CN112774321A - 气液分离装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种气液分离装置，属于石油化工领域领域。所述装置包括：进气源管(1)、底流汇管(2)和多个旋流器(3)；所述进气源管(1)为螺旋管道，所述进气源管(1)的管口(11)为进气口，所述进气源管(1)的管壁上设置有多个出气口(12)；所述进气源管(1)的多个出气口(12)一一与所述多个旋流器(3)的入口(31)连通；所述多个旋流器(3)中每个旋流器(3)的底流口(32)与所述底流汇管(2)连通。如此，气体通过进气源管(1)进入多个旋流器(3)中后，会使得每个旋流器(3)内的气体中的分散相颗粒含量相同，从而可以使得气液分离装置整体的分离效率较高，而且分离出的液体也便于收集。

Description

气液分离装置

技术领域

本申请涉及石油化工领域，尤其涉及一种气液分离装置。

背景技术

目前，常采用氢气循环的单段和两段工艺技术对油品进行深度加氢精制。而在加氢过程中循环氢会夹带重烃等分散相颗粒，这些颗粒的存在不仅会增加助剂的消耗和原料的损失，还会给下游设备的长周期高效稳定运转带来很大的危害，也会影响加氢反应的效果。因此，需要对循环氢进行气液分离，从而分离出其中所夹带的分散相颗粒。

相关技术提供了一种用于气液分离的分离器。该分离器包括筒体、上管板、下管板和多个旋流器，筒体的顶部具有进气口，筒体的底部具有出液口。其中，上管板和下管板将筒体分为三个腔室，上管板与筒体的顶部之间为第一腔室，上管板与下管板之间为第二腔室，下管板与筒体的底部之间为第三腔室。多个旋流器位于第二腔室内，且多个旋流器的入口与第一腔室连通，多个旋流器的底流口与第三腔室连通。

然而，上述分离器中，多个旋流器直接连接在上管板与下管板之间。当气体从筒体的顶部的进气口进入第一腔室后，会直接从第一腔室进入多个旋流器进行气液分离。由于气体中的分散相颗粒通常分布不均，即气液混合不均，所以导致进入多个旋流器中每个旋流器内的气体中的分散相颗粒含量不同。如此，会导致多个旋流器的分离效率不同，进而导致整体的分离效率较低。

发明内容

本申请提供了一种气液分离装置，可以解决相关技术中每个旋流器内的气体中的分散相颗粒含量不同，导致整体的分离效率较低的问题。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种气液分离装置，所述装置包括：进气源管、底流汇管和多个旋流器；

所述进气源管为螺旋管道，所述进气源管的管口为进气口，所述进气源管的管壁上设置有多个出气口；

所述进气源管的多个出气口一一与所述多个旋流器的入口连通；

所述多个旋流器中每个旋流器的底流口与所述底流汇管连通。

可选地，所述底流汇管为螺旋管道，所述底流汇管的管壁上设置有多个进液口，所述底流汇管的管口为出液口；

所述底流汇管的多个进液口一一与所述多个旋流管的底流口连通。

可选地，所述底流汇管的数量为多个；多个底流汇管中每个底流汇管的一个管口为进液口，所述多个底流汇管中每个底流汇管的另一个管口为出液口；

所述多个底流汇管的进液口一一与所述多个旋流管的底流口连通。

可选地，所述装置还包括壳体、第一隔板和第二隔板；

所述第一隔板的侧边和所述第二隔板的侧边均与所述壳体的内壁连接；

所述第一隔板和所述第二隔板将所述壳体的内腔分隔为三个腔室，所述三个腔室中的第一腔室为所述第一隔板与所述壳体的顶部之间的腔室，所述三个腔室中的第二腔室为所述第一隔板与所述第二隔板之间的腔室，所述三个腔室中的第三腔室为所述第二隔板与所述壳体的底部之间的腔室；

所述进气源管、所述底流汇管和所述多个旋流器位于所述第二腔室内；所述壳体的顶部设置有进气口，所述第一隔板上设置有第一通孔，所述进气源管的进气口与所述第一通孔连通；所述第二隔板上设置有第二通孔，所述底流汇管的出液口与所述第二通孔连通。

