CN112569698A - 一种气液分离装置 - Google Patents

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高德俊
吕昊
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张涛
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Abstract

本发明提供一种气液分离装置，包括：外筒体、内筒体、气液进入管、出气管和底板；气液进入管设置在所述外筒体的壁面上部，且与外筒体相连通，使气液混合气体沿所述气液进入管进入外筒体内腔并与内筒体的外壁面撞击，在惯性作用下进行一次气液分离；出气管设置在外筒体的顶部中心处，且与内筒体相连通，用于排放分离后的气体排放；内筒体设置在外筒体内腔中，内筒体的侧壁设有进风槽，在气液混合气体进入外筒体内腔后，经进风槽进入内筒体内腔形成旋风，以进行气液分离；底板设置在外筒体和内筒体的底部，以承接分离后的液体排放。本发明能解决现有气液分离器结构对气液分离存在分离效果差的问题，能提高气液分离效率。

Description

一种气液分离装置
技术领域
本发明涉及液气分离技术领域，尤其涉及一种气液分离装置。
背景技术
在汽车的主排气管道发生气液混合时，如果液体无法有效分离的情况下，流动的液体(多为燃料)可能对下游的功能部件产生负面影响。当前为了使排气管路中的液体不接触下游的功能部件，以确保下部件预期的功能，常通过惯性分离两种不同物质，如图1所示，由于气液的密度不同，在惯性作用下液体不能沿着流动路径与分离面发生碰撞。在分离面具有更高密度的物质会向下流动，从而从较轻物质中分离。如图2所示，采用旋风管路内的离心力进行分离，混合物沿着切向的方式进入旋风分离器区域，密度越高的物质受到的离心力大，因此它们会被收集在远离中心的管壁上，而旋风分离器的出口位于中心，密度较低的粒子更容易离开分离器。但这两种方式并不能有效完成液体的分离。因此，如何使气液分离器的结构更具有分离效率，具有重要的研究意义。
发明内容
本发明提供一种气液分离装置，解决现有气液分离器结构对气液分离存在分离效果差的问题，能提高气液分离效率。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种气液分离器，包括：外筒体、内筒体、气液进入管、出气管和底板；
所述气液进入管设置在所述外筒体的壁面上部，且与所述外筒体相连通，使气液混合气体沿所述气液进入管进入所述外筒体内腔并与所述内筒体的外壁面撞击，在惯性作用进行一次气液分离；
所述出气管设置在所述外筒体的顶部中心处，且与所述内筒体相连通，用于排放分离后的气体排放；
所述内筒体设置在所述外筒体内腔中，所述内筒体的侧壁设有进风槽，在气液混合气体进入所述外筒体内腔后，部分气液混合气体经所述进风槽进入所述内筒体内腔形成旋风，以进行第二次气液分离；
所述底板设置在所述外筒体和所述内筒体的底部，以承接分离后的液体排放。
优选的，所述内筒体为螺旋式曲面体，使气液混合气体经所述进风槽进入所述内筒体后形成旋风室。
优选的，所述进风槽设置在所述内筒体外侧壁的切向上。
优选的，所述进风槽沿所述内筒体外侧壁从上到下设置。
优选的，所述进风槽所对应的外侧壁与所述外筒体的内侧壁相切设置。
优选的，所述外筒体沿所述进风槽所对应的所述内筒体两侧的对称内侧壁相切设置，且所述外筒体与所述内筒体在相切之间的一面侧壁重合设置。
优选的，所述进风槽的开口方向与所述气液进入管的进气方向呈相切设置。
优选的，所述底板具有环绕壁结构，所述底板通过所述环绕壁结构与所述外筒体卡接。
优选的，所述底板设有开口，所述开口周边环绕设置有齿形支撑结构，所述底板通过所述齿形支撑结构与所述内筒体卡扣，所述开口设有翻板机构以进行闭合或开启。
