CN112777667A - 一种气液相分离装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于气液分离设计技术领域，具体涉及一种气液相分离装置，包括：气液相分离箱，具有有气液相进口、气相排出口、液相排出口；隔板，在气液分离箱内设置；气液相进口连通至隔板一侧的空间；液相排出口连通至隔板另一侧的空间，其高度低于隔板的高度；堵块，在气液相分离箱内设置，与液相排出口位于隔板的同一侧；浮块，气液相分离箱内设置，与堵块连接；气液相分离装置具有：液相累积状态，浮块下浮，使堵块运动，将液相排出口封堵；液相排出状态，浮块上浮，使堵块运动，解除对液相排出口的封堵。

Description

一种气液相分离装置

技术领域

本申请属于气液分离设计技术领域，具体涉及一种气液相分离装置。

背景技术

氢能源发电车通过氢气、空气间的电化学反应进行发电，由于反应不完全会有氢气残留，同时生成水，需要实时的将氢气、水的混合物排出至氢能源发电车车厢外。

在将氢气、水的混合物排出至氢能源发电车车厢外时，为了避免氢气随水流至车厢下部，引发安全事故，需要将氢气与水进行分离，将氢气向上排出车厢。

现有氢气、水气液相分离装置如图1所示，其不能够很好的实现氢气、水间的完全分离，原因如下：

1)、流入其内的氢气未充分与水发生分离，即夹杂在水中从排水口排出；

2)、在初始阶段阀门对排水口封堵不严，致使部分氢气从排水口排出；

3)、浮块带动阀门打开时，是的液面与排水口大致持平，在排水口附近上下波动，不能够对排水口形成有效封堵，致使部分氢气从排水口排出。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种气液相分离装置，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种气液相分离装置，包括：

气液相分离箱，具有有气液相进口、气相排出口、液相排出口；

隔板，在气液分离箱内设置；气液相进口连通至隔板一侧的空间；液相排出口连通至隔板另一侧的空间，其高度低于隔板的高度；

堵块，在气液相分离箱内设置，与液相排出口位于隔板的同一侧；

浮块，气液相分离箱内设置，与堵块连接；

气液相分离装置具有：

液相累积状态，浮块下浮，使堵块运动，将液相排出口封堵；

液相排出状态，浮块上浮，使堵块运动，解除对液相排出口的封堵。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，浮块与液相排出口位于隔板同一侧；

气液相分离装置处于液相排出状态时，浮块的位置高于液相排出口的位置。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，液相排出口位于其所在隔板一侧空间的底部。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，还包括：

连杆，一端与堵块连接，另一端与浮块连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，还包括：

铰接杆，一端铰接在气液相分离箱的内壁，另一端与浮块连接，外壁与连杆背向浮块的一端连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，还包括：

气液相引流管，其出口端穿过气液相进口伸入隔板背向液相排出口一侧的空间。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，气液相引流管的出口端伸展至隔板背向液相排出口一侧空间的底部。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，还包括：

气筛网，在气液相引流管的出口端设置。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，气液相分离箱上具有注液口；注液口连通至液相排出口所在隔板一侧的空间。

根据本申请的至少一个实施例，上述的气液相分离装置中，气液相分离箱顶部呈锥形，气相排出口位于锥形顶部的尖端部位。

附图说明

图1是现有气液相分离装置的示意图；

图2是本申请实施例提供的气液相分离装置的示意图；

其中：

1-气液相分离箱；2-隔板；3-堵块；4-浮块；5-连杆；6-铰接杆；7-气液相引流管；8-气筛网。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。