可选地，所述多个旋流器中每个旋流器的溢流口与所述第二腔室连通，所述第二腔室的侧壁上设置有出气口。

可选地，所述装置还包括第一固定轴和多个第二固定轴；

所述第一固定轴的第一端与所述第一隔板连接，所述第一固定轴的第二端与所述第二隔板连接；

所述多个第二固定轴中每个第二固定轴的第一端与所述第一固定轴的侧壁连接，所述多个第二固定轴中每个第二固定轴的第二端与所述进气源管的管壁连接。

可选地，所述装置还包括第三固定轴；

所述第三固定轴的第一端与所述第一固定轴的侧壁连接，所述第三固定轴的第二端与所述底流汇管的管壁连接。

可选地，所述装置还包括传递管道和导管；

所述壳体的底部设置有收集罐，所述收集罐的侧壁上设置有第一出口，所述收集罐的底部设置有第二出口；

所述收集罐的第一出口与所述传递管道连通，所述收集罐的第二出口与所述导管连通。

可选地，所述装置还包括滑阀，所述滑阀位于所述导管内。

可选地，所述装置还包括扩压器，所述扩压器位于所述第一腔室内；

所述扩压器的入口与所述壳体的顶部的进气口连通，所述扩压器的出口位于所述第一腔室内。

本申请提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

由于进气源管的管口为进气口，所以当气体进入该气液分离装置时，会先进入进气源管。由于进气源管为螺旋管道，所以在进气源管中会发生Dean旋流效应，因而气体会在进气源管中发生二次旋流，如此会使得气体中的分散相颗粒分布比较均匀，即使得气液混合比较均匀。又由于进气源管的多个出气口一一与多个旋流器的入口连通，因此从进气源管进入多个旋流器中每个旋流器的气体中的分散相颗粒含量比较接近。如此，会使得多个旋流器中每个旋流器的分离效率比较接近，进而会使得整体的分离效率和处理能力大大提高。而且，多个旋流器中每个旋流器的底流口与底流汇管连通，从而可以便于收集分离出的液体。因此，本申请实施例提供的气液分离装置不但可以高效率的进行气液分离，而且分离出的液体也便于收集。

附图说明

图1是本申请实施例提供的第一种气液分离装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的第一种气液分离装置的俯视图；

图3是本申请实施例提供的第二种气液分离装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第三种气液分离装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的第四种气液分离装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的第五种气液分离装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的第六种气液分离装置的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的第七种气液分离装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的第八种气液分离装置的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种滑阀的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的第九种气液分离装置的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的第十种气液分离装置的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的第二种气液分离装置的俯视图；

图14是本申请实施例提供的第三种气液分离装置的俯视图；

图15是本申请实施例提供的第四种气液分离装置的俯视图。

附图标记：

1：进气源管；11：进气源管的管口；12：进气源管的出气口；2：底流汇管；21：底流汇管的管口；3：旋流器；31：旋流器的入口；32：旋流器的底流口；33：旋流器的溢流口；4：壳体；41：第一腔室；42：第二腔室；43：第三腔室；44：进气口；5：第一隔板；6：第二隔板；7：出气口；8：第一固定轴；81：第一固定轴的第一端；82：第一固定轴的第二端；9：第二固定轴；91：第二固定轴的第一端；92：第二固定轴的第二端；10：第三固定轴；101：第三固定轴的第一端；102：第三固定轴的第二端；11：传递管道；12：导管；13：收集罐；14：滑阀；141：阀座；142：阀球；143：弹簧；144：限定部位；15：扩压器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例涉及的应用场景进行说明。

随着气液旋流分离技术的发展，旋流器得到越来越广泛的关注。旋流器的分离精度与处理能力对旋流器结构尺寸的要求是相互矛盾的。即旋流器的公称直径越小，它的分离精度就越高，但它的处理能力会相应的降低。由于在旋流器的实际应用中，不但要满足高的分离精度，还要保证大的处理能力，因此就需要采用多个旋流器进行并联配置，以弥补旋流器处理量小的缺陷，且满足能耗低、分离效率高的双重要求。

图1是本申请实施例提供的一种气液分离装置的结构示意图，图2为图1的俯视图。参见图1和图2，该装置包括：进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3；进气源管1为螺旋管道，进气源管1的管口11为进气口，进气源管1的管壁上设置有多个出气口12；进气源管1的多个出气口12一一与多个旋流器3的入口31连通；多个旋流器3中每个旋流器3的底流口32与底流汇管2连通。

需要说明的是，进气源管1为气体进入的管道。进气源管1的一端是管口11，另一端密封。进气源管1的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设定，例如，进气源管1的材质可以为不锈钢、橡胶等，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，进气源管1的形状可以根据使用需求进行预先设定，例如，进气源管1可以为方形截面螺旋管道、圆形截面螺旋管道等，本申请实施例对此不做具体限定。

