CN111389106B - 一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，包括第一或第二旋流剪切式分离标准模块组件，其分别由第一盘体、第二盘体和第三盘体组成，或由第一盘体、第二盘体、第三盘体、第四盘体和第五盘体组成，第一或第二旋流剪切式分离标准模块组件均沿主轴轴向间隔连接在主轴上，在旋转分离器在高速旋转时，液体连续循环的受到旋转分离器离心力和气体逆流的撞击，使得溶质和溶剂得到有效和高效分离，气液分离器盘体、主体和主轴均用相应防腐工程材料制作，本装置具有防腐性能好、操作简单、能耗低等优势，成为一种新型的适合耐高温防各种酸型腐蚀的高效旋流剪切式气液分离器。

Description

一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器

技术领域

本发明涉及气液分离器技术领域，特别涉及一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器。

背景技术

超重力工程技术的基本原理是利用超重力条件下多相流体系的独特流动行为，强化相与相之间的相对速度和相互接触，其中，超重力旋转产生强大的离心力，液体被撕裂成细小的液滴、液膜和液丝，高速向外流动，产生大量快速更新的表面积，从而实现高效的传质传热过程和化学反应过程。超重力分离技术是强化多相流传递及反应过程的新技术，离心力场被用于相间分离。

目前，超重力分离技术主要在化工、医药、农药和颜料等行业得到大规模应用，其利用溶质和溶剂的挥发性的差异，通过气液分离器来实现溶质和溶剂的分离。但目前气液分离器的主体和分离器内部部件通常具有三个明显的缺陷，使应用效果大打折扣：第一为动盘的数量多，导致能耗高和分离效率低，以及零部件容易损坏；第二，制作分离器，采用的主体材料不具有防腐功能的材料，基本都是经济实惠的304不锈钢，由于化工、医药、农药的合成过程中，在强腐蚀的酸性介质中进行合成，特别是在盐酸介质中进行合成，严重影响304不锈钢气液分离器的使用寿命，使用双相钢和钛材制备气液分离器，制备成本急剧增大，又导致用户负担不起; 第三，如果旋流剪切分离组件（或分离器主体内部其它部件）的制作材料中，如果设置耐腐蚀玻璃钢防腐，采用150-280℃高温环氧树脂喷涂防腐，实践证明，由于气液分离器的转速高、温差大和压差大，极易造成防腐层局部起皮和脱落，进而造成内部严重腐蚀和强度下降，设备瘫痪。所以，发明一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，具有显著的技术和经济意义。

发明内容

本发明提供一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，用以解决上述技术缺陷中至少一个。

一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，包括：主轴、驱动装置和第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件、分离器主体，所述主轴位于分离器主体内，所述驱动装置连接在分离器主体上、用于驱动主轴旋转，所述分离器主体顶部具有第一气体出口、第一液体进口、第二液体进口，底部具有第一气体进口、第一液体出口、第二气体进口；所述第一旋流剪切式分离标准模块组件包括：上下间隔设置在主轴上的第一盘体、第二盘体和第三盘体，所述第二旋流剪切式分离标准模块组件包括：上下间隔设置在主轴上的第一盘体、第二盘体、第三盘体、第四盘体和第五盘体；所述分离器主体内壁、主轴、第一旋流剪切式分离标准模块组件、第二旋流剪切式分离标准模块组件及分离器主体内部其它部件的制作材料中均包括耐高温防腐蚀材料。

优选的，所述主轴竖直设置在分离器主体中部；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件中：

所述第一盘体上下两面均固定连接若干同心的直径不同的第一圈体，所述主轴穿过第一盘体中心且与第一盘体固定连接，所述主轴旋转时，第一盘体同速一起旋转；

所述第二盘体通过连接块固定连接在分离器主体内，与第一盘体同轴设置，位于所述第一盘体下方，所述第二盘体内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体，所述第二圈体位于相邻下面的第一圈体之间，所述主轴穿过第二盘体中心，所述主轴旋转时，第二盘体静止；

所述第三盘体与第一盘体同轴设置，位于所述第一盘体上方，通过连接块固定连接在分离器主体内，所述第三盘体内下面固定连接若干同心的直径不同的第三圈体，所述第三圈体位于相邻上面的第一圈体之间，所述主轴穿过第三盘体中心，所述主轴旋转时，第三盘体静止；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件上设有气体进出孔和液体进出孔。

优选的，所述主轴竖直设置在分离器主体中部；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件中：

所述第一盘体上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第一圈体，所述主轴穿过第一盘体中心且与第一盘体固定连接，所述主轴旋转时，第一盘体同速一起旋转；

所述第二盘体通过连接块固定连接在分离器主体内，与第一盘体同轴设置，位于所述第一盘体下方，所述第二盘体内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体，所述第二圈体位于相邻下面的第一圈体之间，所述主轴穿过第二盘体中心，所述主轴旋转时，第二盘体静止；

所述第三盘体与第一盘体和第四盘体同轴设置，位于所述第一盘体上方和第四盘体下方，所述第三盘体通过连接块固定连接在分离器主体内，所述第三盘体上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第三圈体，下面的第三圈体位于相邻上面的第一圈体之间，所述主轴穿过第三盘体中心，所述主轴旋转时，第三盘体静止；

所述第四盘体与第三盘体同轴设置，位于所述第五盘体下方和第三盘体上方，所述主轴穿过第四盘体中心且与第四盘体固定连接，所述第四盘体上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第四圈体，下面的第四圈体位于相邻上面的第三圈体之间，所述主轴旋转时，第四盘体同速一起旋转；