一种气液相分离装置，包括：

气液相分离箱1，具有有气液相进口、气相排出口、液相排出口；

隔板2，在气液分离箱1内设置；气液相进口连通至隔板2一侧的空间；液相排出口连通至隔板2另一侧的空间，其高度低于隔板2的高度；

堵块3，在气液相分离箱1内设置，与液相排出口位于隔板2的同一侧；

浮块4，气液相分离箱1内设置，与堵块3连接；

气液相分离装置具有：

液相累积状态，浮块4下浮，使堵块3运动，将液相排出口封堵；

液相排出状态，浮块4上浮，使堵块3运动，解除对液相排出口的封堵。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其可用作氢气、水气液相的分离装置，在用作氢气、水气液相的分离装置时，氢气、水可自气液相进口进入气液相分离箱1，在进入气液相分离箱1时，首先流入隔板2背向液相排出口一侧的空间，直至将该侧空间注满才会溢流至液相排出口所在隔板2一侧的空间，在此过程中氢气与水发生分离，通过气相排出口排出，水溢流至液相排出口所在隔板2一侧的空间，随着液位的上升，浮块4上浮，使堵块3运动，解除对液相排出口的封堵，处于液相排出状态，水自液相排出口流出，在液位下降时，浮块4下浮，使堵块3运动，将液相排出口封堵，处于液相累积状态，水在液相排出口所在隔板2一侧空间累积。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员还可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，氢气、水可自气液相进口进入气液相分离箱1，流入隔板2背向液相排出口一侧的空间时，氢气会与水发生分离，在该侧空间被注满向液相排出口所在隔板2一侧的空间溢流过程中，氢气会与水进一步发生分离，以此使氢气与水充分发生分离，避免氢气在未充分与水发生分离的情形下，即杂在水中从液相排出口中排出。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，浮块4与液相排出口位于隔板2同一侧；

气液相分离装置处于液相排出状态时，浮块4的位置高于液相排出口的位置。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，设置浮块4与液相排出口位于隔板2同一侧，可保证使仅在液相排出口所在隔板2一侧空间的液位达到一定高度时，浮块4上浮，使堵块3运动，解除对液相排出口的封堵，处于液相排出状态，避免隔板2背向液相排出口一侧的空间未被注满时，与水分离的氢气从液相排出口排出。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员还可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，气液相分离装置处于液相排出状态时，浮块4的位置高于液相排出口的位置，即设计气液相分离装置处于液相排出状态时，液相排出口所在隔板2一侧空间的液位高于液相排出口，以此能够对液相排出口形成液封，避免与水分离的氢气从液相排出口排出。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，液相排出口位于其所在隔板2一侧空间的底部。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，设计液相排出口位于其所在隔板2一侧空间的底部，一方面可保证在气液相分离装置处于液相排出状态时，浮块4的位置高于液相排出口的位置；另一方面可保证在液相排出口所在隔板2一侧空间的液位不足以使浮块4上浮，使堵块3运动，解除对液相排出口，处于封堵液相排出状态时，堵块3能够依靠自身的重力作用可靠的将液相排出口封堵，避免氢气从液相排出口排出。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，还包括：

连杆5，一端与堵块3连接，另一端与浮块4连接。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，浮块4在上浮、下浮过程中，通过连杆5带动堵块3运动，将液相排出口封堵或解除对液相排出口的封堵，使气液相分离装置处于液相累积状态或液相排出状态。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，还包括：

铰接杆6，一端铰接在气液相分离箱1的内壁，另一端与浮块4连接，外壁与连杆5背向浮块4的一端连接。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，浮块4在上浮、下浮过程中，能够带动铰接杆6绕其与气液相分离箱1内壁的铰接部位转动，以此带动连杆5运动，使堵块3运动，将液相排出口封堵或解除对液相排出口的封堵，使气液相分离装置处于液相累积状态或液相排出状态。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，还包括：

气液相引流管7，其出口端穿过气液相进口伸入隔板2背向液相排出口一侧的空间。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，可通气液相引流管7将氢气、水引流至隔板2背向液相排出口一侧的空间，避免氢气、水直接进入液相排出口所在隔板2一侧的空间。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，气液相引流管7的出口端伸展至隔板2背向液相排出口一侧空间的底部。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，可通气液相引流管7将氢气、水引流至隔板2背向液相排出口一侧空间的底部，以延长向液相排出口所在隔板2一侧空间溢流的路径，使氢气、水发生充分分离，其随着隔板2背向液相排出口一侧空间内液位的上升，会没过气液相引流管7的出口端，此时，自气液相引流管7出口端流出的氢气会自水中以气泡的形式冒出，与水发生高效的分离。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，还包括：

