CN115382355A - 一种气体洗涤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气体洗涤装置，包括筒体，筒体设置有进气口和出气口，内部容纳有洗涤液体，还包括设置于筒体内部的丝网捕滴器，丝网捕滴器包括壳体，以及填充于壳体的丝网，壳体包括固定于筒体的第一壳体，以及位于第一壳体内部的第二壳体，第二壳体的数量为一个或多个，多个第二壳体间隔套设，将丝网分隔为多个具有预设尺寸的丝网捕滴部，多个丝网捕滴部沿径向分布，洗涤后的气体经丝网捕滴部捕滴后自出气口排出。本发明中，输入的气量较小时，气体会主要自中心位置内径较小的丝网通过；而输入的气量增大时，气流会同时自中心和外周的丝网通过，起到捕滴除水的作用，即满足不同气体量的洗涤需求，适用范围广，降低系统运行成本。

Description

一种气体洗涤装置
技术领域
本发明涉及气体洗涤技术领域，具体涉及一种气体洗涤装置。
背景技术
碱性电解水制氢系统在气液后处理过程中涉及氧气、氢气的洗涤，在气体洗涤装置中，通常会设置丝网捕滴器对洗涤后的气体进行捕滴，而为保证气液分离效果，丝网捕滴器中丝网的体积与通入气体洗涤装置中的气体量应该是对应的，现有技术的气体洗涤装置只能满足单一气体量工况的洗涤需求，如单一电解槽的工况，若多个电解槽的组合工况，则需要连接多台气体洗涤装置才能满足需求，系统运行成本高昂。
发明内容
本发明的目的是提供一种气体洗涤装置，适应不同产气量工况的洗涤需求，保证洗涤效果，同时降低系统运行成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种气体洗涤装置，包括筒体，所述筒体设置有进气口和出气口，内部容纳有洗涤液体，
还包括设置于所述筒体内部的丝网捕滴器，所述丝网捕滴器包括壳体，以及填充于所述壳体内部的丝网，所述壳体包括固定于所述筒体的第一壳体，以及位于所述第一壳体内部的第二壳体，所述第二壳体的数量为一个或多个，多个所述第二壳体间隔套设，所述第二壳体将所述丝网分隔为多个具有预设尺寸的丝网捕滴部，多个所述丝网捕滴部沿径向分布，洗涤后的气体通过所述丝网捕滴部捕滴后自所述出气口排出。
本发明气体洗涤装置中，设置多个具有预设尺寸，并沿径向分布的丝网捕滴部，当气体洗涤装置输入的气量较小时，根据流体特性，气体会主要自中心位置内径较小的丝网通过，起到捕滴除水的作用；而气体洗涤装置输入的气量较大时，气流的半径逐步增大，气流便会同时自中心和外周的丝网通过，起到捕滴除水的作用。
由此可见，本发明气体洗涤装置能够满足不同气体量的洗涤需求，即不仅适用于单电解槽制氢系统，对多电解槽组合的制氢系统也同样适用，适用范围广，降低系统运行成本。
可选地，所述壳体还包括导流部，所述导流部与所述丝网捕滴部一一对应连通，并位于所述丝网捕滴部靠近洗涤液体的一侧，用于将洗涤后的气体分流至对应所述丝网捕滴部。
可选地，所述壳体还包括与所述导流部轴向连通的安装部，所述丝网捕滴部填充在所述安装部内部。
可选地，自远离所述丝网捕滴部的方向，所述导流部的直径渐扩；
和/或，所述导流部内周壁设置有凹槽。
可选地，还包括进气管道，所述进气管道外端形成进气口，内端插装于所述筒体内部，并延伸至液面以下，
还包括洗涤组件，所述洗涤组件的上端壁与所述进气管道的内端连通，下端壁在与所述进气管道相对的位置设置有向内凸起的导流锥，所述下端壁在所述导流锥的四周设置有导流孔，所述洗涤组件内部形成第一洗涤腔，所述洗涤组件与所述筒体之间形成第二洗涤腔，所述第一洗涤腔与所述第二洗涤腔通过所述导流孔连通。