再者，底流汇管2为分离出的液体流出的管道。底流汇管2的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设定，例如，底流汇管2的材质可以为不锈钢、橡胶等，本申请实施例对此不做具体限定。

然后，多个旋流器3用于进行气液分离，一般情况下，旋流器3可以将进入的气体中的至少95％的分散相颗粒随液体分离出去。多个旋流器3可以周向均匀分布在进气源管1周围，多个旋流器3也可以周向不均匀地分布在进气源管1周围。多个旋流器3中的每个旋流器3由顺次连通的溢流口33、入口31、柱状段、锥状段和底流口32组成。其中未分离的气体由入口31进入，分离出的洁净气体从溢流口33流出，分离出的液体从底流口32流出。多个旋流器3的尺寸可以根据使用需求进行预先设置，例如，多个旋流器3的公称直径可以在10mm(毫米)-100mm之间，本申请实施例对此不做具体限定。多个旋流器3的设置数量和设置位置也可以根据使用需求进行预先设置，例如，旋流器3可以设置12个，12个旋流器3周向均匀分布在进气源管1的管壁外侧或管壁内侧，本申请实施例对此不做具体限定。

最后，进气源管1的多个出气口12一一与多个旋流器3的入口31连通时，对于进气源管1的多个出气口12中的任意一个出气口12，这个出气口12可以通过一个管道与一个旋流器3的入口31连通，即这个出气口12与这个旋流器3的入口31之间可以连接有这个管道，此时这个管道的管壁与进气源管1的管壁之间可以形成10°至90°的夹角。一种可能的实现方式中，这个管道的管壁与进气源管1的管壁之间可以形成30°的夹角，如此可以便于进气源管1中的气体更为容易地流入这个管道中，继而更为容易地流入旋流器3中。

在实际应用中，进气源管1的管壁上设置有多个出气口12，多个出气口12一一与多个旋流器3的入口31连通。当气体从进气源管1的管口11进入进气源管1后，会从进气源管1管壁上的多个出气口12进入多个旋流器3中的每个旋流器3。气体会在多个旋流器3中的每个旋流器3内进行气液分离，然后分离出的洁净气体会从多个旋流器3中的每个旋流器3顶部的溢流口33流出，分离出的液体会从多个旋流器3中的每个旋流器3底部的底流口32流出。由于多个旋流器3中每个旋流器3的底流口32与底流汇管2连通，因此，分离出的液体最终会从底流汇管2流出。

值得说明的是，由于进气源管1的管口11为进气口，所以当气体进入该气液分离装置时，会先进入进气源管1。由于进气源管1为螺旋管道，所以在进气源管1中会发生Dean旋流效应，因而气体会在进气源管1中发生二次旋流，如此会使得气体中的分散相颗粒分布比较均匀，即使得气液混合比较均匀。又由于进气源管1的多个出气口12一一与多个旋流器3的入口31连通，因此从进气源管1进入多个旋流器3中每个旋流器3的气体中的分散相颗粒含量比较接近。如此，会使得多个旋流器3中每个旋流器3的分离效率比较接近，进而会使得整体的分离效率和处理能力大大提高。而且，多个旋流器3中每个旋流器3的底流口32与底流汇管2连通，从而可以便于收集分离出的液体。因此，本申请实施例提供的气液分离装置不但可以高效率的进行气液分离，而且分离出的液体也便于收集。

其中，底流汇管2可以有多种可能的结构。下面对两种可能的结构进行说明。

第一种可能的结构：参见图1，底流汇管2为螺旋管道，底流汇管2的管壁上设置有多个进液口，底流汇管2的管口21为出液口；底流汇管2的多个进液口一一与多个旋流管3的底流口32连通。

需要说明的是，底流汇管2的形状可以根据使用需求进行预先设定，例如，底流汇管2可以为方形截面螺旋管道、圆形截面管道螺旋等，本申请实施例对此不做具体限定。底流汇管2的一端密封，另一端为管口21。

具体地，在使用底流汇管2收集分离出的液体时，分离出的液体会先从多个旋流管3中每个旋流管3的底流口32流出，然后会从底流汇管2的多个进液口进入底流汇管2，最后分离出的液体会从底流汇管2的管口21流出。如此，只需从底流汇管2的管口21便可收集到多个旋流管3分离出的全部液体。