所述第五盘体与第四盘体同轴设置，位于所述第四盘体上方，所述第五盘体通过连接块固定连接在分离器主体内，所述第五盘体内下面固定连接若干同心的直径不同的第五圈体，所述第五圈体位于相邻上面的第四圈体之间，所述主轴穿过第三盘体中心，所述主轴旋转时，第五盘体静止；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件上设有气体进出孔和液体进出孔。

优选的，上面的若干第一圈体和下面的若干第一圈体沿着第一盘体的中心至边缘方向的高度均依次递减；若干第二圈体沿着第二盘体的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第三圈体和下面的若干第三圈体沿着第三盘体的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第四圈体和下面的若干第四圈体沿着第四盘体的中心至边缘方向的高度依次递减；若干第五圈体沿着第五盘体的中心至边缘方向的高度依次递增；

所述驱动装置包括：旋转电机，所述旋转电机通过连接支架连接在分离器主体上端或下端（如图1，旋转电机输出轴与连接支架通过轴承转动连接，主轴可通过轴承与分离器主体上端转动连接和分离器主体下端的固定块转动连接），所述旋转电机的输出轴与所述主轴通过联轴器连接或者通过齿轮传动连接。

优选的，所述第一盘体、第二盘体、第三盘体、第四盘体和第五盘体材质为聚苯硫醚防腐工程塑料，耐受180-220℃高温，热塑一次成型；所述主轴材质为钛材料；所述分离器外壳主体采用304不锈钢制作，然后在304不锈钢内壁，采用150-280℃高温环氧树脂喷涂；第一气体进口、第一气体出口、第一液体进口、第一液体出口、第二气体进口、第二液体进口以及其连接的管路均采用聚苯硫醚防腐工程塑料管或其他防腐工程耐相同温度塑料管。

优选的，所述第二圈体为雾化板构成的圈体；

所述第二圈体上均匀设置若干第一通孔，沿着第二盘体中心至边缘方向相邻第二圈体上的第一通孔直径依次增大；

所述第一盘体中部设有第二通孔；

所述气液分离器还包括：第一连接管，所述第一连接管为L形，水平段设置在最上面的第三盘体上、且与所述第一液体进口连通，竖直段伸入从所述第二通孔伸入最上面的第二盘体，所述第一连接管的竖直段设置若干微孔。

优选的，所述驱动装置连接驱动装置电源及控制器，所述驱动装置通过电源及检测电路连接驱动装置电源，所述电源及检测电路包括：

三极管，发射极连接驱动装置电源，集电极连接驱动装置第一端；

第二电阻，一端连接驱动装置电源，另一端连接三极管基极；

第一二极管，负极连接三极管发射极，正极连接三极管集电极；

第一电阻，第一端连接三极管基极；

电压基准芯片，第一端连接第一电阻第二端，第二端接地；

第二电容，一端连接第一电阻第二端，另一端连接电压基准芯片的基准端；

第一电容，一端连接电压基准芯片的基准端，另一端接地；

第九电阻，一端连接驱动装置第一端及三极管集电极；

第二二极管，正极连接第九电阻另一端，负极连接电压基准芯片基准端；

第十一电阻，一端连接第二二极管负极，另一端接地；

第十电阻，一端连接第二二极管；

第十二电阻，为温敏电阻，一端连接第二电源，另一端连接第十电阻另一端；

第四电容，一端连接驱动装置第一端，另一端连接驱动装置第二端，所述驱动装置第二端还接地；

第三二极管，正极连接驱动装置第二端；

第八电阻，一端连接驱动装置第二端，另一端接地；

第七电阻，一端连接驱动装置第二端；

开关，一端连接第七电阻另一端，所述开关另一端接地；

第三电容，一端连接第三二极管负极，另一端接地；

运算放大器，负输入端通过第五电阻连接基准电压，输出端连接控制器；

第六电阻，一端连接运算放大器负输入端，另一端接地；

第四电阻，一端连接第三二极管负极，另一端连接运算放大器正输入端；

第三电阻，一端连接运算放大器正输入端，另一端连接运算放大器输出端；

第十三电阻，一端连接运算放大器输出端，另一端连接第一电源。

优选的，所述分离器主体内安装第二盘体处前后左右四侧均设置两个连接块，所述两个连接块上下间隔设置：

所述第二盘体前后左右四侧均设置第一固定块，每侧的第一固定块均设置在同一侧的两个连接块之间，每个第一固定块均通过连接组件与对应侧的分离器主体连接，所述第一固定块靠近分离器主体内壁的一侧设置第二安装槽；

