CN116510420B - 一种化工石油炼制的气液分离设备及分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工石油炼制的气液分离设备及分离方法，属于气液分离设备技术领域。一种化工石油炼制的气液分离设备，包括壳体，壳体内固定安装有气相管，气相管的外缘面上固定安装有螺旋叶片，还包括：固定安装在壳体内部的集油环；集油环下方的壳体内滑动安装有活塞板，活塞板上开设有环槽，环槽的槽内底面上开设有第二漏油孔；活塞板下方的壳体内固定安装有电磁板，电磁板上开设有第三漏油孔；集油环的两侧滑动安装有推块，推块的下端与活塞板固定连接；转动安装在壳体内的刮板，刮板的单侧边与壳体的内壁贴合，介质气流的冲击使活塞板下压，活塞板的下方产生负压，将集油槽内的积液向下推出，提高积液的运行速度。
Description
技术领域
本发明涉及气液分离设备技术领域，尤其涉及一种化工石油炼制的气液分离设备及分离方法。
背景技术
石油是一种重要的且不可再生的化石能源，在生产制造业中具有不可替代的作用，为了保证石油能够应用在不同的领域，需要对石油进行炼制，其中石油炼制中的一个重要环节就是气液分离，石油炼制过程中产生的大量原料气、反应生成气中均会夹带一些雾气和石油液滴，为了保护后续生产工艺中的压缩机不受损坏，需要对气体进行提纯，保证气体中的液滴含量最小，目前炼制过程中的气液分离设备主要有重力沉降器、过滤除液器和旋风分离器。
其中旋风分离器主要是利用离心沉降原理从气流中分离出固、液相等杂质，气流会沿着分离器的管壁做螺旋向下运动，在旋风分离器的底部安装有分液板，用来保护下腔体内的积液不会受到冲击，但是因为石油液具有一定黏度，导致气液分离后需要等待较长的时间才能保证分离出的液体从分液板流到分离器底部被收集，造成气液分离的效率不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中因为石油液具有一定黏度，导致气液分离后需要等待较长的时间才能保证分离出的液体从分液板流到分离器底部被收集，造成气液分离的效率不高的问题，而提出的一种化工石油炼制的气液分离设备及分离方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种化工石油炼制的气液分离设备，包括壳体，所述壳体内固定安装有气相管，所述气相管的外缘面上固定安装有螺旋叶片，还包括：固定安装在壳体内部的集油环；所述集油环下方的壳体内滑动安装有活塞板，所述活塞板上开设有环槽，所述环槽的槽内底面上开设有第二漏油孔；所述活塞板下方的壳体内固定安装有电磁板，所述电磁板上开设有第三漏油孔；所述集油环的两侧滑动安装有推块，所述推块的下端与活塞板固定连接；转动安装在壳体内的刮板，所述刮板的单侧边与壳体的内壁贴合。
为了将刮板收集到的液体进行汇集后初过滤，优选地，还包括开设在集油环内的集油槽，所述集油槽的槽内底面设置有第一漏油孔以及与第一漏油孔相适配的油管。
为了保护活塞板，对分离出的气体的撞击进行缓冲，进一步地，还包括固定安装在壳体内壁上的并与推块相适配的滑座，所述滑座开口处的两侧向外延伸开设有滑槽，所述滑槽的槽内底面固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的上端固定安装有滑块，所述滑块与推块固定连接。
为了拉动活塞板上移，产生的负压可以析出底部汇集的液体内的气包，进一步地，还包括固定安装在推块上端的连接块，所述连接块靠近集油环的一侧开设有轨迹槽，所述刮板上固定安装有与轨迹槽相适配的轨迹条。
为了方便更换过滤网，更进一步地，还包括磁性吸附在电磁板上的过滤网。
