CN113769536A - 一种气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气液分离技术领域，特别是一种气液分离器，包括：筒体；进气管,设置在筒体的侧壁上；出气管,设置在筒体的顶部，与筒体的内部连通；其特征在于，还包括：分离组件，设于所述筒体的内部，且包括绕筒体的中轴线从筒体的底部向上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管，所述螺旋管的底部一端与进气管连通，其顶部一端与筒体的顶部内腔连通；雾滴捕捉组件，设于所述筒体的内部,包括位于分离组件的上方丝网层以及位于丝网层上方且多组层叠分布的滤片；排液组件,设于所述筒体的内部并位于雾滴捕捉组件的下侧,以排放筒体内部分离出来的液体；其中，所述螺旋管的下侧表面开设有排液口，排液口上设置有与螺旋管内壁连通的挡板。
Description
技术领域
本发明涉及气液分离技术领域，特别是一种气液分离器。
背景技术
气液分离器气液分离器主要作用是脱除气体中所夹带的液态物质，气液分 离器种类繁多，主要有重力式和离心式两种，重力式气水分离器最为常见，其 原理是利用液体沉降速度与气体上升流速的差异，使得液体在未到达排气口时， 重力沉降而从气体中分离出来；离心式气水分离器是利用电泵机组的高转速和 气体与液体之间悬殊的密度差进行气液离心分离。
例如，公开(公告)号为CN102061485B的发明专利，公开了气液分离器，分 离器主体为罐式结构，其特征在于：所述分离器主体内部水平设置有上层分离 器和下层分离器，分离器主体侧面设置的进口管伸入至上层分离器的容腔中， 所述上层分离器和下层分离器均为上口敞开式结构，上层分离器与下层分离器 相对，下层分离器的底部垂直安装有导管，导管与下层分离器的容腔相通，导 管的上端口高于下层分离器底部，分离器主体的顶面设有出口管，下层分离器 面积大于上层分离器面积。
这种气液分离器再使用时会存在以下问题：一、分离效率较低，而且会存 在气液分离不充分的现象；二、进气没有过滤设施，长期以往会导致气液分离 器的内部结污，影响气液分离效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种气液分离器，以解 决背景技术中出现的问题。
本发明的技术方案是这样实现的，
一种气液分离器，包括：
筒体；
进气管,设置在筒体的侧壁上；
出气管,设置在筒体的顶部，与筒体的内部连通；
其特征在于，还包括：
分离组件，设于所述筒体的内部，且包括绕筒体的中轴线从筒体的底部向 上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管，所述螺旋管的底部一端与进气管连通， 其顶部一端与筒体的顶部内腔连通；
雾滴捕捉组件，设于所述筒体的内部，,包括位于分离组件的上方丝网层以 及位于丝网层上方且多组层叠分布的滤片；
排液组件,设于所述筒体的内部并位于雾滴捕捉组件的下侧,以排放筒体内 部分离出来的液体；
其中，所述螺旋管的下侧表面开设有排液口，排液口上设置有与螺旋管内 壁连通的挡板。
优选为，所述排液组件包括：
排液管，一端固定在筒体的底部，且与筒体的内腔连通；
连接套，套接在排液管远离筒体的一端上；
球体和弹簧，安装于所述连接套内；
螺纹接头，一端螺纹固定连接在所述连接套远离排液管的一端；
延伸管，一端与螺纹接头的远离连接套的一端连接；
恒压接水仓，位于筒体的下方；
其中，所述延伸管远离螺纹接头的一端，延伸至恒压接水仓内，且不与恒 压接水仓的底端接触。
