CN116328470A - 一种适配于负压装置的气液分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适配于负压装置的气液分离器，属于气液分离技术领域，包括气液分离壳体和换向阀，气液分离壳体顶部的分别设置有第一进液口和第二进液口，换向阀设置在气液分离壳体外并分别与第一进液口和第二进液口连通，还包括折流分离机构和丝网分离机构，丝网分离机构设置在气液分离壳体内，折流分离机构设置在丝网分离机构内，丝网分离机构与第二进液口相通，折流分离机构与第一进液口相通。通过设置一个换向阀，使得气液分离装置可以根据被抽取液体物质的流速和流量来调整相对应的气液分离方式，从而提高气液分离的质量和效率。

Description

一种适配于负压装置的气液分离器

技术领域

本发明属于气液分离技术领域，具体涉及一种适配于负压装置的气液分离器。

背景技术

随着社会发展的不断进步，现在的设备也越来越自动化和精密化，与此同时，对所用原材料的纯度要求也越来越高，特别是需要用到气体作为原材料的设备，对于气体的提纯格外重要，因此为了对气体进行气液分离，一般都是需要用到气液分离器，气液分离器可安装在设备的出入口用于气液分离，将设备所需要的气体与气体内含有的其他液态物质进行分离，进而得到纯度高的气体。

例如专利授权公告号：CN 203737048 U的中国发明专利，该发明公开了一种工业气液分离装置，其筒体顶部为中心排气口，中心排气口下部连接折流筒，折流筒置于气液分离器筒体内部；排气孔与折流筒之间设置丝网分离器；气液混合体入口布置在气液分离装置筒体的侧上部与筒体切线连接，气液混合体入口下方为筒体直段，筒体直段内壁上下分别设置螺旋分离导流板、压力平衡管、检修人孔，螺旋导流板下端不超过气体折流筒的下端；筒体底部布置有折流收集板，折流收集板圆周上有均匀的回流圆孔与中心检修孔，在折流收集板下面筒体底部具有中心出液管与密封的液体收集槽连通；压力平衡管连通液体收集槽与气液分离装置的筒体实现压力平衡。该发明实现了重力分离、离心分离、折流分离与丝网分离多种分离功能，处理能力大。

基于上述专利授权公告号的搜索，结合其中的不足发现：

现有的气液分离装置实现了重力分离、离心分离、折流分离与丝网分离多种分离功能，处理能力大，但由于该发明公布的气液分离装置无法根据液体的流速来调整相对应的过滤方式，导致该发明在实际工作中的效率并不高。例如当液体的流速慢，流量低时，此时由于气液分离装置无法更换过滤方式的顺序，使得流速慢，流量低的液体在进行重力分离和折流分离时，所花费的时间较长，影响气液分离的效率。

同时现有的气液分离装置虽然设置有气体收集槽，但气体收集槽与气液分离装置的并非采用一体式设计，这会导致气液分离装置与气体收集槽的连接处使用时间长了之后，气液分离装置与气体收集槽的连接处会密封不佳的情况，导致气液装置内的气体出现泄露的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，提供一种适配于负压装置的气液分离器，通过设置一个换向阀，使得气液分离装置可以根据被抽取液体物质的流速和流量来调整相对应的气液分离方式，当液体物质流速慢，流量低时，换向阀会与第二进液口相通，液体物质流向丝网分离机构进行气液分离；当液体物质流速块，流量高时，换向阀会与第一进液口相通，液体物质流向折流分离机构进行初次气液分离，再流向丝网分离机构进行二次气液分离，从而解决了现有气液分离装置无法根据液体的流速和流量来调整相对应的气液分离方式的问题。

同时本发明通过将气液分离壳体、导气板和干燥壳一体化设计成型，提高气液分离壳体、导气板和干燥壳之间连接处的气密性，避免气液分离装置内的气体出现泄露，从而解决气液分离装置使用时间长了之后，气液分离壳体、导气板和干燥壳之间连接处由于密封不佳而导致气液装置内的气体出现泄露的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种适配于负压装置的气液分离器，包括气液分离壳体和换向阀，所述气液分离壳体顶部的分别设置有第一进液口和第二进液口，所述换向阀设置在气液分离壳体外并分别与第一进液口和第二进液口连通，还包括折流分离机构和丝网分离机构，所述丝网分离机构设置在气液分离壳体内，所述折流分离机构设置在丝网分离机构内，所述丝网分离机构与第二进液口相通，所述折流分离机构与第一进液口相通。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括导气板和干燥壳，所述导气板分别连接气液分离壳体和干燥壳，所述气液分离壳体、导气板和干燥壳一体化设计成型。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气液分离壳的顶部还设置有气腔，所述导气板设置有第一气孔、第二气孔和气管，所述第一气孔和所述第二气孔分别设置在导气板的两端，所述气管连通第一气孔和第二气孔，所述第一气孔与干燥壳密封相连，所述第二气孔与气腔密封相通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丝网分离机构包括过滤芯，所述过滤芯将气液分离壳体内的空间划分为内部区域和外部区域，所述内部区域在过滤芯内，所述内部区域与第二进液口连通，所述外部区域介于过滤芯和气液分离壳体之间，所述外部区域与气腔相通，所述过滤芯的侧壁设置有若干过滤孔，若干过滤孔连通内外区域。