优选的，所述内筒体的底部设有排水孔，所述排水孔与所述开口相连通。
本发明提供一种气液分离装置，通过在外筒体内设置内筒体，气液混合气体沿所述外筒体内壁的切向进入所述外筒体内腔，并进入内筒体内形成旋风，以进行气液分离，解决现有气液分离器结构对气液分离存在分离效果差的问题，能提高气液分离效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是现有一种液气分离器的工作原理示意图；
图2是现有另一种液气分离器的工作原理示意图；
图3是本发明提供的一种气液分离装置的剖面示意图；
图4是本发明提供的外筒体的剖面示意图；
图5是本发明提供的内筒体的结构示意图；
图6是本发明提供的底板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前气液分离器都采用碰撞气液流体或旋风分离，但存在气液分离不充分的问题，本发明提供一种气液分离装置通过在外筒体内设置内筒体，气液混合气体沿所述气液进入管进入所述外筒体内腔，并进入内筒体内形成旋风，以进行气液分离。解决现有气液分离器结构对液气分离存在分离效果差的问题，能提高气液分离效率，降低设备的生产成本。
如图3～5所示，一种气液分离器，包括：外筒体1、内筒体2、气液进入管3、出气管4和底板5。所述气液进入管3设置在所述外筒体1的壁面上部，且与所述外筒体1相连通，使气液混合气体沿所述气液进入管进入所述外筒体1内腔并与所述内筒体的外壁面撞击，在惯性作用进行一次气液分离。所述出气管4设置在所述外筒体1的顶部中心处，且与所述内筒体2相连通，用于排放分离后的气体排放。所述内筒体2设置在所述外筒体1内腔中，所述内筒体2的侧壁设有进风槽21，在气液混合气体进入所述外筒体1内腔后，部分气液混合气体经所述进风槽21进入所述内筒体内腔形成旋风，以进行第二次气液分离。所述底板设置在所述外筒体和所述内筒体的底部，以承接分离后的液体排放。
具体地，内筒体嵌套在外筒体的内腔中，在气液混合气体通过气液进入管进入外筒体内腔中，上于气液进入管与外筒体的内侧壁相切，使混合气体沿外筒体内侧壁形成旋风，由于混合气体在外筒体的内腔中旋转产生离心力使气液进行第一分离，密度较高的液体离心力大会被收集在远离中心的管壁上，并流淌到底板上进行排液。同时，混合气体由外筒体内腔通过进风槽进入内筒体中，并在内筒体的内腔中形成旋风，使混合气体在离心力的作用下在内筒体内腔进行第二次气液分离。内筒体的顶部与出气管相连通，在气液风离时，密度较高的液体离心力大会被收集在远离中心的管壁上，密度较小的气体通过出气管排放出去，实现气液分离。这种经过多次气液分离，能使气液混合气体的分离效果得到加强，提高气液的分离效率。
如图5所示，所述内筒体2为螺旋式曲面体，使气液混合气体经所述进风槽21进入所述内筒体后形成旋风室。
在实际应用中，内筒体的结构可以采用多圈螺旋式曲面，也可采用一圈的螺旋曲面。混合气体经所述进风槽进入内筒体内腔中，沿曲面形成螺旋式旋风室，以产生离心力。
如图5所示，所述进风槽21设置在所述内筒体2外侧壁的切向上。为了使混合气体更顺畅进入内筒体内，在内筒体的外侧壁的切向上设置进风槽能增加进风效率。
如图5所示，所述进风槽21沿所述内筒体2外侧壁从上到下设置。为了使进风槽更为有效，可以使进风槽的长度尽可能长，其长度可取与内筒体高度一致。
如图5所示，所述进风槽21所对应的外侧壁与所述外筒体1的内侧壁相切设置。在实际应用中，为了使混合气体更容易进入进风槽内，外筒体的内侧壁与内筒体的外侧壁在进气槽处相切。
进一步，所述外筒体1沿所述进风槽21所对应的所述内筒体2两侧的对称内侧壁相切设置，且所述外筒体1与所述内筒体2在相切之间的一面侧壁重合设置。
在实际应用中，外筒体与内筒体的部分侧壁可以共同，在进风槽所对应的对称侧壁处相切，并使远离气液进入管一侧的筒壁设置为共同筒壁，使其气液分离装置结构更为简捷，减少设备成本。