所述连接组件包括：

连接壳体，固定连接在分离器主体外侧；

第一安装槽，沿第二盘体径向延伸，所述第一安装槽一端延伸至连接壳体内，另一端依次贯穿分离器主体外侧和内侧，所述第一安装槽与第二安装槽相对设置；

连接柱体，连接在所述第一安装槽及第二安装槽内；

固定板，固定连接在连接柱体远离第二安装槽的一端，所述固定板尺寸大于第一安装槽内径；

连杆组件，分别连接在固定板上下端；

所述连接壳体远离第二凹槽的一侧设有第一通孔，所述第一通孔内连接插杆；

第二固定块，连接在插杆位于连接壳体内一端，所述第二固定块内设有与所述插杆螺纹匹配的第二螺纹通孔，所述插杆螺纹连接在第二螺纹通孔内；

第一连接弹簧，固定连接在固定板和第二固定块之间；

所述连杆组件包括：第一连杆，一端转动连接在固定板后侧；

两个第三固定块，分别固定连接在连接壳体上下两侧内壁；

第二连杆，一端与所述第二固定块后侧转动连接，另一端与第三固定块后侧转动连接，所述第一连杆另一端转动连接在第二连杆中部后侧。

优选的，所述连接组件还包括：

第二弹簧，所述第二弹簧一端与第一连杆固定连接，另一端与连接壳体上侧或下侧内壁固定连接；

固定组件，包括：第四固定块，固定连接在连接壳体设置螺纹通孔的一外侧壁；第三连杆，一端与所述第四固定块上端转动连接；第四连杆，一端转动连接在第三连杆另一端，所述第四连杆另一端用于卡接在插杆侧壁的卡槽内。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明设置第一旋流剪切式分离标准模块组件的结构示意图。

图2为本发明设置第二旋流剪切式分离标准模块组件的结构示意图。

图3为图1中设置第一连接管的结构示意图。

图4为本发明第二盘体的一种实施例的结构示意图。

图5为本发明电源及检测电路的电路图。

图6为本发明连接块与连接组件连接的结构示意图。

图7为图6中A部位的局部放大图。

图中：1、分离器主体；11、第一气体出口；12、第一液体进口；13、第二液体进口；14、第一气体进口；15、第一液体出口；16、第二气体进口；2、第一旋流剪切式分离标准模块组件；21、第一盘体；211、第一圈体；22、第二盘体；221、第二圈体；2211、第一通孔；222、第二通孔；23、第三盘体；231、第三圈体；24、连接块；3、第二旋流剪切式分离标准模块组件；31、第四盘体；311、第四圈体；32、第五盘体；321、第五圈体；4、驱动装置；41、旋转电机；42、连接支架；5、第一连接管；51、水平段；52、竖直段；53、微孔；6、主轴；7、第一固定块；71、第二安装槽；8、连接组件；81、连接壳体；811、第一安装槽；82、连接柱体；821、缓冲垫;83、固定板；84、第二固定块；85、插杆；86、第一弹簧；87、连杆组件；871、第一连杆；872、第三固定块；873、第二连杆；88、固定组件；881、第三连杆；882、第四连杆；883、卡槽；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；U1、运算放大器；Q1、三极管；V1、基准电压；V2、第一电源；V3、第二电源；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、电压基准芯片；K、开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，如图1-3所示，包括：分离器主体1、第一气体进口14、第一气体出口11、第一液体进口12、第一液体出口15、第二气体进口16（再沸器的气体进口）、第二液体进口13（冷凝器的液体进口），还包括：

主轴6，位于分离器主体1内；

驱动装置4，连接在分离器主体1上、用于驱动主轴6旋转；

第一旋流剪切式分离标准模块组件2或第二旋流剪切式分离标准模块组件3、分离器主体1，连接在主轴6上；所述第一旋流剪切式分离标准模块组件2包括：上下间隔设置在主轴上的第一盘体21、第二盘体22和第三盘体23，所述第二旋流剪切式分离标准模块组件3包括：上下间隔设置在主轴上的第一盘体21、第二盘体22、第三盘体23、第四盘体31和第五盘体32；在分离的溶质和溶剂的沸点相差比较小，采用第一旋流剪切式分离标准模块组件分离效率低时，可以采用第二旋流剪切式分离标准模块组件；

所述分离器主体1内壁、主轴6、第一旋流剪切式分离标准模块组件、第二旋流剪切式分离标准模块组件及分离器主体1内部其它部件的制作材料中均包括耐高温防腐蚀材料。

优选的，所述分离器主体1顶端设置第一液体进口12和第二液体进口13，所述分离器主体1顶端设置所述第一气体出口11，所述分离器主体1底端设置所述第一液体出口15，所述分离器主体1一侧位于每个旋流剪切式分离标准模块组件最下方均设置第一气体进口14和第二气体进口16；

上述技术方案的工作原理为：气体从分离器主体1下方经所述第一气体进口（管）14和第二气体进口（管）16由切向引入第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件的外腔，在气体压力的作用下由第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件外缘处进入其内部；液体由分离器主体1顶部的第一液体进口12和第二液体进口13向下进入第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件内腔（优选的，为从轴心部位进入内腔），在第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件内部周向速度增加，所产生的离心力将液体推向第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件外缘，气体由第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件的外缘与液体逆流进入组件内腔，在此过程中，在第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件内部形成了极好的传质与反应条件，液体中易挥发组分向气体中转移，气体中难挥发组分向液体转移，实现组分分离。液体被第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件抛到分离器主体1内经所述第一液体出口（管）15离开，气体自旋流剪切式分离标准模块组件中心离开旋流剪切式分离标准模块组件，由第一气体出口（管）11排出。

上述技术方案的有益效果为：设置第一旋流剪切式分离标准模块组件或第二旋流剪切式分离标准模块组件，液体在第一盘体21、第二盘体22、第三盘体23之间或第一盘体21、第二盘体22、第三盘体23、第四盘体31和第五盘体32之间实现循环多次传质，以提高本发明的工作效率。

所述主轴6、第一旋流剪切式分离标准模块组件2、第二旋流剪切式分离标准模块组件3及分离器主体1内部其它部件的制作材料中均包括耐高温防腐蚀材料，用于提高本发明的耐高温、耐腐蚀能力，延长本发明的使用寿命；能够解决技术缺陷中缺陷2。

