口与吸出开口之间的垂直高度差Z及其的大小，参考图14，总可以找到这样一个使得当分离装置处于时，所有排水口都处于开启状态，大于这个时，参考图10-12，悬体206位于悬球202下方的那些排水口关闭，此时，这些排水口位于高位；悬体206位于悬球202上方的那些排水口开启，此时，这些排水口位于低位(当分离装置处于时，不存在悬体206与悬球202沿重力方向等高的情况)，这样：
当分离装置从水平状态向垂直状态旋转角小于时，，如图48所示，将分离装置归于处于水平状态分析，总可以找到这样一个Z，使得吸出口4a与吸入口1a之间的垂直高度差大于等于气液分离的必要高度差Y，同时也大于等于气液分离的必要高度差Y，气液分离可持续、有效进行，其中δ为分离装置内液面到分离装置吸入口1a之间沿重力方向的垂直高度差。
当分离装置从水平状态向垂直状态转动，并大于或等于时，总可以找到这样一组Zi以及Ri，使得当分离装置绕中心轴110在0～360°内任意旋转时，至少并始终有如下之一的垂直高度差，大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y，这些垂直高度差分别是： 使得气液可持续、有效进行，其中
显然，总存在这样一个临界角当分离装置从图4所示的水平状态向图3所示的垂直状态转动，以及绕中心轴110在0～360°内任意旋转时，气液分离完全依赖于垂直距离差即，分离装置吸出口与液面的垂直高度差总是小于 之一，并小于或等于必要高度差Y。
该临界角的物理意义为：气液分离装置从开始，转动并超过图3所示的垂直位置，一直转到分离装置吸出口与液面之间的垂直高度差不再独立地对气液分离做出贡献，气液分离主要依赖于垂直高度差
当气液分离装置处于时，间或依赖于垂直高度差 间或依赖于垂直高度差间或两者共同为气液分离做出贡献，取决于分离装置绕中心轴110在0～360°内旋转的角度而定。
如图49-52所示，显示了当30°、45°、60°时，在一组合适的Zi以及Ri情况下的垂直高度差 大于或等于必要高度差时，在θ位0～360°内的分布情况。可以看出，当时，仅有满足条件，其余3段分离流道段相对应的流入开口与流出开口之间的垂直高度差都不满足气液分离的条件，当间或依赖于垂直高度差 间或依赖于垂直高度差间或两者共同为气液分离做出贡献，当时，分离装置吸出口与吸入口之间的垂直高度差不再独立对气液分离做出贡献，只由分离流道段来负责气液分离工作。
至此，气液分离装置完成了从图4所示的水平位置，向图3所示的垂直位置转动，超过垂直位置后再转到的范围内，当分离装置绕中心轴110在0～ 360°内任意旋转情况下，可持续、有效进行气液分离工作，如图48所示。
这是一个由的锥体环，如图48所示的阴影部分切出的球面，显然，大于半球面。
因此，本申请的气液分离装置，实现了在大于空间半球范围内任意旋转的气液分离。
在总流道内设置有3段分离流道段的布局下，相对应有三个旋转角θ对应区域的出水口与入水口之间的垂直高度差构成一组最小值，即，当气液分离装置在0～360°内任意旋转时，这种垂直高度差处于谷值状态，如图22的阴影部分顶尖的谷值所示，在图22所示情况下，该组谷值对应的旋转角θ分别是60°、 180°、300°附近及其左右区域(该组θ取决于流出开口、流入开口的布局)，分别称这组3个谷值垂直高度差对应的旋转角为θ’1、θ’2、θ’3、，即在3段分离流道段的布局中，总有这样一组θ’对应的区域，流出开口与流入开口之间的垂直高度差为谷值，只有当这组谷值都大于必要高度差Y时，气液分离装置才能满足θ在0～360°内任意旋转情况下的气、液分离。
从另一个角度看，在这组旋转角θ’左右一个区域内，气、液分离最容易失效，相当于3处短板，或3处缺口。为提高3段分离流道段布局的气液分离可靠性和适用性，在3段分离流道段流出开口4之后，或与3段分离流道段相间，针对旋转角θ’对应的3处谷值增加补强措施是可取方法之一。
实施例，如图56所示，在3段分离流道段流出开口4后，或与3段分离流道段相间，设置一组由若干流道段组成的分离流道段，新增分离流道段的数量取决于需要对3段分离流道段中的哪些谷值增加补强，其吸出开口5连接负压泵，在流出开口4与吸出开口5之间设置有一组隔断区域，隔断流出开口4与吸出开口5，使之不直接连通，此时，流出开口4成为了吸出开口5的流入开口，本例采用由3边构建的三角区作为隔断，如图56阴影部分所示，三角区的角尖与围壁构成了一组新的流出开口与流入开口，从开口4流出的流体沿阴影部分三角区的3条边，并经三角区角尖与围壁构建的新的流道开口流入吸出口5，当θ＝θ’1时，如图56所示，垂直高度差YH(θ’1)明显大于未增加新流道时的高度差，使得3段分离流道段在θ＝θ’1时的垂直高度差的谷值得到了提升、补强。同理，图57、58显示了垂直高度差YH(θ’2)、YH(θ’3)提升、补强了当θ＝θ’2、θ＝θ’3时 3段分离流道段的谷值，这将大幅度提升气液分离装置的气液分离裕度。
上述实施例的本质是通过增加一组新的分离流道段及其流出开口与流入开口，与原来3段分离流道段错开一个起始相位角θ’0、新增流出开口流入开口的再分布、或流体的流动顺序的再设置等方法，使得新增流道在旋转角为θ’时，流出开口与流入开口之间的垂直高度差大于原来3段分离流道段的垂直高度差，即大于原来3段分离流道段垂直高度差的谷值，以增加分离装置的气液分离裕度。这相当于新增一组分离流道段，新构建的流出开口与流入开口之间垂直高度差的峰、谷值与原来3段分离流道段垂直高度差的峰、谷值，通过错位、叠加等方式相互弥补，来提高原来3段分离流道段的垂直高度差的谷值，如图59 所示。