作为本发明的一种优选技术方案，所述过滤芯的底面设置有第二出液口，所述第二出液口连通内外区域。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丝网分离机构还包括第二支撑弹簧，所述第二支撑弹簧的两端分别连接着过滤芯和气液分离壳体内的底部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述折流分离机构包括折流分离壳体，所述折流分离壳体设置在内部区域，所述折流分离壳体设置有U型管和若干腔室，若干腔室自上至下竖直排列，U型管的两端分别与第一进液口和最顶层腔室相连通，相邻两腔室连通，最底层腔室设置有与内部区域连通的第一出液口和第一出气口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述折流分离机构还包括第一支撑弹簧，所述第一支撑弹簧的两端分别连接着折流分离壳体和过滤芯内的底部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气液分离壳体的底部设置有第一通孔，所述第一通孔与集液杯相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集液杯的顶部设置有第三进液口和阀门，所述阀门设置在第三进液口和第一通孔之间。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种适配于负压装置的气液分离器，通过设置一个换向阀，使得气液分离装置可以根据被抽取液体物质的流速和流量来调整相对应的气液分离方式，当液体物质流速慢，流量低时，换向阀会与第二进液口相通，液体物质流向丝网分离机构进行气液分离；当液体物质流速块，流量高时，换向阀会与第一进液口相通，液体物质流向折流分离机构进行初次气液分离，再流向丝网分离机构进行二次气液分离，从而解决了现有气液分离装置无法根据液体的流速和流量来调整相对应的气液分离方式的问题。

同时本发明通过将气液分离壳体、导气板和干燥壳一体化设计成型，提高气液分离壳体、导气板和干燥壳之间连接处的气密性，避免气液分离装置内的气体出现泄露，从而解决气液分离装置使用时间长了之后，气液分离壳体、导气板和干燥壳之间连接处由于密封不佳而导致气液装置内的气体出现泄露的问题。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明导气板的细节图；

图4为本发明的正剖视图；

图5为本发明图4的A处放大图；

图6为本发明的折流分离机构剖视图；

图7为本发明图6的B处放大图；

图8为本发明的丝网分离机构剖视图；

主要元件符号说明

图中：1、气液分离壳体；2、换向阀；3、第一进液口；4、第二进液口；5、折流分离机构；501、U型管；502、腔室；503、第一出液口；504、第一出气口；505、第一支撑弹簧；6、丝网分离机构；601、过滤芯；602、过滤孔；603、第二出液口；604、第二支撑弹簧；7、导气板；701、第一气孔；702、第二气孔；703、气管；8、干燥壳；9、气腔；10、集液杯；11、阀门。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

请参阅图1-8，本实施例提供了一种适配于负压装置的气液分离器，包括气液分离壳体1和换向阀2，气液分离壳体1顶部的分别设置有第一进液口3和第二进液口4，换向阀2设置在气液分离壳体1外并分别与第一进液口3和第二进液口4连通，还包括折流分离机构5和丝网分离机构6，丝网分离机构6设置在气液分离壳体1内，折流分离机构5设置在丝网分离机构6内，丝网分离机构6与第二进液口4相通，折流分离机构5与第一进液口3相通。由于换向阀2分别与第一进液口3和第二进液口4连通，当流经换向阀2的液体物质流速快，流量高时，此时通过人工切换换向阀2与第一进液口3进行连通；当流经换向阀2的液体物质流速慢，流量低时，此时通过人工切换换向阀2与第二进液口4进行连通；由此实现根据液体物质的流速和流量选择开通第一进液口3或第二进液口4，由于第一进液口3与折流分离机构5相通，第二进液口4与丝网分离机构6相通，使得液体物质可以流向折流分离机构5或者丝网分离机构6。丝网分离机构6设置在气液分离壳体1内，折流分离机构5设置在丝网分离机构6内，两机构与气液分离壳体1的中心轴线一致，两机构所用的气液分离方式和原理各不相同，折流分离机构5采用的气液分离的方式是折流分离，折流分离的原理是利用气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体由于重力的作用向下汇集到一起，通过第一出液口排出。而丝网分离机构6采用气液分离的方式是丝网分离，丝网分离的原理是利用气体与液体的微粒大小不同，液体与气体混合一起流动通过丝网时，就像过筛一样，气体通过，而液体被拦截下来，从而达到分离。简单地说，就是液体颗粒太大，无法通过丝网的筛分。折流分离机构5与第一进液口3相通，丝网分离机构6与第二进液口4相通，折流分离机构5位于丝网分离机构6的内部且经过折流分离机构5的液体物质会流向丝网分离机构6进行二次分离。