在第一个实施例中，如图1所示，所述主轴6竖直设置在分离器主体1中部；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件2中：

所述第一盘体21上下两面均固定连接若干同心的直径不同的第一圈体211，所述主轴6穿过第一盘体21中心且与第一盘体21固定连接，所述主轴6旋转时，第一盘体21同速一起旋转；

所述第二盘体22通过连接块24固定连接分离器主体1内，与第一盘体21同轴设置（即轴心位于同一条线上），位于所述第一盘体21下方，所述第二盘体22内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体221，所述第二圈体221位于相邻下面的第一圈体211之间，所述主轴6穿过第二盘体22中心，所述主轴6旋转时，第二盘体22静止；

所述第三盘体23与第一盘体21同轴设置，位于所述第一盘体21上方，通过连接块24固定连接分离器主体1内（也可如图1所示，第三盘体直接固定连接在分离器主体内顶端），所述第三盘体23内下面固定连接若干同心的直径不同的第三圈体231，所述第三圈体231位于相邻上面的第一圈体211之间，所述主轴6穿过第三盘体23中心，所述主轴6旋转时，第三盘体23静止；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件2上设有气体进出孔和液体进出孔（根据液体流向和气体流向设置）。

优选的，在该实施例中，所述第一盘体21、第二盘体22和第三盘体23材质为聚苯硫醚防腐工程塑料，耐受180-220℃高温，以及耐受-30-110kPa的压力，热塑一次成型；所述主轴6材质为钛材料；所述分离器外壳主体采用304不锈钢制作，然后在304不锈钢内壁，采用150-280℃高温环氧树脂喷涂；第一气体进口14、第一气体出口11、第一液体进口12、第一液体出口15、第二气体进口16、第二液体进口13以及其连接的管路均采用聚苯硫醚防腐工程塑料管或其他防腐工程耐相同温度（180-220℃）塑料管。

第一技术方案的工作原理和有益效果为：主轴6带动第一盘体21及上下第一圈体211转动，第二盘体22和第二圈体221与第三盘体23和第三圈体231为静止状态，液体从第一液体进口12进入第一旋流剪切式分离标准模块组件，液体在第三圈体231、上面的第一圈体211之间往复撞击（从中心向外缘方向），产生的较强的离心力使得液体分散撕裂；撞击若干次后从进入下面的第一圈体211和第二圈体221之间循环撞击（外缘至中心方向），多次循环撞击增大混合液体与气体的接触的效率，以提高本发明的气液分离的工作效率，降低能耗30-50%。

上述聚苯硫醚防腐工程塑料、环氧树脂耐高温喷涂材料、钛材料的设置均用于保证本发明的耐高温、耐腐蚀能力，延长本发明的使用寿命。

优选的，在该实施例中，上面的若干第一圈体211和下面的若干第一圈体211沿着第一盘体21的中心至边缘方向的高度均依次递减；若干第二圈体221沿着第二盘体22的中心至边缘方向的高度依次递增；若干第三圈体231沿着第三盘体23的中心至边缘方向的高度依次递增；所述驱动装置4包括：旋转电机41，所述旋转电机41通过连接支架42转动连接（如图1所示通过轴承转动连接）在分离器主体1上端，所述旋转电机41的输出轴与所述主轴6通过联轴器连接或者通过齿轮传动连接，电机转速为变频转速，转速1000-3000转/分。

第一技术方案的工作原理和有益效果为：所述递增、递减结构使得第三圈体231、第一圈体211和第二圈体221之间形成曲折的流道，便于液体在第三圈体231、第一圈体211和第二圈体221之间多次循环撞击，多次循环撞击增大混合液体与气体的接触的效率，以提高本发明的气液分离的工作效率。上述驱动装置4具有结构简单的优点。上述技术方案中只设置一个动盘（第一盘体），第二和第三盘体均为静盘，一个动盘可和两个静盘分别组成分离流道，避免动盘的数量多，导致能耗高和分离效率低，以及零部件容易损坏，能够解决技术缺陷中缺陷1。

在第二个实施例中，如图2所示，所述主轴6竖直设置在分离器主体1中部；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件3中：

所述第一盘体21上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第一圈体211，所述主轴6穿过第一盘体21中心且与第一盘体21固定连接，所述主轴6旋转时，第一盘体21同速一起旋转；

所述第二盘体22通过连接块24固定连接分离器主体1内，与第一盘体21同轴设置，位于所述第一盘体21下方，所述第二盘体22内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体221，所述第二圈体221位于相邻下面的第一圈体211之间，所述主轴6穿过第二盘体22中心，所述主轴6旋转时，第二盘体22静止；

所述第三盘体23与第一盘体21和第四盘体31同轴设置，位于所述第一盘体21上方和第四盘体31下方，所述第三盘体23通过连接块固定连接在分离器主体内，所述第三盘体23上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第三圈体231，下面的第三圈体231位于相邻上面的第一圈体211之间，所述主轴6穿过第三盘体23中心，所述主轴6旋转时，第三盘体23静止；

所述第四盘体31与第三盘体23同轴设置，位于所述第五盘体32下方和第三盘体23上方，所述主轴6穿过第四盘体31中心且与第四盘体31固定连接，所述第四盘体31上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第四圈体311，下面的第四圈体311位于相邻上面的第三圈体231之间，所述主轴6旋转时，第四盘体31同速一起旋转；