优选为，所述进气管上设置有用于对进入筒体前的气液混合物进行过滤的 过滤机构；
所述过滤机构包括：
过滤箱，设置在所述进气管上，且与进气管连通设置；
进气口和出气口，设置在过滤箱对称的侧壁上，均与进气管连接，进气管 内的气液能够从进气口进入过滤箱内且从出气口重新回到进水管内；
过滤网，设于过滤箱内，且过滤面与进气口和出气口正对设置。
优选为，所述过滤箱的一侧设置有自动除渣机构；
所述自动除渣机构包括：
接渣盒，固定连接在过滤箱的一侧，且其顶部设有进渣口；
连接箱，位于接渣口的上方，固定在接渣盒上，其内腔与接渣口连通，且 其一侧向过滤箱延伸且与过滤箱连通，底面与所述过滤网齐平；
电动伸缩缸，固定于所述接渣盒顶部，输出臂穿过所述连接箱的内腔伸入 过滤箱的箱体内；
刮板，具有两块，间隔设置在位于过滤箱内的电动伸缩缸的输出臂上，与 过滤网上过滤面形成刮面状态；
其中，初始状态下，两块刮板位于所述过滤箱内，且两块刮板之间的间距 范围对应所述过滤网的过滤面范围；当所述电动伸缩缸带动两块刮板朝所述连 接箱一侧滑动到位时，两块刮板对所述过滤网形成刮料，且将渣料推至所述接 渣盒的进渣口内。
优选为，所述自动除渣机构还包括：
刷板，具有两块，分别设置在两块刮板的相对侧壁上，且可随刮板刮料时 对所述过滤网的过滤面进行清扫。
优选为，所述筒体的外部套设有对筒体的侧壁区域进行调温的调温机构；
所述调温机构包括：
壳体，环设在筒体上，其内壁与筒体的外侧壁之间形成密封的空腔，空腔 内注设有调温液；
盘管，绕筒体的中轴线呈螺旋状设于所述空腔内，且其上连通有延伸至壳 体外部的盘管进气口和盘管出气口；
温度传感器，设于壳体内部，用于监测调温液的实时温度；
制冷机，输出端通过连接分头与盘管进气口连接，且能够向盘管内输入冷 气；
蒸汽机，输出端通过连接分头与盘管进气口连接，且能够向盘管内输入热 气。
优选为，所述调温机构还包括：
第一电磁阀，设于所述制冷机的输出端上；
第二电磁阀，设于所述蒸汽机的输出端上；
PLC控制器，设置在壳体的外部，且分别与温度传感器、第一电磁阀、第二 电磁阀、制冷机的开关控制器以及蒸汽机的开关控制器电性连接；
显示器，设置在PLC控制器上，且与PLC控制器电性连接。
优选为，所述壳体的外部覆有保温层。
优选为，所述盘管的内腔上端壁上间隔分布有多个竖板。
优选为，所述滤片上布满细密的通孔。
有益效果：
一、气液混合物通过进气管进入筒体，经设置的分离组件和雾滴捕捉组件， 进行多层级的气液分离，实现较高效的气液分离效率，同时，采用的分离组件 为从筒体的底部向上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管，可以通过增加螺旋管 的周期数以及内径的方式，来提高气液混合物在螺旋管内的气液分离效率，采 用的雾滴捕捉组件由位于分离组件的上方丝网层以及位于丝网层上方且多组层 叠分布的滤片组成，使得经分离组件后未分离完全的气液混合物，通过丝网层 和滤片两个层级后可以再次进行分离，提高了整体的分离效果；
二、本产品设置了排液组件，当筒体内的气压小于恒压接水仓内的气压是， 球体会压紧弹簧，同时球体会封闭排液管，此时，筒体中的液体不能通过延伸 管排出，筒体内部与外界隔断，保证筒体内的气体不会被泄露，并在气筒体内 保存一定量的液体，使筒体内的气体与大气阻隔，起到水封作用，且当筒体内 液位达到一定水位是，持续向筒体内吹入气液混合物，使得筒体内的气压等于 恒压接水仓内的气压，封闭排液管的球体在弹簧弹力的作用下松开，此时，筒 体内的液体通过排液管以及延伸管进入到恒压接水仓内；