当原来的3段分离流道段在旋转角为θ’1、θ’2、θ’3时相对应的一组垂直高度差的谷值，以及新增若干分离流道段相对应的新的垂直高度差的谷值，部分或全部都小于必要高度差Y，但原来的3段分离流道段与新增的那组分离流道段，通过错位、叠加等方式相互弥补后，在θ＝0～360°范围内，至少处处都有一对流出口与流入口的垂直高度差大于必要高度差Y来实现气液分离，显然这种组合是本申请的一种变化，是通过新增分离流道段及其流出开口与流入开口的数量、并通过错位、叠加等方式相互弥补，来达到分离装置在θ＝0～360°范围内，处处至少有一对流出开口与流入开口的垂直高度差大于必要高度差Y来实现气液分离，其本质任然是至少设置有3段分离流道段，以及在θ＝0～360°范围内处处至少有一对流出开口与流入开口的垂直高度差大于必要高度差Y。，如图60所示。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种气液分离装置，其特征在于，至少设置有一个总流道，在所述总流道的两端，至少设置有一个用于吸入气液两相流的吸入口和一个用于将气液分离后的气体排出所述气液分离装置的吸出口，并在所述总流道内建立负压；
所述总流道内至少设置有三段分离流道段，每段分离流道段的两端均设置有流入开口和流出开口，首段所述分离流道段的流入开口为所述总流道的吸入口，末段所述分离流道段的流出开口为所述总流道的吸出口；
三段所述分离流道段及相对应的所述流入开口和流出开口的设置使得，
在所述气液分离装置位于垂直状态时，至少有一段所述分离流道段相对应的所述流出开口在所述流入开口的上方，并且所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差大于气液分离所必须的必要高度差Y；
在所述气液分离装置处于水平状态时，且所述吸出口位于所述吸入口上方时，所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差大于气液分离所必须的必要高度差Y。
2.如权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，在所述气液分离装置位于垂直状态时，
当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针各偏转到第一预设角度，即偏转到预设临界角的补角，并绕中心轴在0到360°内任意旋转，至少有一段所述分离流道段相对应的所述流出开口在所述流入开口的上方，并且所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差，大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y。
3.如权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，在所述气液分离装置处于水平状态时，且所述吸出口位于所述吸入口上方时，
当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针各偏转到第二预设角度，即偏转到所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差对应的角度，并绕中心轴在0到360°内任意旋转时，所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差，大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y；
当所述气液分离装置沿顺时针、逆时针从预设第一角度到预设第二角度偏转，并绕所述中心轴在0到360°内任意旋转时，至少有所述吸出口与所述吸入口之间的垂直高度差、三段所述分离流道段相对应的三对所述流出开口与所述流入开口之间的垂直高度差中的任意一个垂直高度差大于或等于气液分离所必须的必要高度差Y。
4.如权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述总流道内设置有若干排水口，所述排水口与吸水泵连通，用于将所述总流道内分离后的液体排出所述气液分离装置。
5.如权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，所述排水口内设置有重力阀，所述重力阀包括阀球、阀口、阀壁、悬链和悬体；
在所述重力阀沿重力方向悬体在阀球上方时，所述重力阀开启；
在所述重力阀沿重力方向悬体在阀球下方时，所述重力阀关闭；
在所述重力阀旋转到与重力方向垂直的水平位置时，所述悬体在重力作用下下坠，所述重力阀关闭。
6.如权利要求1-4任意一项所述的气液分离装置，其特征在于，所述排水口上设置有液位传感器；
当所述液位传感器检测到所述排水口在位于所述气液分离装置内液面上方时，所述排水口关闭；
当所述液位传感器检测到所述排水口在位于所述气液分离装置内液面下方时，所述排水口开启。
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