所述第五盘体32与第四盘体31同轴设置，位于所述第四盘体31上方，所述第五盘体32通过连接块固定连接分离器主体1内（也可如图2所示，第五盘体直接固定连接在分离器主体内顶端），所述第五盘体32内下面固定连接若干同心的直径不同的第五圈体321，所述第五圈体321位于相邻上面的第四圈体311之间，所述主轴6穿过第三盘体23中心，所述主轴6旋转时，第五盘体32静止；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件3上设有气体进出孔和液体进出孔。

在该实施例中，优选的，上面的若干第一圈体211和下面的若干第一圈体211沿着第一盘体21的中心至边缘方向的高度均依次递减；若干第二圈体221沿着第二盘体22的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第三圈体231和下面的若干第三圈体231沿着第三盘体23的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第四圈体311和下面的若干第四圈体311沿着第四盘体31的中心至边缘方向的高度依次递减；若干第五圈体321沿着第五盘体32的中心至边缘方向的高度依次递增；

第二个实施例的技术方案的工作原理和有益效果为：主轴6带动第一盘体21及上下第一圈体211转动，以及第四盘体31及上下第四圈体转动；第二盘体22和第二圈体221与第三盘体23和第三上下圈体为静止状态，以及第五盘体32和第五圈体321也为静止状态。液体从第一液体进口12进入第二旋流剪切式分离标准模块组件，液体从中心往外缘在第五圈体321、上面的第四圈体之间往复撞击，产生的较强的离心力使得液体分散撕裂；撞击若干次后从进入下面的第四圈体和上面的第三圈体之间循环撞击，从外缘进入中心之后，在第三圈体231、上面的第一圈体之间往复撞击，产生的较强的离心力使得液体分散撕裂；撞击若干次后从中心进入外缘，在下面的第一圈体和上面的第二圈体之间循环撞击，上述气体与液体的走向正好相反，多次循环撞击增大混合液体与气体的逆流接触的效率，以提高本发明的气液分离的工作效率，降低能耗30-50%，耐受180-220℃高温，以及耐受-30-110kPa的压力。

第二个实施例的技术方案的防腐材料选取和制作方法，以及其余的运行部件和动力参数与第一技术方案相同，同时所述第四盘体和第五盘体材质也为聚苯硫醚防腐工程塑料，耐受180-220℃高温，热塑一次成型。

上述技术方案中设置两个动盘（第一盘体、第四盘体），第二和第三盘体和第五盘体均为静盘，一个动盘可和两个静盘分别组成分离流道，避免一个动盘只能和一个静盘组成分离流道而导致动盘的数量多，导致能耗高和分离效率低，以及零部件容易损坏。

在一个实施例中，如图3-4所示，所述第二圈体221为雾化板构成的圈体；

所述第二圈体221上均匀设置若干第一通孔2211，沿着第二盘体22中心至边缘方向相邻第二圈体221上的第一通孔2211直径依次增大；

所述第一盘体21中部设有第二通孔222，用于穿过主轴，主轴外壁与第二通孔222固定连接；

所述气液分离器还包括：第一连接管5，所述第一连接管5为L形，水平段51设置在最上面的第三盘体23上、且与所述第一液体进口12连通，竖直段52伸入从所述第二通孔伸入最上面的第二盘体22，所述第一连接管5的竖直段52设置若干微孔53。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置雾化板和上述的第一通孔便于加快液体流速，加快接触传质；设置第一连接管和微孔，用于将液体导入旋流剪切式分离标准模块组件内腔以及加快液体流速。

在一个实施例中，如图5所示，

所述驱动装置4连接驱动装置电源及控制器，所述驱动装置4通过电源及检测电路连接驱动装置电源，所述电源及检测电路包括:

三极管Q1，发射极连接驱动装置电源，集电极连接驱动装置第一端；

第二电阻R2，一端连接驱动装置电源，另一端连接三极管Q1基极；

第一二极管D1，负极连接三极管Q1发射极，正极连接三极管Q1集电极；

第一电阻R1，第一端连接三极管Q1基极；

电压基准芯片D4，第一端连接第一电阻R1第二端，第二端接地；

第二电容C2，一端连接第一电阻R1第二端，另一端连接电压基准芯片D4的基准端；

第一电容C1，一端连接电压基准芯片D4的基准端，另一端接地；

第九电阻R9，一端连接驱动装置4第一端及三极管Q1集电极；

第二二极管D2，正极连接第九电阻R9另一端，负极连接电压基准芯片D4基准端；

第十一电阻R11，一端连接第二二极管D2负极，另一端接地；

第十电阻R10，一端连接第二二极管D2；

第十二电阻R12，为温敏电阻，一端连接第二电源V2，另一端连接第十电阻R10另一端；

第四电容C4，一端连接驱动装置4第一端，另一端连接驱动装置4第二端，所述驱动装置4第二端还接地；

第三二极管D3，正极连接驱动装置4第二端；

第八电阻R8，一端连接驱动装置4第二端，另一端接地；

第七电阻R7，一端连接驱动装置4第二端；

开关K，一端连接第七电阻R7另一端，所述开关K另一端接地；

第三电容C3，一端连接第三二极管D3负极，另一端接地；

运算放大器U1，负输入端通过第五电阻R5连接基准电压V1，输出端连接控制器；优选的，U1也可为比较器。

第六电阻R6，一端连接运算放大器U1负输入端，另一端接地；

第四电阻R4，一端连接第三二极管D3负极，另一端连接运算放大器U1正输入端；

第三电阻R3，一端连接运算放大器U1正输入端，另一端连接运算放大器U1输出端；

第十三电阻R13，一端连接运算放大器U1输出端，另一端连接第一电源。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置R12用于检测驱动装置的温度信息，并通过R12反馈至基准电压芯片，通过基准电压芯片以及其相连的R1、C1、C2再调节电源通过三极管输入驱动装置的电能，使得驱动装置的电源供电考虑到驱动装置的温度，能够延长驱动装置的使用寿命；上述C1、C2用于滤波；上述D3、U1、R3-R6、R13用于检测、比较驱动装置的电压与基准电压，并将比较结果反馈至控制器，便于通过控制器更好的控制驱动装置以及通过控制器实现驱动装置工作异常报警（可将控制器连接报警器）；上述D3、C3用于调理信号；

综上，上述技术方案便于保证本发明中驱动装置可靠工作。

在一个实施例中，如图6、7所示，所述分离器主体1内安装第二盘体22处前后左右四侧均设置两个连接块24，所述两个连接块24上下间隔设置：

所述第二盘体22前后左右四侧均设置第一固定块7，每侧的第一固定块7均设置在同一侧的两个连接块24之间，每个第一固定块7均通过连接组件8与对应侧的分离器主体1连接，所述第一固定块7靠近分离器主体1内壁的一侧设置第二安装槽71；

所述连接组件8包括：

连接壳体81，固定连接在分离器主体1外侧；

第一安装槽811，沿第二盘体22径向延伸，所述第一安装槽811一端延伸至连接壳体81内，另一端依次贯穿分离器主体1外侧和内侧，所述第一安装槽811与第二安装槽71相对设置；

连接柱体82，连接在所述第一安装槽811及第二安装槽71内，所述连接柱体位于第二安装槽内一端设置缓冲垫；

固定板83，固定连接在连接柱体82远离第二安装槽71的一端，所述固定板83尺寸大于第一安装槽811内径；

连杆组件87，分别连接在固定板83上下端；

所述连接壳体81远离第二凹槽的一侧设有第一通孔，所述第一通孔内连接插杆85；

第二固定块84，固定连接在插杆85位于连接壳体81内一端；

第一连接弹簧，固定连接在固定板83和第二固定块84之间；

所述连杆组件87包括：第一连杆871，一端转动连接在固定板83后侧；

两个第三固定块872，分别固定连接在连接壳体81上下两侧内壁；

第二连杆873，一端与所述第二固定块84后侧转动连接，另一端与第三固定块872后侧转动连接，所述第一连杆另一端转动连接在第二连杆中部后侧；

所述连接组件8还包括：

第二弹簧，所述第二弹簧一端与第一连杆871固定连接，另一端与连接壳体81上侧或下侧内壁固定连接；

固定组件88，包括：第四固定块，固定连接在连接壳体81设置螺纹通孔的一外侧壁；第三连杆881，一端与所述第四固定块上端转动连接；第四连杆882，一端转动连接在第三连杆881另一端，所述第四连杆882另一端用于卡接在插杆85侧壁的卡槽883内。优选的，固定组件还可为以下结构：在插杆上下两侧均设置固定板，两个固定板和插杆对应设置上下的间隔的若干第二通孔，使用螺栓穿过对应通孔将插杆固定。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：安装第二盘体时，将第二盘体22每侧（前侧、后侧、左侧、右侧）的第一固定块7插入同一侧的两个连接块24之间，然后将插杆在第一通孔内向内推动，带动第二固定块朝向第二凹槽方向移动，通过连杆组件和固定板带动连接柱体沿着第一凹槽进入第二凹槽，实现对第二盘体进行限位，然后，转动第三连杆，使得第四连杆卡接在插杆的卡槽内，实现将插杆固定，上述结构中由于连接柱体伸入第二安装槽的长度可以调节，因此可用于连接不同直径的第二盘体；当需要拆卸第二盘体时，向外拉动插杆，通过连杆组件、固定板、第二固定块带动连接柱体远离第二安装槽，即可拆卸第二盘体；该技术方案可拆卸第二盘体，便于检修第二盘体以及清洗第二盘体及第二圈体。

且设置缓冲垫起到减震作为一次缓冲作用，且该结构中，当第二盘体承受径向力时，通过第一弹簧、第二弹簧和上述可转动的连杆组件组成的整体结构，能够起到二次缓冲作用，避免直接冲击分离器主体。

且可拆卸第二盘体的 结构（包括连接组件）均设置在分离器主体外，实现外部操作，操作更加方便，且避免将上述可拆卸第二盘体的结构均设置在分离器主体内，而导致容易腐蚀。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，包括：主轴（6）、驱动装置（4）和第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）、分离器主体（1），所述主轴（6）位于分离器主体（1）内，所述驱动装置（4）连接在分离器主体（1）上、用于驱动主轴（6）旋转，其特征在于，所述分离器主体（1）顶部具有第一气体出口（11）、第一液体进口（12）、第二液体进口（13），底部具有第一气体进口（14）、第一液体出口（15）、第二气体进口（16）；所述第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）包括：上下间隔设置在主轴（6）上的第一盘体（21）、第二盘体（22）和第三盘体（23），所述分离器主体（1）内壁、主轴（6）、第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）及分离器主体（1）内部其它部件的制作材料中均包括耐高温防腐蚀材料；