为了推动刮板做圆周运动，优选地，还包括：转动安装在气相管上端的矩形框架，所述矩形框架上转动安装有第一U形座，所述刮板上转动安装有第二U形座，所述第一U形座与第二U形座之间通固定连接有第二弹簧；所述气相管上转动安装有叶轮，所述叶轮与下方的矩形框架固定连接。
为了提高液体的下滑速度，进一步地，还包括开设在刮板上开的导油槽，所述导油槽的下端贯穿出刮板。
为了减少液体在集油槽内的残留，更进一步地，还包括固定安装在刮板下端的硅胶刷，所述硅胶刷与集油槽的槽内底面贴合。
为了减少液体在导油槽内的残留，更进一步地，还包括滑动安装在导油槽内的金属块，所述壳体内壁上固定安装有可吸引金属块的电磁环。
一种化工石油炼制的气液分离方法，操作步骤如下：
步骤1：石油炼制后产生的气液混合介质进入装置后被迫做离心旋流运动而产生离心力，从而达到气液分离的效果；
步骤2：分离出的液体被甩向装置的内壁，被提供的刮板收集后随重力下滑汇集在一起；
步骤3：分离出的气体在撞向装置底部，被提供的活塞板阻挡后上行排出；
步骤4：提供的活塞板被气体撞击时产生的负压将汇集的液体吸入下方，提高液体流通速度。
与现有技术相比，本发明提供了一种化工石油炼制的气液分离设备及分离方法，具备以下有益效果：
1、该化工石油炼制的气液分离设备，在对石油炼制后产生的气液混合介质进行分离工作时，随着刮板的转动，轨迹条逐步插入轨迹槽内并拉动推块上滑，上滑的推块拉动活塞板，活塞板上移时，活塞板上方的腔体内产生负压，可以析出积液内存在的气包。当轨迹条脱离连接块，介质气流的冲击使活塞板再次下压，使活塞板的下方产生负压，将集油槽内的积液以及活塞板上的积液向下推出，提高积液的运行速度；
2、该化工石油炼制的气液分离设备，叶轮在气液混合介质的推动下旋转，旋转的叶轮带动固定连接的矩形框架旋转，旋转的矩形框架通过第二弹簧甩出刮板，使刮板紧贴在壳体内壁上，提高点状液体的刮除效率；
3、该化工石油炼制的气液分离设备，在气液分离时，电磁环产生的磁性影响金属块，使金属块始终向电磁环的一侧靠近并处于导油槽的顶端，在气液分离结束后，电磁环断电并失去磁性，金属块在重力的作用下沿着导油槽下滑，将残留在导油槽内的积液推入集油槽内，提高积液的收集效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的结构示意图；
图2为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的内部结构示意图；
图3为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的集油环结构示意图；
图4为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的图2中A部分的结构示意图；
图5为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的刮板结构示意图；
图6为本发明提出的一种化工石油炼制的气液分离设备的滑座结构示意图。
图中：1、壳体；101、进气口；102、液相出口；2、气相管；3、螺旋叶片；4、集油环；401、集油槽；402、第一漏油孔；403、油管；5、活塞板；501、环槽；502、第二漏油孔；6、电磁板；601、第三漏油孔；7、推块；8、刮板；801、导油槽；9、连接块；901、轨迹槽；10、轨迹条；11、滑座；1101、滑槽；12、第一弹簧；13、滑块；14、矩形框架；15、第一U形座；16、第二U形座；17、第二弹簧；18、叶轮；19、硅胶刷；20、过滤网；21、电磁环；22、金属块；23、进气管；24、出液管。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例