可选地，沿所述下端壁周向分布的一圈所述导流孔为一个导流孔环，多个所述导流孔环沿所述下端壁的径向分布，相邻两个所述导流孔环中每个所述导流孔均在径向上相互错开。
可选地，还包括稳压组件，所述稳压组件包括稳压板，所述稳压组件固定于所述筒体内部上端，所述稳压板与所述出气口相对，所述稳压板的面积不小于所述出气口的面积。
可选地，所述筒体还设置有溢流口，所述溢流口位于所述丝网捕滴器下方，
还包括除沫孔板，所述除沫孔板周向与所述筒体内壁固定连接，并位于所述洗涤组件与所述溢流口之间，所述除沫孔板设置有除沫孔。
可选地，沿所述除沫孔板周向分布的一圈所述除沫孔为一个除沫孔环，多个所述除沫孔环沿所述除沫孔板的径向分布，相邻两个所述除沫孔环中每个所述除沫孔均在径向上相互错开。
可选地，还包括维护口，所述维护口位于所述丝网捕滴器的上方，所述维护口能够打开或关闭。
可选地，还包括补液管道，所述补液管道内端与所述筒体的下端连通，外端形成补液口；
和/或，还包括连接于所述筒体下端的裙座组件，所述裙座组件用于固定所述筒体。
附图说明
图1为本发明所提供气体洗涤装置一种具体实施例的结构示意图；
图2为图1气体洗涤装置中丝网捕滴器的结构示意图；
图3为图2丝网捕滴器中壳体的结构示意图；
图4为图2丝网捕滴器的剖视图；
图5为图1气体洗涤装置在气量较小时的仿真效果图；
图6为图1气体洗涤装置在气量较大时的仿真效果图；
图7为图1气体洗涤装置中洗涤组件的透视图；
图8为图7洗涤组件的剖视图；
图9为图7洗涤组件的仰视图；
图10为图1气体洗涤装置中稳压组件的结构示意图；
图11图10稳压组件与出气口的相对位置示意图；
图12为图1气体洗涤装置中除沫孔板的结构示意图；
其中，图1-图12中的附图标记说明如下：
1-筒体；I-进气口；O-出气口；A-溢流口；B-补液口；
2-丝网捕滴器；21-第一壳体；22-第二壳体；23-丝网捕滴部；24-支撑杆；2a-导流部；2b-安装部；
3-进气管道；
4-洗涤组件；41-导流锥；4a-导流孔；
5-稳压组件；51-稳压板；52-连接杆；
6-除沫孔板；6a-除沫孔；
7-补液管道
8-裙座组件；
9-盖板。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件，并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
本文中，箭头方向为气流方向。
本文中，靠近筒体1内部的方向为“内”，靠近筒体1外部的方向为“外”。
请参考图1-图4，图1为本发明所提供气体洗涤装置一种具体实施例的结构示意图；图2为图1气体洗涤装置中丝网捕滴器的结构示意图；图3为图2丝网捕滴器中壳体的结构示意图；图4为图2丝网捕滴器的剖视图。
本发明提供一种气体洗涤装置，包括筒体1，筒体1设置有进气口I和出气口O，内部容纳有洗涤液体，待洗涤气体能够自进气口I进入筒体1内部，经洗涤液体洗涤后自出气口O排出，
为了对洗涤后的气体进行气液分离，本发明气体洗涤装置还包括设置于筒体1内部的丝网捕滴器2，丝网捕滴器2包括壳体，以及填充于壳体内部的丝网，壳体包括固定于筒体1的第一壳体21，以及位于第一壳体21内部的第二壳体22，第二壳体22的数量为一个或多个，多个第二壳体22间隔套设，从径向内端到径向外端的方向，第二壳体22的直径逐渐增大，第二壳体22将丝网分隔为多个具有预设尺寸的丝网捕滴部23，多个丝网捕滴部23沿径向分布，洗涤后的气体通过丝网捕滴部23捕滴后自出气口O排出。