本发明提供一种适配于负压装置的气液分离器，在开始抽取液体物质时，由于空间的气压正常，真空泵能很轻易地抽离液体物质，并送到气液分离装置进行气液分离，此时的液体物质流速慢，流量低，换向阀2会与第二进液口4连通，液体物质会通过第二进液口4流向丝网分离机构6，此时的液体物质便会采用丝网分离的方式进行气液分离。随着空间内的气体也不断被真空泵抽取，空间内的气压也会变得越来越小，最终造成的结果是真空泵越来越难抽取出空间内的液体物质，此时真空泵就会加大抽取的功率，此时被抽取的液体物质流经气液分离器时，流速加快，流量增加，由于丝网分离不适合液体物质流速快，流量大的场合，因此需要变换气液分离方式，换向阀2会与第一进液口3连通，液体物质通过第一进液口3流向折流分离机构5，折流分离机构5会采用折流分离的方式对液体物质进行初次气液分离，在完成初次气液分离之后，液体物质会通过第一出液口503流入丝网分离机构6，丝网分离机构6对液体物质采用丝网分离的方式进行二次气液分离，由于折流分离的特性，液体物质会不断地对气液分离壁造成碰撞，不仅实现气液初步分离，同时还使得液体物质的流速减缓，待液体物质流入丝网分离机构6时，液体流速已经满足丝网分离方式要求的流速，此时丝网分离机构6可以对液体物质进行二次气液分离，可以提高气液分离的质量和效率，从而解决了现有气液分离装置无法根据液体的流速和流量来调整相对应的气液分离方式的问题。

同时，折流分离机构5套设在丝网分离机构6的内部，则进一步缩小了整体装置的体积，不仅使得气液分离装置的结构更加小巧紧凑，同时与市面上现有气液分离装置相比，本发明方案所设计的气液分离装置通过折流分离机构5套设在丝网分离机构6的内部，丝网分离机构6套设在气液分离外壳内部的结构形式，省去了大量的通槽和外壳体积，使得气液分离的效率更高，成本更低，更有利于企业的大规模生产和使用。

为了完善气液分离装置的气密性，在一实施例中，还包括导气板7和干燥壳8，导气板7分别连接气液分离壳体1和干燥壳8，气液分离壳体1、导气板7和干燥壳8一体化设计成型。通过将气液分离壳体1、导气板7和干燥壳8一体化设计成型，提高气液分离壳体1、导气板7和干燥壳8之间连接处的气密性，避免气液分离装置内的气体出现泄露，从而解决气液分离装置使用时间长了之后，气液分离壳体1、导气板7和干燥壳8之间连接处由于密封不佳而导致气液装置内的气体出现泄露的问题，完善气液分离装置的气密性。

为了进一步完善气液分离装置的功能，在一实施例中，还包括导气板7和干燥壳8，气液分离壳体1的顶部还设置有气腔9，导气板7设置有第一气孔701、第二气孔702和气管703，两气孔分别设置在导气板7的两端，气管703连通第一气孔701和第二气孔702，第一气孔701与干燥壳8密封相连，第二气孔702与气腔9密封相通。通过设置在导气板7的第一气孔701与干燥壳8密封相通、第二气孔702与气腔9密封相通，可以将折流分离机构5内通过折流分离出来的气体和丝网分离机构6内通过丝网分离出来的气体通过气腔9流向干燥壳8，实现收集两机构气液分离后的气体。