第二种可能的结构：参见图3，底流汇管2的数量为多个；多个底流汇管2中每个底流汇管2的一个管口为进液口，多个底流汇管2中每个底流汇管2的另一个管口为出液口；多个底流汇管2的进液口一一与多个旋流管3的底流口32连通。

需要说明的是，底流汇管2中每个底流汇管2的形状和尺寸可以根据使用需求进行预先设置。多个底流汇管2中任意两个底流汇管2的形状和尺寸可以相同，也可以不同。例如，多个底流汇管2中的一个底流汇管2可以为矩形截面管，另一个底流汇管2可以为圆形截面管等。

具体地，在使用多个底流汇管2收集分离出的液体时，分离出的液体会先从多个旋流管3的底流口32流出，然后会从多个底流汇管2中每个底流汇管2的进液口进入每个底流汇管2，最后分离出的液体会从多个底流汇管2中每个底流汇管2的出液口流出。如此，便可便捷地从多个底流汇管2中每个底流汇管2的出液口收集分离出的液体。

可选地，参见图4和图5，该装置还包括壳体4、第一隔板5和第二隔板6；第一隔板5的侧边和第二隔板6的侧边均与壳体4的内壁连接；第一隔板5和第二隔板6将壳体4的内腔分隔为三个腔室，三个腔室中的第一腔室41为第一隔板5与壳体4的顶部之间的腔室，三个腔室中的第二腔室42为第一隔板5与第二隔板6之间的腔室，三个腔室中的第三腔室43为第二隔板6与壳体4的底部之间的腔室；进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3位于第二腔室42内；壳体4的顶部设置有进气口44，第一隔板5上设置有第一通孔，进气源管1的进气口11与第一通孔连通；第二隔板6上设置有第二通孔，底流汇管2的出液口与第二通孔连通。

需要说明的是，壳体4的材质和尺寸可以预先进行设置，只要能使进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3位于壳体4内即可，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，第一隔板5限制了第一腔室41与第二腔室42之间的联系，第二隔板6限制了第二腔室42与第三腔室43之间的联系。第一隔板5和第二隔板6的尺寸、材质等均可以根据使用需求进行预先设置，例如，第一隔板5和第二隔板6的材质均可以是不锈钢、合金等。

再者，第一通孔的孔径与进气源管1的进气口11的口径相同，第二通孔的孔径与底流汇管2的出液口的口径相同。一种可能的实现方式中，可以在第一通孔与进气源管1的进气口11之间连接一个管道，以连通两者。同样，也可以在第二通孔与底流汇管2的出液口之间连接一个管道，以连通两者。

值得注意的是，由于进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3均位于壳体4的第二腔室42内，所以实现了进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3与外界环境的隔绝，延长了进气源管1、底流汇管2和多个旋流器3的使用寿命。

这样，当气体从壳体4的顶部的进气口44进入壳体4内时，气体会先在第一腔室41内聚集分布，然后聚集的气体会通过第一隔板5上的第一通孔进入进气源管1中，之后气体会从进气源管1中流入到多个旋流器3内，多个旋流器3内会进行气液分离，分离出的洁净气体会分布于第二腔室42内，分离出的液体会从底流汇管2的出液口流入到第三腔室43内。如此，待分离的气体会聚集在第一腔室41中，分离出的洁净气体会从多个旋流器3的溢流口33流出，分离出的液体会聚集在第三腔室43中，从而使得待分离的气体、分离出的洁净气体和分离出的液体之间相互隔绝，进而避免了三者之间的互相干扰，保证了分离出的洁净气体中不会被污染。

可选地，参见图4和图5，多个旋流器3中每个旋流器3的溢流口33与第二腔室42连通，第二腔室42的侧壁上设置有出气口7。

需要说明的是，第二腔室42的侧壁上的出气口7的高度可以根据使用需求进行预先设置，例如，出气口7的高度可以为50mm等，本申请实施例在此不做具体限制。

这样，当多个旋流器3中每个旋流器3中进行气液分离后，分离出的洁净气体会从每个旋流器3的溢流口33流出，由于溢流口33与第二腔室42连通，因此分离出的洁净气体会聚集于第二腔室42内。又由于第二腔室42的侧壁上设置有出气口7，因此可快捷、便利地从出气口7收集分离出的洁净气体。

可选地，参见图6和图7，该装置还包括第一固定轴8和多个第二固定轴9；第一固定轴8的第一端81与第一隔板5连接，第一固定轴8的第二端82与第二隔板6连接；多个第二固定轴9中每个第二固定轴9的第一端91与第一固定轴8的侧壁连接，多个第二固定轴9中每个第二固定轴9的第二端92与进气源管1的管壁连接。