本发明气体洗涤装置设置有多个沿径向分布，并具有预设尺寸的丝网捕滴部23，满足不同气体量的捕滴需求，具体地，当气体洗涤装置输入的气量较小时，如图5所示，根据流体特性，气体会主要自内部直径最小的丝网捕滴部23通过，起到捕滴除水的作用；而随着输入气量逐渐增大，气流的半径也会逐渐增大，气体会逐步自内部和中部的丝网捕滴部23通过，或，如图6所示，气流会同时自三个丝网捕滴部23通过，实现气液分离的效果。
由此可见，本发明气体洗涤装置能够满足不同气体量的洗涤需求，即不仅适用于单电解槽制氢系统，对多电解槽组合的制氢系统也同样适用，如多电解槽并联制备氢气的工况等，适用范围广，降低系统运行成本。
其中，前述“预设尺寸”应当根据气体量的不同进行适应性设计，如内部直径最小的丝网捕滴部23可以满足单电解槽制氢系统的捕滴需求，内部和中部的丝网捕滴部23可以满足两个电解槽组合制氢系统的捕滴需求，依次类推，满足不同数量电解槽制氢系统的捕滴需求。当然，丝网捕滴部23的尺寸也不局限于上述设置方式，只要能够与气体量相匹配即可。
其中，如图4所示，本实施例中，壳体还包括导流部2a，导流部2a与丝网捕滴部23一一对应连通，并位于丝网捕滴部23靠近洗涤液体的一侧，用于将洗涤后的气体分流至对应丝网捕滴部23。
如上设置，导流部2a不仅能够起到导流作用，提高气体流速；同时，三个导流部2a也可以起到分流的作用，使得气量较小时，气体能够尽可能集中自最内部的丝网捕滴部23通过，随着气量的增大，气体逐步自内部丝网捕滴部23、中部丝网捕滴部23、外部丝网捕滴部23通过，保证丝网捕滴效果。
进一步地，壳体还包括与导流部2a轴向连通的安装部2b，丝网捕滴部23填充在安装部2b内部。
如图4可以看出，本实施例中，自远离丝网捕滴部23的方向，导流部2a的直径渐扩。实际应用中，导流部2a的倾斜角度不做限制，可根据不同气量时的气流特性进行适应性调整。
由图4可见，本实施例中，由外到内，三个导流部2a的自由端逐渐内凹，即由外到内，三个导流部2a的轴向长度逐渐缩小。可以理解，实际应用中，导流部2a的轴向长度不做限制，如三个导流部2a的自由端还可以设置为相互平齐。
请继续参考图3，本实施例中，在安装部2b和导流部2a的连接处还设置有四个支撑杆24，四个支撑杆24沿周向均匀分布，起到支撑丝网捕滴部23的作用。
当然，实际应用中，支撑杆24的数量不做限制，支撑部也不局限于支撑杆24的形式，如安装部2b设置向内翻折的翻折边，翻折边用于支撑丝网21。
为了提高气液分离效果，导流部2a内周壁还可以设置凹槽。凹槽的具体结构不做限制，如可以为沿周向延伸的环形凹槽，多个环形凹槽沿轴向均匀分布；或多个凹槽沿周向间隔分布，形成一个凹槽组，多个凹槽组沿轴向均匀分布。
进一步地，请参考图1，图7-图9，图7为图1气体洗涤装置中洗涤组件的透视图；图8为图7洗涤组件的剖视图；图9为图7洗涤组件的仰视图。
本发明气体洗涤装置，还包括进气管道3，进气管道3外端形成进气口I，内端插装于筒体1内部，并延伸至液面以下，
还包括洗涤组件4，洗涤组件4的上端壁与进气管道3的内端连通，洗涤组件4的下端壁在与进气管道3相对的位置设置有向内凸起的导流锥41，如图8所示，导流锥41的锥顶靠近洗涤组件4的上端壁，洗涤组件4的下端壁在导流锥41的四周设置有导流孔4a，洗涤组件4内部形成第一洗涤腔，洗涤组件4与筒体1之间形成第二洗涤腔，第一洗涤腔与第二洗涤腔通过导流孔4a连通。
本发明气体洗涤装置的工作过程如下：