三、设置的过滤机构可以对进入筒体内的气液混合物进行过滤，减少固状 的杂质，放置固状的杂质进入筒体后依附在分离组件和雾滴捕捉组件上，影响 气液分离效果；
四、设置的自动除渣机构，可以自动去除过滤网上积聚的固状杂质，并进 行收集，有效地防止过滤网堵塞，避免过滤网堵塞造成过滤网的过滤效果不佳 的现象；
五、设置的调温机构，可以对筒体的侧壁区域进行升温或降温，同时也可 以对筒体内的环境温度进行调节，以满足不同气液混合物进行气液分离的温度 调控，进行而提高气液分离的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式结构示意图；
图2为图1中A部放大图；
图3为本发明具体实施例中过滤机构和自动除渣机构的内部结构图；
图4为本发明具体实施例中调温机构的电气图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明各实施例具体可参考说明书中所示的图1-图4。
本发明公开了一种气液分离器，包括：
筒体1；
进气管11,设置在筒体1的侧壁上；
出气管12,设置在筒体1的顶部，与筒体1的内部连通；
在本发明具体实施例中，还包括：
分离组件2，设于所述筒体1的内部，且包括绕筒体1的中轴线从筒体1的 底部向上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管21，所述螺旋管21的底部一端与进 气管11连通，其顶部一端与筒体1的顶部内腔连通；
雾滴捕捉组件3，设于所述筒体1的内部，,包括位于分离组件2的上方丝 网层31以及位于丝网层31上方且多组层叠分布的滤片32；
排液组件4,设于所述筒体1的内部并位于雾滴捕捉组件3的下侧,以排放筒 体1内部分离出来的液体；
其中，所述螺旋管21的下侧表面开设有排液口211，排液口211上设置有 与螺旋管21内壁连通的挡板212。
通过采用上述技术方案，气液混合物通过进气管进入筒体，经设置的分离 组件和雾滴捕捉组件，进行多层级的气液分离，实现较高效的气液分离效率， 同时，采用的分离组件为从筒体的底部向上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管， 可以通过增加螺旋管的周期数以及内径的方式，来提高气液混合物在螺旋管内 的气液分离效率，采用的雾滴捕捉组件由位于分离组件的上方丝网层以及位于 丝网层上方且多组层叠分布的滤片组成，使得经分离组件后未分离完全的气液 混合物，通过丝网层和滤片两个层级后可以再次进行分离，提高了整体的分离 效果；
在本发明具体实施例中，所述排液组件4包括：
排液管41，一端固定在筒1体的底部，且与筒体1的内腔连通；
连接套42，套接在排液管41远离筒体1的一端上；
球体43和弹簧44，安装于所述连接套42内；
螺纹接头45，一端螺纹固定连接在所述连接套42远离排液管41的一端；
延伸管46，一端与螺纹接头45的远离连接套42的一端连接；
恒压接水仓47，位于筒体1的下方；
其中，所述延伸管46远离螺纹接头45的一端，延伸至恒压接水仓47内， 且不与恒压接水仓47的底端接触。
通过采用上述技术方案，当筒体内的气压小于恒压接水仓内的气压是，球 体会压紧弹簧，同时球体会封闭排液管，此时，筒体中的液体不能通过延伸管 排出，筒体内部与外界隔断，保证筒体内的气体不会被泄露，并在气筒体内保 存一定量的液体，使筒体内的气体与大气阻隔，起到水封作用，且当筒体内液 位达到一定水位是，持续向筒体内吹入气液混合物，使得筒体内的气压等于恒 压接水仓内的气压，封闭排液管的球体在弹簧弹力的作用下松开，此时，筒体 内的液体通过排液管以及延伸管进入到恒压接水仓内。