需要说明的是，第一固定轴8的设置位置可以根据使用需求进行预先设置，例如，第一固定轴8可以设置在壳体4的中心线上，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，多个第二固定轴9的数量和设置位置可以根据使用需求进行预先设置。一种可能的实现方式中，多个第二固定轴9可以均匀设置，例如，多个第二固定轴9的数量可以为3个，3个第二固定轴9中每两个相邻的第二固定轴9之间形成120°的夹角，本申请实施例对此不做具体限定。

再者，第一固定轴8的第一端81与第一隔板5之间的连接方式有多种，例如，连接方式可以为焊接、粘接等，本申请实施例在此不做具体限制。第一固定轴8的第二端82与第二隔板6之间的连接方式，多个第二固定轴9中每个第二固定轴9的第一端91与第一固定轴8的侧壁之间的连接方式，多个第二固定轴9中每个第二固定轴9的第二端92与进气源管1的管壁之间的连接方式与上述第一固定轴8的第一端81与第一隔板5之间的连接方式类似，本申请实施例在此不做赘述。

这样，通过第一固定轴8和多个第二固定轴9便可将进气源管1的位置固定，从而也可以将多个旋流器3的位置固定，进而保证整个装置的稳固性，便于更为安全高效地进行气液分离。

可选地，该装置还包括第三固定轴10；第三固定轴10的第一端101与第一固定轴8的侧壁连接，第三固定轴10的第二端102与底流汇管2的管壁连接。

需要说明的是，第三固定轴10的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设置，例如，第三固定轴10可以为不锈钢、合金等，本申请实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，第三固定轴10的第一端101与第一固定轴8的侧壁之间的连接方式有多种，例如，连接方式可以为焊接、粘接等，本申请实施例在此不做具体限制。

另外，第三固定轴10的第二端102与底流汇管2的管壁之间的连接方式与上述第三固定轴10的第一端101与第一固定轴8的侧壁之间的连接方式类似，本申请实施例在此不做赘述。

值得注意的是，当底流汇管2为上述第一种可能的结构时，参见图6，该装置可以包括多个第三固定轴10。多个第三固定轴10可以均匀设置，例如，多个第三固定轴10的数量可以为3个，3个第三固定轴10中每两个相邻的第三固定轴10之间形成120°的夹角，本申请实施例对此不做具体限定。

而当底流汇管2为上述第二种可能的结构时，参见图7，该装置可以包括至少一个第三固定轴10。对于该至少一个第三固定轴10中的任意一个第三固定轴10，这一个第三固定轴10的第一端101与第一固定轴8的侧壁连接，这一个第三固定轴10的第二端102与多个底流汇管2中的一个底流汇管2的管壁连接。

这样，通过第一固定轴8和第三固定轴10便可将底流汇管2的位置固定，从而也可以将多个旋流器3的位置固定，进而保证整个装置的稳固性，便于更为安全高效地进行气液分离。

可选地，参见图8和图9，该装置还包括传递管道11和导管12；壳体4的底部设置有收集罐13，收集罐13的侧壁上设置有第一出口，收集罐13的底部设置有第二出口；收集罐13的第一出口与传递管道11连通，收集罐13的第二出口与导管12连通。

需要说明的是，传递管道11用于将分离出的液体中含有的气体传递回该气液分离装置的进气口。传递管道11的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设定，例如，传递管道11的材质可以为不锈钢、合金等，本申请实施例在此不做具体限制。

另外，导管12用于将分离出的液体导出。导管12的的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设定，例如，导管12的材质可以为不锈钢、合金等，本申请实施例在此不做具体限制。

再者，收集罐13用于收集分离出的液体。收集罐13的尺寸和材质可以根据使用需求进行预先设定，例如，收集罐13的材质可以为不锈钢、合金等，本申请实施例在此不做具体限制。

具体地，当分离出的液体在收集罐13中堆积到一定高度时，分离出的液体会从收集罐13的底部连通的导管12导出，分离的液体中含有的气体会从收集罐13的侧壁连通的传递管道11返回至该气液分离装置的进气口，以进一步分离。如此，既可对分离出的液体进行导出，又可将分离出的液体中含有的气体进行进一步的分离，从而可以提高气液分离效果。