待洗涤气体沿进气管道3进入洗涤组件4内部，在洗涤组件4内部导流锥41的作用下实现360°全方位均匀扩散，与第一洗涤腔内部洗涤液充分混合，实现一次洗涤；随后气泡在流经导流孔4a时破碎，待洗涤气体自导流孔4a进入第二洗涤腔，并在第二洗涤腔内向上流动，在上行过程中与第二洗涤腔内洗涤液混合，实现二次洗涤，最后自出气口O排出。
由此可见，本发明气体洗涤装置增设洗涤组件4，通过导流锥41的设置使得待洗涤气体与洗涤液能够充分混合；同时，第一洗涤腔与第二洗涤腔仅通过导流孔4a连通，气泡在流经导流孔4a时便会破碎，以使待洗涤气体在第二洗涤腔内再次与洗涤液混合，显著提高洗涤效果。
需要说明的是，这里将靠近洗涤组件4内部的方向定义为“内”，导流锥41向内凸起，即向洗涤组件4内部凸起。
当然，在气体自出气口O排出之前，还需要通过除沫孔板6、丝网捕滴器2进行除沫和捕滴，后续会对除沫孔板6和丝网捕滴器2的具体结构进行介绍。
请继续参考图9，定义洗涤组件4下端壁中沿周向分布的一圈导流孔4a为一个导流孔环，多个导流孔环沿下端壁的径向分布，相邻两个导流孔环中每个导流孔4a均在径向上相互错开。
如此，能够增大扰流，在流经导流孔4a时，使气泡破碎，增强洗涤效果。
请参考图1，图10-图11，图10为图1气体洗涤装置中稳压组件的结构示意图；图11图10稳压组件与出气口的相对位置示意图。
本发明气体洗涤装置，还包括稳压组件5，稳压组件5包括稳压板51，稳压组件5固定于筒体1内部上端，稳压板51与出气口O相对，稳压板51的面积不小于出气口O的面积。
由图11可见，本发明气体洗涤装置，通过设置稳压组件5，使得气流必须绕过稳压板51，再汇集自出气口O，自出气口O排出，降低气流的流动速度，避免气体量增大时，出气口O下方出现局部负压区导致气液夹带现象发生，提高气液分离效果。
由图10可见，本发明中，稳压板51通过三个连接杆52固定于筒体1。实际应用中，连接杆52的数量不做限制，如还可以为四个、五个等，只要能够保证稳压板51的安装稳定性即可。
请参考图1与图12，图12为图1气体洗涤装置中除沫孔板的结构示意图。
本发明中，筒体1还设置有溢流口A，溢流口A位于丝网捕滴器2下方，当待洗涤气体通入筒体1内部后，洗涤液液面便会升高，当液面升高至溢流口A时，洗涤液便会自溢流口A流出，进入后续的回收装置。
进一步地，还包括除沫孔板6，除沫孔板6周向与筒体1内壁固定连接，其中部设置有过孔，用于进气管道3穿过，高度上，除沫孔板6位于洗涤组件4与溢流口A之间，除沫孔板6设置有除沫孔6a。除沫孔板6用于破碎第二洗涤腔内部的气泡，进一步提高气液分离效果。
定义沿除沫孔板6周向分布的一圈除沫孔6a为一个除沫孔环，多个除沫孔环沿除沫孔板6的径向分布，相邻两个除沫孔环中每个除沫孔6a均在径向上相互错开。如此，能够增大扰流，使气泡破碎，增强洗涤效果。
请继续参考图1，本发明气体洗涤装置，还设置有维护口，维护口位于丝网捕滴器2的上方，还包括盖板9，用于打开或关闭维护口，以对丝网捕滴器2、稳压组件5等部件进行维护。
进一步地，还包括补液管道7，补液管道7内端与筒体1的下端连通，外端形成补液口B，用于向筒体1内部补充洗涤液。
此外，还包括连接于筒体1下端的裙座组件8，裙座组件8用于固定筒体1。
可以理解，本发明气体洗涤装置不仅适用于电解槽，如单电解槽、多电解槽等，对氢气、氧气进行洗涤，其他任何设备需要对气体进行洗涤均可使用本发明洗涤装置。
以上对本发明所提供的一种气体洗涤装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种气体洗涤装置，包括筒体(1)，所述筒体(1)设置有进气口(I)和出气口(O)，内部容纳有洗涤液体，其特征在于，