为了完善丝网分离机构6的功能，在一实施例中，丝网分离机构6包括过滤芯601，过滤芯601将气液分离壳体1内的空间划分为内部区域和外部区域，内部区域在过滤芯601内，内部区域与第二进液口4连通，外部区域介于过滤芯601和气液分离壳体1之间，外部区域与气腔9相通，过滤芯601的侧壁设置有若干过滤孔602，若干过滤孔602连通内外区域。由于气液分离壳体1内侧壁的尺寸大于过滤芯601的外侧壁，因此过滤芯601外侧壁与气液分离壳体1内侧壁之间始终存在空隙，在本发明中，该空隙定义为外部区域，过滤芯601内部的空间定义为内部区域，由于外部区域与气腔9相通，且过滤孔602连通内外区域，因此液体物质经过第二进液口4流入到过滤芯601后，液体物质会进行丝网分离将气体和液体分离出来，而通过丝网分离的气体将通过过滤孔602通向外部区域，进而到达气腔9。过滤芯601的侧壁开设有一竖排的若干过滤孔602，一竖排的过滤孔602均环绕着过滤芯601的轴线等角度设置，在本发明方案中，设置的过滤孔602的数量为350个，由于液体物质内的液体微粒大于过滤孔602的尺寸而气体微粒小于过滤孔602的尺寸，因此液体微粒被过滤孔602拦截在内，无法穿过过滤孔602，而气体微粒无法被过滤孔602阻拦，因此可以穿过过滤孔602，实现丝网分离的气液分离效果。

为了进一步完善丝网分离机构6的功能，在一实施例中，过滤芯601的底面设置有第二出液口603，第二出液口603连通内外区域。当液体物质经过第二进液口4流入到过滤芯601后，液体物质会进行丝网分离将气体和液体分离出来，分离之后的液体会流入到过滤芯601的底部，由于过滤芯601的底部设置有第二出液口603，且第二出液口603连通内外区域，因此经过过滤后的液体物质会经过第二出液口603流向外部区域。

为了更进一步完善丝网分离机构6的功能，在一实施例中，丝网分离机构6还包括第二支撑弹簧604，第二支撑弹簧604的两端分别连接着过滤芯601和气液分离壳体1内的底部。第二支撑弹簧604在放置进气液分离壳体1内与过滤芯601进行连接时，由于第二支撑弹簧604在气液分离壳体1内始终处于被压缩的状态，因此过滤芯601总是受到来自第二支撑弹簧604的作用力，使得过滤芯601的顶部始终与气液分离壳体1内的顶部相抵接，使得过滤芯601的底部始终无法与气液分离壳体1内的底部抵接，导致过滤后的液体物质能通过第二出液口603流向气液分离壳体1内的底部。

为了完善折流分离机构5的功能，在一实施例中，折流分离机构5包括折流分离壳体，折流分离壳体设置在内部区域，折流分离壳体设置有U型管501和若干腔室502，若干腔室502自上至下竖直排列，U型管501的两端分别与第一进液口3和最顶层腔室502相连通，相邻两腔室502连通，最底层腔室502设置有与内部区域连通的第一出液口503和第一出气口504。在本发明中，折流分离机构5还设置有四个腔室502，四个腔室502自上至下依次竖直排列，U型管501的两端分别与第一进液口3和最顶层腔室502相连通，相邻腔室502之间均设置有通孔，通孔连通相邻两腔室502，最底下腔室502的底部设置有第一出液口503，第一出液口503与过滤芯601内部相通，最底下腔室502的侧壁还设置有第一出气口504，第一出气口504与过滤芯601相通，进行初次气液分离出来的气体将通过第一出气口504流向过滤芯601，再通过过滤芯601侧壁设置的过滤孔602流向气腔9，期间进行初次气液分离出来的气体由于经过了过滤芯601的过滤孔602，因此使气体进行了二次气液分离，导致进行了二次气液分离之后的气体含水量更低。折流分离机构5通过设置有四个腔室502，当流速快且流量大的液体物质通过第一进液口3流入最顶层腔室502时，由于惯性作用，液体物质会不断地与最顶层腔室502发生碰撞，随后碰撞后的液体物质又会通过通孔流入到下一腔室502，继续与下一腔室502发生碰撞，在此过程中，这不仅会使得混在液体物质内的气体脱离出液体物质，同时通过不断地碰撞，使得液体物质的动能不断减弱，导致液体物质的流速减慢。当到达最底层的腔室502时，液体物质的流速已经减小，并通过第一出液口503流向丝网分离机构6，而经碰撞脱离出液体物质的气体由于密度原因飘浮在空中不再融入液体物质，初次气液分离后的气体则会通过第一出气口504，经过过滤孔602流向气腔9，再次使初次气液分离出来的气体实现二次气液分离，进一步提高气体的提纯。