可选地，参见图8、图9、图11和图12，该装置还包括滑阀14，滑阀14位于导管12内。

需要说明的是，滑阀14是用于控制导管12的通断的分流阀。当储集罐13中堆积的液体达到一定高度时，由于液体自身的重量较重，因此液体对滑阀14的压力会使得滑阀14打开，从而会使得液体从导管12流出；当储集罐13中堆积的液体未达到一定高度时，由于液体自身的重量较轻，因此液体对滑阀14的压力不足以使滑阀14打开，从而液体不会从导管12流出，此时液体会堆积在储集罐13中。

其中，滑阀14可以有多种可能的结构。一种可能的结构中，参见图10，滑阀14可以包括阀座141、阀球142、弹簧143和限定部位144。弹簧143的第一端与限位部件144接触，弹簧143的第二端与阀球142接触，阀球142位于弹簧143的第二端与阀座141之间；阀座141与导管12内壁连接，阀座141在轴向上设置有一通孔，该通孔的孔径小于阀球142的直径；限定部位144与导管12的内壁连接，限位部件144在轴向上设置有一通孔，该通孔的孔径小于弹簧143中的弹簧圈的外径，弹簧143中的弹簧圈的内径小于阀球142的直径。

需要说明的是，阀座141的结构可以是空心柱状体结构。阀座141在轴向上设置的通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证该通孔的孔径小于阀球142的直径即可。阀座141与导管12的内壁之间的连接方式可以为焊接、粘接等，本申请实施例在此不做具体限制。

另外，限位部件144用于限制弹簧143在轴向上的位置。限位部件144在轴向上设置的通孔的孔径可以根据实际需要来设置，只要保证该通孔的孔径小于弹簧143中的弹簧圈的外径即可。限位部件144与导管12的内壁之间的连接方式可以为焊接、粘接等，本申请实施例在此不做具体限制。

再者，弹簧143的展开长度可以根据实际需要来设置，只要保证弹簧143的第一端恰好可以与限位部件144接触，弹簧143的第二端恰好可以与阀球142接触，且阀球142恰好可以与阀座141接触即可。如此，通过弹簧143可以实现对阀球142的限位，且弹簧143的设置有助于对阀球142的复位。

在实际应用中，收集罐13中的分离出的液体会流入阀座141在轴向上设置的通孔内，当液体自身的重量较重时，液体会推动阀球142向远离阀座141的方向移动，当阀球142向远离阀座141的方向移动至不再与阀座141接触时，液体会流入阀球142与导管12的管壁之间的缝隙中，然后会经过限位部件144在轴向上设置的通孔流出，如此可以实现对导管12的通断控制。

可选地，参见图11和图12，该装置还包括扩压器15，扩压器15位于第一腔室内41；扩压器15的入口与壳体4的顶部的进气口44连通，扩压器15的出口位于第一腔室41内。

需要说明的是，扩压器15用于增大进入第一腔室41内的气体的压力。扩压器15的形状和尺寸可以根据使用需求进行预先设置，例如，扩压器15可以为喇叭状，本申请实施例对此不做具体限制。

在实际应用中，当气体通过进气口44进入该气液分离装置时，会先进入扩压器15中，然后通过扩压器15进入到第一腔室41中。如此，便可将进入第一腔室41中的气体的压力增大，从而使得第一腔室41中气体分布的较为均匀，进而使得通过进气源管1的进气口11进入进气源管1内的气体较为均匀。

在本申请实施例中，由于进气源管1的管口11为进气口，所以当气体进入该气液分离装置时，会先进入进气源管1。由于进气源管1为螺旋管道，所以在进气源管1中会发生Dean旋流效应，因而气体会在进气源管1中发生二次旋流，如此会使得气体中的分散相颗粒分布比较均匀，即使得气液混合比较均匀。又由于进气源管1的多个出气口12一一与多个旋流器3的入口31连通，因此从进气源管1进入多个旋流器3中每个旋流器3的气体中的分散相颗粒含量比较接近。如此，会使得多个旋流器3中每个旋流器3的分离效率比较接近，进而会使得整体的分离效率和处理能力大大提高。而且，多个旋流器3中每个旋流器3的底流口32与底流汇管2连通，从而可以便于收集分离出的液体。因此，本申请实施例提供的气液分离装置不但可以高效率的进行气液分离，而且分离出的液体也便于收集。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，以下将通过可选地实施例进行详细阐述。