其中，筒体1的底部还加装有一端与筒体1内部连通另一端与空气相连的 第二排液管48，第二排液管48上设置有抽液泵49，无论筒体内是否有气压， 都可通过抽液泵49和第二排液管48作用下排出。
在本发明具体实施例中，所述进气管11上设置有用于对进入筒体1前的气 液混合物进行过滤的过滤机构5；
所述过滤机构5包括：
过滤箱51，设置在所述进气管11上，且与进气管11连通设置；
进气口52和出气口53，设置在过滤箱51对称的侧壁上，均与进气管11连 接，进气管11内的气液能够从进气口52进入过滤箱51内且从出气口53重新 回到进水管11内；
过滤网54，设于过滤箱51内，且过滤面与进气口52和出气口53正对设置。
通过采用上述技术方案，设置的过滤机构可以对进入筒体内的气液混合物 进行过滤，减少固状的杂质，放置固状的杂质进入筒体后依附在分离组件和雾 滴捕捉组件上，影响气液分离效果；对气液混合物进行过滤时，气液混合物从 进气管经进气口进入过滤箱中，再经过过滤箱中的过滤网，气液混合物中的固 状的杂质被隔离在过滤网的过滤面上，过滤完成的气液混合物再经出气口重新 回到进气管中，最后进入到筒体中进行气液分离。
在本发明具体实施例中，所述过滤箱51的一侧设置有自动除渣机构6；
所述自动除渣机构6包括：
接渣盒61，固定连接在过滤箱51的一侧，且其顶部设有进渣口62；
连接箱63，位于接渣口62的上方，固定在接渣盒61上，其内腔与接渣口 62连通，且其一侧向过滤箱51延伸且与过滤箱51连通，底面与所述过滤网54 齐平；
电动伸缩缸64，固定于所述接渣盒61顶部，输出臂穿过所述连接箱63的 内腔伸入过滤箱51的箱体内；
刮板65，具有两块，间隔设置在位于过滤箱51内的电动伸缩缸64的输出 臂上，与过滤网54上过滤面形成刮面状态；
其中，初始状态下，两块刮板位于所述过滤箱内，且两块刮板之间的间距 范围对应所述过滤网的过滤面范围；当所述电动伸缩缸带动两块刮板朝所述连 接箱一侧滑动到位时，两块刮板对所述过滤网形成刮料，且将渣料推至所述接 渣盒的进渣口内。
通过采用上述技术方案，设置的自动除渣机构，可以自动去除过滤网上积 聚的固状杂质，并进行收集，有效地防止过滤网堵塞，避免过滤网堵塞造成过 滤网的过滤效果不佳的现象，且当电动伸缩缸的输出端收缩时，带动刮板向电 动伸缩缸移动，进而刮板将过滤网上的固状杂质进行刮动，两块刮板对所述过 滤网形成刮料，且将固状杂质推至所述接渣盒的进渣口内，有效防止过滤网堵 塞，从而影响过滤网的过滤通畅度。
在本发明具体实施例中，所述自动除渣机构6还包括：
刷板66，具有两块，分别设置在两块刮板65的相对侧壁上，且可随刮板 65刮料时对所述过滤网54的过滤面进行清扫。
通过采用上述技术方案，两块所述刮板相对的侧壁上设置有随刮板刮料时 对所述水平过滤网进行清扫的刷板，提高刮板对水平过滤网表面清扫强度。
在本发明具体实施例中，所述筒体1的外部套设有对筒体1的侧壁区域进 行调温的调温机构7；
所述调温机构7包括：
壳体71，环设在筒体1上，其内壁与筒体1的外侧壁之间形成密封的空腔 711，空腔711内注设有调温液；
盘管72，绕筒体1的中轴线呈螺旋状设于所述空腔711内，且其上连通有 延伸至壳体71外部的盘管进气口721和盘管出气口722；
温度传感器73，设于壳体71内部，用于监测调温液的实时温度；
制冷机74，输出端通过连接分头100与盘管进气口721连接，且能够向盘 管72内输入冷气；