还包括设置于所述筒体(1)内部的丝网捕滴器(2)，所述丝网捕滴器(2)包括壳体，以及填充于所述壳体内部的丝网，所述壳体包括固定于所述筒体(1)的第一壳体(21)，以及位于所述第一壳体(21)内部的第二壳体(22)，所述第二壳体(22)的数量为一个或多个，多个所述第二壳体(22)间隔套设，所述第二壳体(22)将所述丝网分隔为多个具有预设尺寸的丝网捕滴部(23)，多个所述丝网捕滴部(23)沿径向分布，洗涤后的气体通过所述丝网捕滴部(23)捕滴后自所述出气口(O)排出。
2.根据权利要求1所述气体洗涤装置，其特征在于，所述壳体还包括导流部(2a)，所述导流部(2a)与所述丝网捕滴部(23)一一对应连通，并位于所述丝网捕滴部(23)靠近洗涤液体的一侧，用于将洗涤后的气体分流至对应所述丝网捕滴部(23)。
3.根据权利要求2所述气体洗涤装置，其特征在于，所述壳体还包括与所述导流部(2a)轴向连通的安装部(2b)，所述丝网捕滴部(23)填充在所述安装部(2b)内部。
4.根据权利要求2所述气体洗涤装置，其特征在于，自远离所述丝网捕滴部(23)的方向，所述导流部(2a)的直径渐扩；
和/或，所述导流部(2a)内周壁设置有凹槽。
5.根据权利要求1-4任一项所述气体洗涤装置，其特征在于，还包括进气管道(3)，所述进气管道(3)外端形成所述进气口(I)，内端插装于所述筒体(1)内部，并延伸至液面以下，
还包括洗涤组件(4)，所述洗涤组件(4)的上端壁与所述进气管道(3)的内端连通，下端壁在与所述进气管道(3)相对的位置设置有向内凸起的导流锥(41)，所述下端壁在所述导流锥(41)的四周设置有导流孔(4a)，所述洗涤组件(4)内部形成第一洗涤腔，所述洗涤组件(4)与所述筒体(1)之间形成第二洗涤腔，所述第一洗涤腔与所述第二洗涤腔通过所述导流孔(4a)连通。
6.根据权利要求5所述气体洗涤装置，其特征在于，沿所述下端壁周向分布的一圈所述导流孔(4a)为一个导流孔环，多个所述导流孔环沿所述下端壁的径向分布，相邻两个所述导流孔环中每个所述导流孔(4a)均在径向上相互错开。
7.根据权利要求1-4任一项所述气体洗涤装置，其特征在于，还包括稳压组件(5)，所述稳压组件(5)包括稳压板(51)，所述稳压组件(5)固定于所述筒体(1)内部上端，所述稳压板(51)与所述出气口(O)相对，所述稳压板(51)的面积不小于所述出气口(O)的面积。
8.根据权利要求1-4任一项所述气体洗涤装置，其特征在于，所述筒体(1)还设置有溢流口(A)，所述溢流口(A)位于所述丝网捕滴器(4)下方，
还包括除沫孔板(6)，所述除沫孔板(6)周向与所述筒体(1)内壁固定连接，并位于所述洗涤组件(4)与所述溢流口(A)之间，所述除沫孔板(6)设置有除沫孔(6a)。
9.根据权利要求8所述气体洗涤装置，其特征在于，沿所述除沫孔板(6)周向分布的一圈所述除沫孔(6a)为一个除沫孔环，多个所述除沫孔环沿所述除沫孔板(6)的径向分布，相邻两个所述除沫孔环中每个所述除沫孔(6a)均在径向上相互错开。
10.根据权利要求1-4任一项所述气体洗涤装置，其特征在于，还包括维护口，所述维护口位于所述丝网捕滴器(4)的上方，所述维护口能够打开或关闭；
和/或，还包括补液管道(7)，所述补液管道(7)内端与所述筒体(1)的下端连通，外端形成补液口(B)；
和/或，还包括连接于所述筒体(1)下端的裙座组件(8)，所述裙座组件(8)用于固定所述筒体(1)。
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