更进一步，所述进风槽21的开口方向与所述气液进入管3的进气方向呈相切设置。
如图5和6所示，其中图6(a)为底板的侧视图，图6(b)为底板的立体图，所述底板5具有环绕壁结构52，所述底板5通过所述环绕壁结构与所述外筒体卡接。同时，所述底板上还设有泄流孔51
进一步，如图6所示，所述底板5设有开口53，所述开口53周边环绕设置有齿形支撑结构54，所述底板5通过所述齿形支撑结构55与所述内筒体2卡扣，所述开口53设有翻板机构55以进行闭合或开启。
更进一步，如图3所示，所述内筒体的底部设有排水孔，所述排水孔与所述开口相连通。
在实际应用中，外筒体的底部可直接与底板卡扣，而内筒体带有底面。外筒体的顶部有一个顶部出口与出气管相连通。外筒体还集成的是一个焊接法兰，用于将装置连接到另一个部件上。如图4所示，O形密封圈6使外筒体1与所述底板5密封。通过卡扣将底板5卡到外筒体1上。初始分离出的液体收集在底板上，并可通过排水孔在下面的腔室中排出。底板具有环绕壁结构，并通过一个卡扣将其固定在外筒体上。底板的开口处可设有开口齿形器，使内筒体处于原位，不易滑动，其中开口是用于分离将液体排出的通道。
可见，本发明提供一种气液分离装置，通过在外筒体内设置内筒体，气液混合气体沿所述气液进入管进入所述外筒体内腔，并进入内筒体内形成旋风，以进行气液分离，解决现有液气分离器结构对液气分离存在分离效果差的问题，能提高气液分离效率。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气液分离装置，其特征在于，包括：外筒体、内筒体、气液进入管、出气管和底板；
所述气液进入管设置在所述外筒体的壁面上部，且与所述外筒体相连通，使气液混合气体沿所述气液进入管进入所述外筒体内腔并与所述内筒体的外壁面撞击，在惯性作用进行一次气液分离；
所述出气管设置在所述外筒体的顶部中心处，且与所述内筒体相连通，用于排放分离后的气体排放；
所述内筒体设置在所述外筒体内腔中，所述内筒体的侧壁设有进风槽，在气液混合气体进入所述外筒体内腔后，部分气液混合气体经所述进风槽进入所述内筒体内腔形成旋风，以进行第二次气液分离；
所述底板设置在所述外筒体和所述内筒体的底部，以承接分离后的液体排放。
2.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述内筒体为螺旋式曲面体，使气液混合气体经所述进风槽进入所述内筒体后形成旋风室。
3.根据权利要求2所述的气液分离装置，其特征在于，所述进风槽设置在所述内筒体外侧壁的切向上。
4.根据权利要求3所述的气液分离装置，其特征在于，所述进风槽沿所述内筒体外侧壁从上到下设置。
5.根据权利要求4所述的气液分离装置，其特征在于，所述进风槽所对应的外侧壁与所述外筒体的内侧壁相切设置。
6.根据权利要求5所述的气液分离装置，其特征在于，所述外筒体沿所述进风槽所对应的所述内筒体两侧的对称内侧壁相切设置，且所述外筒体与所述内筒体在相切之间的一面侧壁重合设置。
7.根据权利要求6所述的气液分离装置，其特征在于，所述进风槽的开口方向与所述气液进入管的进气方向呈相切设置。
8.根据权利要求1所述的气液分离装置，其特征在于，所述底板具有环绕壁结构，所述底板通过所述环绕壁结构与所述外筒体卡接。
9.根据权利要求8所述的气液分离装置，其特征在于，所述底板设有开口，所述开口周边环绕设置有齿形支撑结构，所述底板通过所述齿形支撑结构与所述内筒体卡扣，所述开口设有翻板机构以进行闭合或开启。
10.根据权利要求9所述的气液分离装置，其特征在于，所述内筒体的底部设有排水孔，所述排水孔与所述开口相连通。
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