气筛网8，在气液相引流管7的出口端设置。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，在气液相引流管7的出口端设置气筛网8，可将自其出口流出的氢气割裂为小气泡，一方面可使气液相分离装置工作稳定，避免堵块3、浮块4发生较大的波动，导致氢气从液相排出口排出，另一方面可使氢气与水发生高效的分离。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，气液相分离箱1上具有注液口；注液口连通至液相排出口所在隔板2一侧的空间。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置，可在开始时，通过注液口向液相排出口所在隔板2一侧的空间注入水，没过堵块3，对液相排出口形成液封，避免背向液相排出口一侧空间的液相未发生溢流时，与水分离的氢气使堵块3、浮块4发生动作，不能够有效封堵液相排出口，致使氢气自液相排出口排出。

在一些可选的实施例中，上述的气液相分离装置中，气液相分离箱1顶部呈锥形，气相排出口位于锥形顶部的尖端部位。

对于上述实施例公开的气液相分离装置，领域内技术人员可以理解的是，其在用作氢气、水气液相的分离装置时，设计气液相分离箱1顶部呈锥形，并将设计气相排出口位于锥形顶部的尖端部位，有利于与水发生分离的氢气沿锥形的壁面上升，发生汇聚，提高对氢气的排放效率，以及，可在氢气沿锥形壁面上升的过程中，使夹杂在氢气中的少量水附着在锥形的壁面上，在自身重力作用下高效的沿锥形壁面滑落至液相中，最终通过液相排出口排出，避免被氢气自气相排出口夹杂排出。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气液相分离装置，其特征在于，包括：

气液相分离箱(1)，具有有气液相进口、气相排出口、液相排出口；

隔板(2)，在所述气液分离箱(1)内设置；所述气液相进口连通至所述隔板(2)一侧的空间；所述液相排出口连通至所述隔板(2)另一侧的空间，其高度低于所述隔板(2)的高度；

堵块(3)，在所述气液相分离箱(1)内设置，与所述液相排出口位于所述隔板(2)的同一侧；

浮块(4)，所述气液相分离箱(1)内设置，与所述堵块(3)连接；

所述气液相分离装置具有：

液相累积状态，所述浮块(4)下浮，使所述堵块(3)运动，将所述液相排出口封堵；

液相排出状态，所述浮块(4)上浮，使所述堵块(3)运动，解除对所述液相排出口的封堵。

2.根据权利要求1所述的气液相分离装置，其特征在于，

所述浮块(4)与所述液相排出口位于所述隔板(2)同一侧；

所述气液相分离装置处于所述液相排出状态时，所述浮块(4)的位置高于所述液相排出口的位置。

3.根据权利要求2所述的气液相分离装置，其特征在于，

所述液相排出口位于其所在所述隔板(2)一侧空间的底部。

4.根据权利要求2所述的气液相分离装置，其特征在于，

还包括：

连杆(5)，一端与所述堵块(3)连接，另一端与所述浮块(4)连接。

5.根据权利要求4所述的气液相分离装置，其特征在于，

还包括：

铰接杆(6)，一端铰接在所述气液相分离箱(1)的内壁，另一端与所述浮块(4)连接，外壁与所述连杆(5)背向所述浮块(4)的一端连接。

6.根据权利要求1所述的气液相分离装置，其特征在于，

还包括：

气液相引流管(7)，其出口端穿过所述气液相进口伸入所述隔板(2)背向所述液相排出口一侧的空间。

7.根据权利要求6所述的气液相分离装置，其特征在于，

所述气液相引流管(7)的出口端伸展至所述隔板(2)背向所述液相排出口一侧空间的底部。

8.根据权利要求6所述的气液相分离装置，其特征在于，

还包括：

气筛网(8)，在所述气液相引流管(7)的出口端设置。

9.根据权利要求1所述的气液相分离装置，其特征在于，

所述气液相分离箱(1)上具有注液口；所述注液口连通至所述液相排出口所在所述隔板(2)一侧的空间。

10.根据权利要求1所述的气液相分离装置，其特征在于，

所述气液相分离箱(1)顶部呈锥形，所述气相排出口位于锥形顶部的尖端部位。

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