为了更进一步完善折流分离机构5的功能，在一实施例中，折流分离机构5还包括第一支撑弹簧505，第一支撑弹簧505的两端分别连接着折流分离壳体和过滤芯601内的底部，第一支撑弹簧505在放置在过滤芯601内与折流分离壳体进行连接时，由于第一支撑弹簧505在过滤芯601内始终处于被压缩的状态，因此折流分离壳体总是受到来自第一支撑弹簧505的作用力，使得折流分离壳体的顶部始终与气液分离壳体1内的顶部相抵接，使得折流分离壳体的底部始终无法与过滤芯601内的底部抵接，导致过滤后的液体物质能通过第一出液口503流向过滤芯601的底部。

为了完善气液分离装置的功能，在一实施例中，气液分离壳体1的底部设置有第一通孔，第一通孔连接集液杯10。当液体物质在进行过气液分离之后，过滤后的液体物质最终都会在重力的作用下，流向气液分离壳体1的底部，此时气液分离壳体1的底部设置有第一通孔，第一通孔连接着集液杯10，因此此时流向气液分离壳体1底部的液体物质会通过第一通孔流入集液杯10，方便对完成过滤的液体物质进行集中收集与处理。

为了更进一步收集完成过滤的液体物质，在一实施例中，集液杯10的顶部设置有第三进液口和阀门11，阀门11设置在第三进液口和第一通孔之间。阀门11并非始终处于打开的状态，当完成过滤的液体物质在气液分离壳体1内聚积了一定量之后再打开阀门11，此时聚积了一定量的液体物质会由于重力的作用朝着集液杯10的方向流动，可以更进一步收集完成过滤的液体物质。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种适配于负压装置的气液分离器，包括气液分离壳体(1)和换向阀(2)，所述气液分离壳体(1)顶部的分别设置有第一进液口(3)和第二进液口(4)，所述换向阀(2)设置在气液分离壳体(1)外并分别与第一进液口(3)和第二进液口(4)连通，其特征在于：还包括折流分离机构(5)和丝网分离机构(6)，所述丝网分离机构(6)设置在气液分离壳体(1)内，所述折流分离机构(5)设置在丝网分离机构(6)内，所述丝网分离机构(6)与第二进液口(4)相通，所述折流分离机构(5)与第一进液口(3)相通。

2.根据权利要求1所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：还包括导气板(7)和干燥壳(8)，所述导气板(7)分别连接气液分离壳体(1)和干燥壳(8)，所述气液分离壳体(1)、导气板(7)和干燥壳(8)一体化设计成型。

3.根据权利要求2所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述气液分离壳体(1)的顶部还设置有气腔(9)，所述导气板(7)设置有第一气孔(701)、第二气孔(702)和气管(703)，所述第一气孔(701)和所述第二气孔(702)分别设置在导气板(7)的两端，所述气管(703)连通第一气孔(701)和第二气孔(702)，所述第一气孔(701)与干燥壳(8)密封相连，所述第二气孔(702)与气腔(9)密封相通。

4.根据权利要求3所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述丝网分离机构(6)包括过滤芯(601)，所述过滤芯(601)将气液分离壳体(1)内的空间划分为内部区域和外部区域，所述内部区域在过滤芯(601)内，所述内部区域与第二进液口(4)连通，所述外部区域介于过滤芯(601)和气液分离壳体(1)之间，所述外部区域与气腔(9)相通，所述过滤芯(601)的侧壁设置有若干过滤孔(602)，若干过滤孔(602)连通内外区域。

5.根据权利要求4所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述过滤芯(601)的底面设置有第二出液口(603)，所述第二出液口(603)连通内外区域。

6.根据权利要求4所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述丝网分离机构(6)还包括第二支撑弹簧(604)，所述第二支撑弹簧(604)的两端分别连接着过滤芯(601)和气液分离壳体(1)内的底部。

7.根据权利要求4所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述折流分离机构(5)包括折流分离壳体，所述折流分离壳体设置在内部区域，所述折流分离壳体设置有U型管(501)和若干腔室(502)，若干腔室(502)自上至下竖直排列，U型管(501)的两端分别与第一进液口(3)和最顶层腔室(502)相连通，相邻两腔室(502)连通，最底层腔室(502)设置有与内部区域连通的第一出液口(503)和第一出气口(504)。

8.根据权利要求7所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述折流分离机构(5)还包括第一支撑弹簧(505)，所述第一支撑弹簧(505)的两端分别连接着折流分离壳体和过滤芯(601)内的底部。

9.根据权利要求1所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述气液分离壳体(1)的底部设置有第一通孔，所述第一通孔与集液杯(10)相连。

10.根据权利要求9所述的一种适配于负压装置的气液分离器，其特征在于：所述集液杯(10)的顶部设置有第三进液口和阀门(11)，所述阀门(11)设置在第三进液口和第一通孔之间。

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