图13展示了一种气液分离装置的俯视图，参见图13，进气源管1上连接有12根公称直径为75mm的旋流器3，进气源管1和底流汇管2的安装固定于一焊接在第一隔板5和第二隔板6之间的第一固定轴8上，第一固定轴8处在气液分离装置的中心线上，其上分别焊接三个俯视呈120°夹角的第二固定轴9和第三固定轴10，这三个第二固定轴9均与进气源管1的管壁焊接，这三个第三固定轴10均与底流汇管2的管壁焊接。

在500℃、15MPa的条件下，渣油加氢工艺中的循环氢经过进气口44进入气液分离装置，进入该气液分离装置的循环氢通过扩压器15扩压后分布到第一腔室41中。然后第一腔室41中的循环氢会通过第一通孔进入进气源管1，由于进气源管1连通有多个旋流器3，因此循环氢会进入多个旋流器3中，为每个旋流器3提供进气气流。之后循环氢会在多个旋流器3中进行气液分离，分离出的洁净气体从多个旋流器3的溢流口33流出，充斥在第二腔室42中，然后从第二腔室42的侧壁上的出气口7收集分离出的洁净气体；分离出的液体从多个旋流器3的底流口32流出，然后进入底流汇管2，再通过第二通孔达到第三腔室43。之后第三腔室43的液体会堆积在收集罐13中。当收集罐13中的液体堆积到一定高度后，液体中所携带的气体可以进入传递管道11，从而返回至进气口44，剩余部分液体会从导管12流出。其中，收集罐13中液体的堆积高度可由导管12上的滑阀14控制。

通过图13提供的气液分离装置，可以将循环氢中98％质量分数的分散相颗粒分离出来。

图14为并联的两个气液分离装置的俯视图，即气体可以同时进入两个气液分离装置的进气口44，其中，这两个气液分离装置的进气方向与进气口44呈中心对称。

可选地，所分离的气体可以为汽油加氢工艺中的循环氢(液滴浓度为200mg/m³)。为满足高负荷生产的需求，这两个气液分离装置在额定气量下需保留10％的富裕量，即是这两个气液分离装置在进行气液分离时，除了能够处理额定气量的气体之外，还能再处理比额定气量多10％的气量的气体，从而保证了这两个气液分离装置不会超负荷进行工作，进而保证这两个气液分离装置的高效工作，使得出口排放达到国家标准。

在100℃、0.1MPa条件下，循环氢经过进气口44进入这两个气液分离装置。对于这两个气液分离装置中的任意一个气液分离装置，进入该气液分离装置的循环氢通过通过扩压器15扩压后分布到第一腔室41中。然后第一腔室41中的循环氢会通过第一通孔进入进气源管1，由于进气源管1连通有多个旋流器3，因此循环氢会进入多个旋流器3中，为每个旋流器3提供进气气流。之后循环氢会在多个旋流器3中进行气液分离，分离出的洁净气体从多个旋流器3的溢流口33流出，充斥在第二腔室42中，然后从第二腔室42的侧壁上的出气口7收集分离出的洁净气体；分离出的液体从多个旋流器3的底流口32流出，然后进入底流汇管2，再通过第二通孔达到第三腔室43。之后第三腔室43的液体会堆积在收集罐13中。当收集罐13中的液体堆积到一定高度后，液体中所携带的气体可以进入传递管道11，从而返回至进气口44，剩余部分液体会从导管12流出。其中，收集罐13中液体的堆积高度可由导管12上的滑阀14控制。

通过图14提供的设备，可以将循环氢中99％质量分数的分散相颗粒分离出来。

图15为并联的三个气液分离装置的俯视图，即气体可以同时进入三个气液分离装置的进气口44，其中，这三个气液分离装置的进气方向与进气口44呈中心对称。

可选地，所分离的气体可以为渣油加氢工艺中的循环氢(液滴浓度为500mg/m³)。为满足高负荷生产的需求，这三个气液分离装置在额定气量下需保留10％的富裕量，，即是这三个气液分离装置在对额定气量进行气液分离操作之外，还能再处理比额定气量多10％的气体，从而保证了这三个气液分离装置不会超负荷进行工作，进而保证这两个气液分离装置的高效工作，使得出口排放达到国家标准。