蒸汽机75，输出端通过连接分头100与盘管进气口连接，且能够向盘管72 内输入热气。
通过采用上述技术方案，设置的调温机构，可以对筒体的侧壁区域进行升 温或降温，同时也可以对筒体内的环境温度进行调节，以满足不同气液混合物 进行气液分离的温度调控，进行而提高气液分离的效率，且当需要对筒体的侧 壁区域和对筒体内的环境温度进行降温时，制冷机开启，冷气通过制冷机的输 出端经连接分头、盘管进气口，进入盘管内，调温液与盘管的管壁进行热交换， 温度降低，调温液与筒体的侧壁进行热交换，使得筒体的侧壁温度降低，同时 筒体内的环境温度降低；当需要对筒体的侧壁区域和对筒体内的环境温度进行 升温时，蒸汽机开启，热气通过蒸汽机的输出端经连接分头、盘管进气口，进入盘管内，调温液与盘管的管壁进行热交换，温度升高，调温液与筒体的侧壁 进行热交换，使得筒体的侧壁温度升高，同时筒体内的环境温度升高。
需要注明的是，调温液采用的是水溶液。
在本发明具体实施例中，所述调温机构7还包括：
第一电磁阀76，设于所述制冷机74的输出端上；
第二电磁阀77，设于所述蒸汽机75的输出端上；
PLC控制器78，设置在壳体71的外部，且分别与温度传感器73、第一电磁 阀76、第二电磁阀77、制冷机74的开关控制器以及蒸汽机75的开关控制器电 性连接；
显示器79，设置在PLC控制器78上，且与PLC控制器78电性连接。
通过采用上述技术方案，设置的PLC控制器分别与显示器、温度传感器、 第一电磁阀、第二电磁阀、制冷机的开关控制器以及蒸汽机的开关控制器电性 连接，PLC控制器可中自动控制第一电磁阀、第二电磁阀、制冷剂的开关控制器 以及蒸汽机的开关控制器的开启和关闭，且PLC控制器可以根据温度传感器监 测的温度选择性的对第一电磁阀、第二电磁阀、制冷剂的开关控制器以及蒸汽 机的开关控制器进行开启和关闭，以自动控制筒体的侧壁区域和筒体内的环境 温度。
在本发明具体实施例中，所述壳体71的外部覆有保温层。
通过采用上述技术方案，壳体的外部覆设的保温层，可以减少壳体内的调 温液温度向外界散失。
在本发明具体实施例中，所述盘管21的内腔上端壁上间隔分布有多个竖板 213。
通过采用上述技术方案，螺旋管的内腔上端壁上间隔分布有多个竖板，在 气液混合物经过竖板时，可以提高液体依附在竖板上的效率。
在本发明具体实施例中，所述滤片32上布满细密的通孔。
通过采用上述技术方案，滤片上布满细密的通孔，容许分离后的气体透过， 进入排气管内。
综上所述，本发明提供了一种设计合理，气液分离效率更高，且密封性能 好，可以避免筒体内部结垢的气液分离器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气液分离器，包括：
筒体；
进气管,设置在筒体的侧壁上；
出气管,设置在筒体的顶部，与筒体的内部连通；
其特征在于，还包括：
分离组件，设于所述筒体的内部，且包括绕筒体的中轴线从筒体的底部向上盘旋延伸且形成螺旋通道的螺旋管，所述螺旋管的底部一端与进气管连通，其顶部一端与筒体的顶部内腔连通；
雾滴捕捉组件，设于所述筒体的内部,包括位于分离组件的上方丝网层以及位于丝网层上方且多组层叠分布的滤片；
排液组件,设于所述筒体的内部并位于雾滴捕捉组件的下侧,以排放筒体内部分离出来的液体；
其中，所述螺旋管的下侧表面开设有排液口，排液口上设置有与螺旋管内壁连通的挡板。
2.根据权利要求1所述的一种气液分离器，其特征在于，所述排液组件包括：
排液管，一端固定在筒体的底部，且与筒体的内腔连通；
连接套，套接在排液管远离筒体的一端上；
球体和弹簧，安装于所述连接套内；