所述主轴（6）竖直设置在分离器主体（1）中部；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）中：

所述第一盘体（21）上下两面均固定连接若干同心的直径不同的第一圈体（211），所述主轴（6）穿过第一盘体（21）中心且与第一盘体（21）固定连接，所述主轴（6）旋转时，第一盘体（21）同速一起旋转；

所述第二盘体（22）通过连接块（24）固定连接在分离器主体（1）内，与第一盘体（21）同轴设置，位于所述第一盘体（21）下方，所述第二盘体（22）内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体（221），所述第二圈体（221）位于相邻下面的第一圈体（211）之间，所述主轴（6）穿过第二盘体（22）中心，所述主轴（6）旋转时，第二盘体（22）静止；

所述第三盘体（23）与第一盘体（21）同轴设置，位于所述第一盘体（21）上方，通过连接块（24）固定连接在分离器主体（1）内，所述第三盘体（23）内下面固定连接若干同心的直径不同的第三圈体（231），所述第三圈体（231）位于相邻上面的第一圈体（211）之间，所述主轴（6）穿过第三盘体（23）中心，所述主轴（6）旋转时，第三盘体（23）静止；

所述第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）上设有气体进出孔和液体进出孔；

所述分离器主体（1）内安装第二盘体（22）处前后左右四侧均设置两个连接块（24），所述两个连接块（24）上下间隔设置：

所述第二盘体（22）前后左右四侧均设置第一固定块（7），每侧的第一固定块（7）均设置在同一侧的两个连接块（24）之间，每个第一固定块（7）均通过连接组件（8）与对应侧的分离器主体（1）连接，所述第一固定块（7）靠近分离器主体（1）内壁的一侧设置第二安装槽（71）；

所述连接组件（8）包括：

连接壳体（81），固定连接在分离器主体（1）外侧；

第一安装槽（811），沿第二盘体（22）径向延伸，所述第一安装槽（811）一端延伸至连接壳体（81）内，另一端依次贯穿分离器主体（1）外侧和内侧，所述第一安装槽（811）与第二安装槽（71）相对设置；

连接柱体（82），连接在所述第一安装槽（811）及第二安装槽（71）内，所述连接柱体位于第二安装槽内一端设置缓冲垫（821）；

固定板（83），固定连接在连接柱体（82）远离第二安装槽（71）的一端，所述固定板（83）尺寸大于第一安装槽（811）内径；

连杆组件（87），分别连接在固定板（83）上下端；

所述连接壳体（81）远离第二凹槽的一侧设有第一通孔，所述第一通孔内连接插杆（85）；

第二固定块（84），固定连接在插杆（85）位于连接壳体（81）内一端；

第一连接弹簧，固定连接在固定板（83）和第二固定块（84）之间；

所述连杆组件（87）包括：第一连杆（871），一端转动连接在固定板（83）后侧；

两个第三固定块（872），分别固定连接在连接壳体（81）上下两侧内壁；

第二连杆（873），一端与所述第二固定块（84）后侧转动连接，另一端与第三固定块（872）后侧转动连接，所述第一连杆另一端转动连接在第二连杆中部后侧；

所述连接组件（8）还包括：

第二弹簧，所述第二弹簧一端与第一连杆（871）固定连接，另一端与连接壳体（81）上侧或下侧内壁固定连接；

固定组件（88），包括：第四固定块（884），固定连接在连接壳体（81）设置螺纹通孔的一外侧壁；第三连杆（881），一端与所述第四固定块上端转动连接；第四连杆（882），一端转动连接在第三连杆（881）另一端，所述第四连杆（882）另一端用于卡接在插杆（85）侧壁的卡槽（883）内。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，其特征在于，还包括用于替换第一旋流剪切式分离标准模块组件（2）的第二旋流剪切式分离标准模块组件（3），第二旋流剪切式分离标准模块组件（3）内部其它部件的制作材料中均包括耐高温防腐蚀材料；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件（3）包括：上下间隔设置在主轴（6）上的第一盘体（21）、第二盘体（22）、第三盘体（23）、第四盘体（31）和第五盘体（32）；

所述主轴（6）竖直设置在分离器主体（1）中部；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件（3）中：

所述第一盘体（21）上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第一圈体（211），所述主轴（6）穿过第一盘体（21）中心且与第一盘体（21）固定连接，所述主轴（6）旋转时，第一盘体（21）同速一起旋转；

所述第二盘体（22）通过连接块（24）固定连接在分离器主体（1）内，与第一盘体（21）同轴设置，位于所述第一盘体（21）下方，所述第二盘体（22）内固定连接若干同心的直径不同的第二圈体（221），所述第二圈体（221）位于相邻下面的第一圈体（211）之间，所述主轴（6）穿过第二盘体（22）中心，所述主轴（6）旋转时，第二盘体（22）静止；

所述第三盘体（23）与第一盘体（21）和第四盘体（31）同轴设置，位于所述第一盘体（21）上方和第四盘体（31）下方，所述第三盘体（23）通过连接块（24）固定连接在分离器主体（1）内，所述第三盘体（23）上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第三圈体（231），下面的第三圈体（231）位于相邻上面的第一圈体（211）之间，所述主轴（6）穿过第三盘体（23）中心，所述主轴（6）旋转时，第三盘体（23）静止；