在100℃、0.1MPa条件下，循环氢经过进气口44进入这三个气液分离装置，对于这三个气液分离装置中的任意一个气液分离装置，进入该气液分离装置的循环氢进入该气液分离装置的循环氢通过扩压器15扩压后分布到第一腔室41中。然后第一腔室41中的循环氢会通过第一通孔进入进气源管1，由于进气源管1连通有多个旋流器3，因此循环氢会进入多个旋流器3中，为每个旋流器3提供进气气流。之后循环氢会在多个旋流器3中进行气液分离，分离出的洁净气体从多个旋流器3的溢流口33流出，充斥在第二腔室42中，然后从第二腔室42的侧壁上的出气口7收集分离出的洁净气体；分离出的液体从多个旋流器3的底流口32流出，然后进入底流汇管2，再通过第二通孔达到第三腔室43。之后第三腔室43的液体会堆积在收集罐13中。当收集罐13中的液体堆积到一定高度后，液体中所携带的气体可以进入传递管道11，从而返回至进气口44，剩余部分液体会从导管12流出。其中，收集罐13中液体的堆积高度可由导管12上的滑阀14控制。

通过图15提供的设备，可以将循环氢中99％质量分数的分散相颗粒分离出来。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气液分离装置，其特征在于，所述装置包括：进气源管(1)、底流汇管(2)和多个旋流器(3)；

所述进气源管(1)为螺旋管道，所述进气源管(1)的管口(11)为进气口，所述进气源管(1)的管壁上设置有多个出气口(12)；

所述进气源管(1)的多个出气口(12)一一与所述多个旋流器(3)的入口(31)连通；

所述多个旋流器(3)中每个旋流器(3)的底流口(32)与所述底流汇管(2)连通。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底流汇管(2)为螺旋管道，所述底流汇管(2)的管壁上设置有多个进液口，所述底流汇管(2)的管口(21)为出液口；

所述底流汇管(2)的多个进液口一一与所述多个旋流管(3)的底流口(32)连通。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底流汇管(2)的数量为多个；多个底流汇管(2)中每个底流汇管(2)的一个管口为进液口，所述多个底流汇管(2)中每个底流汇管(2)的另一个管口为出液口；

所述多个底流汇管(2)的进液口一一与所述多个旋流管(3)的底流口(32)连通。

4.如权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括壳体(4)、第一隔板(5)和第二隔板(6)；

所述第一隔板(5)的侧边和所述第二隔板(6)的侧边均与所述壳体(4)的内壁连接；

所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)将所述壳体(4)的内腔分隔为三个腔室，所述三个腔室中的第一腔室(41)为所述第一隔板(5)与所述壳体(4)的顶部之间的腔室，所述三个腔室中的第二腔室(42)为所述第一隔板(5)与所述第二隔板(6)之间的腔室，所述三个腔室中的第三腔室(43)为所述第二隔板(6)与所述壳体(4)的底部之间的腔室；

所述进气源管(1)、所述底流汇管(2)和所述多个旋流器(3)位于所述第二腔室(42)内；所述壳体(4)的顶部设置有进气口(44)，所述第一隔板(5)上设置有第一通孔，所述进气源管(1)的进气口(11)与所述第一通孔连通；所述第二隔板(6)上设置有第二通孔，所述底流汇管(2)的出液口与所述第二通孔连通。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个旋流器(3)中每个旋流器(3)的溢流口(33)与所述第二腔室(42)连通，所述第二腔室(42)的侧壁上设置有出气口(7)。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一固定轴(8)和多个第二固定轴(9)；

所述第一固定轴(8)的第一端(81)与所述第一隔板(5)连接，所述第一固定轴(8)的第二端(82)与所述第二隔板(6)连接；

所述多个第二固定轴(9)中每个第二固定轴(9)的第一端(91)与所述第一固定轴(8)的侧壁连接，所述多个第二固定轴(9)中每个第二固定轴(9)的第二端(92)与所述进气源管(1)的管壁连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三固定轴(10)；

所述第三固定轴(10)的第一端(101)与所述第一固定轴(8)的侧壁连接，所述第三固定轴(10)的第二端(102)与所述底流汇管(2)的管壁连接。

8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括传递管道(11)和导管(12)；

所述壳体(4)的底部设置有收集罐(13)，所述收集罐(13)的侧壁上设置有第一出口，所述收集罐(13)的底部设置有第二出口；

所述收集罐(13)的第一出口与所述传递管道(11)连通，所述收集罐(13)的第二出口与所述导管(12)连通。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括滑阀(14)，所述滑阀(14)位于所述导管(12)内。

10.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括扩压器(15)，所述扩压器(15)位于所述第一腔室(41)内；

所述扩压器的入口与所述壳体的顶部的进气口连通，所述扩压器的出口位于所述第一腔室内。

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