螺纹接头，一端螺纹固定连接在所述连接套远离排液管的一端；
延伸管，一端与螺纹接头的远离连接套的一端连接；
恒压接水仓，位于筒体的下方；
其中，所述延伸管远离螺纹接头的一端，延伸至恒压接水仓内，且不与恒压接水仓的底端接触。
3.根据权利要求1或2所述的一种气液分离器，其特征在于，所述进气管上设置有用于对进入筒体前的气液混合物进行过滤的过滤机构；
所述过滤机构包括：
过滤箱，设置在所述进气管上，且与进气管连通设置；
进气口和出气口，设置在过滤箱对称的侧壁上，均与进气管连接，进气管内的气液能够从进气口进入过滤箱内且从出气口重新回到进水管内；
过滤网，设于过滤箱内，且过滤面与进气口和出气口正对设置。
4.根据权利要求3所述的一种气液分离器，其特征在于，所述过滤箱的一侧设置有自动除渣机构；
所述自动除渣机构包括：
接渣盒，固定连接在过滤箱的一侧，且其顶部设有进渣口；
连接箱，位于接渣口的上方，固定在接渣盒上，其内腔与接渣口连通，且其一侧向过滤箱延伸且与过滤箱连通，底面与所述过滤网齐平；
电动伸缩缸，固定于所述接渣盒顶部，输出臂穿过所述连接箱的内腔伸入过滤箱的箱体内；
刮板，具有两块，间隔设置在位于过滤箱内的电动伸缩缸的输出臂上，与过滤网上过滤面形成刮面状态；
其中，初始状态下，两块刮板位于所述过滤箱内，且两块刮板之间的间距范围对应所述过滤网的过滤面范围；当所述电动伸缩缸带动两块刮板朝所述连接箱一侧滑动到位时，两块刮板对所述过滤网形成刮料，且将渣料推至所述接渣盒的进渣口内。
5.根据权利要求4所述的一种气液分离器，其特征在于，所述自动除渣机构还包括：
刷板，具有两块，分别设置在两块刮板的相对侧壁上，且可随刮板刮料时对所述过滤网的过滤面进行清扫。
6.根据权利要求1所述的一种气液分离器，其特征在于，所述筒体的外部套设有对筒体的侧壁区域进行调温的调温机构；
所述调温机构包括：
壳体，环设在筒体上，其内壁与筒体的外侧壁之间形成密封的空腔，空腔内注设有调温液；
盘管，绕筒体的中轴线呈螺旋状设于所述空腔内，且其上连通有延伸至壳体外部的盘管进气口和盘管出气口；
温度传感器，设于壳体内部，用于监测调温液的实时温度；
制冷机，输出端通过连接分头与盘管进气口连接，且能够向盘管内输入冷气；
蒸汽机，输出端通过连接分头与盘管进气口连接，且能够向盘管内输入热气。
7.根据权利要求6所述的一种气液分离器，其特征在于，所述调温机构还包括：
第一电磁阀，设于所述制冷机的输出端上；
第二电磁阀，设于所述蒸汽机的输出端上；
PLC控制器，设置在壳体的外部，且分别与温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、制冷机的开关控制器以及蒸汽机的开关控制器电性连接；
显示器，设置在PLC控制器上，且与PLC控制器电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种气液分离器，其特征在于，所述壳体的外部覆有保温层。
9.根据权利要求8所述的一种气液分离器，其特征在于，所述盘管的内腔上端壁上间隔分布有多个竖板。
10.根据权利要求1所述的一种气液分离器，其特征在于，所述滤片上布满细密的通孔。
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| CN202111082207.4A CN113769536A (zh) | 2021-09-15 | 2021-09-15 | 一种气液分离器 |
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