所述第四盘体（31）与第三盘体（23）同轴设置，位于所述第五盘体（32）下方和第三盘体（23）上方，所述主轴（6）穿过第四盘体（31）中心且与第四盘体（31）固定连接，所述第四盘体（31）上下两面分别固定连接若干同心的直径不同的第四圈体（311），下面的第四圈体（311）位于相邻上面的第三圈体（231）之间，所述主轴（6）旋转时，第四盘体（31）同速一起旋转；

所述第五盘体（32）与第四盘体（31）同轴设置，位于所述第四盘体（31）上方，所述第五盘体（32）通过连接块（24）固定连接在分离器主体（1）内，所述第五盘体（32）内下面固定连接若干同心的直径不同的第五圈体（321），所述第五圈体（321）位于相邻上面的第四圈体（311）之间，所述主轴（6）穿过第三盘体（23）中心，所述主轴（6）旋转时，第五盘体（32）静止；

所述第二旋流剪切式分离标准模块组件（3）上设有气体进出孔和液体进出孔。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，其特征在于，上面的若干第一圈体（211）和下面的若干第一圈体（211）沿着第一盘体（21）的中心至边缘方向的高度均依次递减；若干第二圈体（221）沿着第二盘体（22）的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第三圈体（231）和下面的若干第三圈体（231）沿着第三盘体（23）的中心至边缘方向的高度依次递增；上面的若干第四圈体（311）和下面的若干第四圈体（311）沿着第四盘体（31）的中心至边缘方向的高度依次递减；若干第五圈体（321）沿着第五盘体（32）的中心至边缘方向的高度依次递增；

所述驱动装置（4）包括：旋转电机（41），所述旋转电机（41）通过连接支架（42）连接在分离器主体（1）上端或下端，所述旋转电机（41）的输出轴与所述主轴（6）通过联轴器连接或者通过齿轮传动连接。

4.根据权利要求2所述的一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，其特征在于，所述第一盘体（21）、第二盘体（22）、第三盘体（23）、第四盘体（31）和第五盘体（32）材质为聚苯硫醚防腐工程塑料，耐受180-220℃高温，热塑一次成型；所述主轴（6）材质为钛材料；所述分离器外壳主体采用304不锈钢制作，然后在304不锈钢内壁，采用150-280℃高温环氧树脂喷涂；第一气体进口（14）、第一气体出口（11）、第一液体进口（12）、第一液体出口（15）、第二气体进口（16）、第二液体进口（13）以及其连接的管路均采用聚苯硫醚防腐工程塑料管或其他防腐工程耐相同温度塑料管。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，其特征在于，

所述第二圈体（221）为雾化板构成的圈体；

所述第二圈体（221）上均匀设置若干第一通孔（2211），沿着第二盘体（22）中心至边缘方向相邻第二圈体（221）上的第一通孔（2211）直径依次增大；

所述第一盘体（21）中部设有第二通孔（222）；

所述气液分离器还包括：第一连接管（5），所述第一连接管（5）为L形，水平段（51）设置在最上面的第三盘体（23）上、且与所述第一液体进口（12）连通，竖直段（52）伸入从所述第二通孔（222）伸入最上面的第二盘体（22），所述第一连接管（5）的竖直段（52）设置若干微孔（53）。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温防腐蚀旋流剪切式气液分离器，其特征在于，所述驱动装置（4）连接驱动装置电源及控制器，所述驱动装置（4）通过电源及检测电路连接驱动装置电源，所述电源及检测电路包括：

三极管（Q1），发射极连接驱动装置电源，集电极连接驱动装置（4）第一端；

第二电阻（R2），一端连接驱动装置电源，另一端连接三极管（Q1）基极；

第一二极管（D1），负极连接三极管（Q1）发射极，正极连接三极管（Q1）集电极；

第一电阻（R1），第一端连接三极管（Q1）基极；

电压基准芯片（D4），第一端连接第一电阻（R1）第二端，第二端接地；

第二电容（C2），一端连接第一电阻（R1）第二端，另一端连接电压基准芯片（D4）的基准端；

第一电容（C1），一端连接电压基准芯片（D4）的基准端，另一端接地；

第九电阻（R9），一端连接驱动装置（4）第一端及三极管（Q1）集电极；

第二二极管（D2），正极连接第九电阻（R9）另一端，负极连接电压基准芯片（D4）基准端；

第十一电阻（R11），一端连接第二二极管（D2）负极，另一端接地；

第十电阻（R10），一端连接第二二极管（D2）；

第十二电阻（R12），为温敏电阻，一端连接第二电源，另一端连接第十电阻（R10）另一端；

第四电容（C4），一端连接驱动装置（4）第一端，另一端连接驱动装置（4）第二端，所述驱动装置（4）第二端还接地；

第三二极管（D3），正极连接驱动装置（4）第二端；

第八电阻（R8），一端连接驱动装置（4）第二端，另一端接地；

第七电阻（R7），一端连接驱动装置（4）第二端；

开关（K），一端连接第七电阻（R7）另一端，所述开关（K）另一端接地；

第三电容（C3），一端连接第三二极管（D3）负极，另一端接地；

运算放大器（U1），负输入端通过第五电阻（R5）连接基准电压（V1），输出端连接控制器；

第六电阻（R6），一端连接运算放大器（U1）负输入端，另一端接地；

第四电阻（R4），一端连接第三二极管（D3）负极，另一端连接运算放大器（U1）正输入端；

第三电阻（R3），一端连接运算放大器（U1）正输入端，另一端连接运算放大器（U1）输出端；

第十三电阻（R13），一端连接运算放大器（U1）输出端，另一端连接第一电源。

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