参照图1-图6，一种化工石油炼制的气液分离设备，包括壳体1，参阅图1和图2，在壳体1的上端设置有进气口101以及与该进气口101相适配的进气管23，在壳体1的底部设置有液相出口102以及与该液相出口102相适配的出液管24，在出液管24内固定安装有电磁阀，用于控制出液管24的开合。壳体1内固定安装有气相管2，气相管2的下端呈开口状，气相管2的上端贯穿出壳体1并外接有风机，风机运行时产生的负压，将分离出的气体抽出并排出壳体1。气相管2的外缘面上固定安装有螺旋叶片3，螺旋叶片3强迫介质做离心旋流运动而产生离心力，从而达到气液分离的效果。还包括：固定安装在壳体1内部的集油环4；集油环4下方的壳体1内滑动安装有活塞板5，活塞板5主要是缓冲介质气流对壳体1底部积液的冲击，防止积液再次进入输送介质中；活塞板5上开设有环槽501，环槽501的槽内底面上开设有第二漏油孔502；活塞板5下方的壳体1内固定安装有电磁板6，电磁板6上开设有第三漏油孔601；参阅图2，还包括磁性吸附在电磁板6上的过滤网20。集油环4的两侧滑动安装有推块7，推块7的下端与活塞板5固定连接；转动安装在壳体1内的刮板8，刮板8的单侧边与壳体1的内壁贴合。
在对石油炼制后产生的气液混合介质进行分离工作时，气液混合介质通过进气管23进入壳体1内部，开始沿着壳体1内壁和螺旋叶片3形成的螺旋通道旋转下行，在此过程中，比重较大的液体在重力和旋转离心力的共同作用下，沿螺旋通道内壁下行并逐步聚集增多，当介质到达活塞板5时，分离出来的液体沿着壳体1内壁下行到活塞板5上的第二漏油孔502内并继续下行到下腔体，分离出的气体则上行，从气相管2排出。
当介质气流冲击活塞板5时，活塞板5下滑，产生的负压将电磁板6上的积液继续推入下腔体，加速液体的流动，并且积液在经过电磁板6上的过滤网20时过滤掉积液内的杂质，提高收集后积液的质量。
参阅图2和图3，更进一步的是，还包括开设在集油环4内的集油槽401，集油槽401的槽内底面设置有第一漏油孔402以及与第一漏油孔402相适配的油管403。
在气液混合介质的运动初期，产生的离心力较弱，被甩出的液体存在零星分布的点状，导致自身重力不足，再加上液体具有一定的黏度，使得点状液体向下的滑动速度很慢，因此通过刮板8将这些零星分布的点状液体刮在刮板8上汇集，液体堆积后会随着重力落在集油槽401内，在集油槽401内同样安装有过滤网20，受到电磁板6磁性的影响，过滤网20贴合在集油槽401的槽内底面上，积液通过第一漏油孔402时进行了初步的过滤，减少液体中的杂质堵塞活塞板5上的第二漏油孔502。
参阅图2和图4和图6，更进一步的是，还包括固定安装在壳体1内壁上的并与推块7相适配的滑座11，滑座11开口处的两侧向外延伸开设有滑槽1101，滑槽1101的槽内底面固定安装有第一弹簧12，第一弹簧12的上端固定安装有滑块13，滑块13与推块7固定连接。
当介质气流冲击活塞板5时导致活塞板5下滑，滑座11内的第一弹簧12对活塞板5下滑进行缓冲，起到保护活塞板5的作用。
参阅图4和图5，更进一步的是，还包括固定安装在推块7上端的连接块9，连接块9靠近集油环4的一侧开设有轨迹槽901，刮板8上固定安装有与轨迹槽901相适配的轨迹条10。
轨迹槽901与轨迹条10都呈斜坡状，当轨迹条10与连接块9接触时，轨迹条10的最低端插入轨迹槽901的最高端，随着刮板8的转动，轨迹条10逐步插入轨迹槽901内并拉动推块7上滑，上滑的推块7拉动活塞板5，活塞板5上移时，活塞板5上方的腔体内产生负压，可以析出积液内存在的气包。
当轨迹条10脱离连接块9，介质气流的冲击使活塞板5再次下压，使活塞板5的下方产生负压，将集油槽401内的积液向下推出。
总的来说，在对石油炼制后产生的气液混合介质进行分离工作时，气液混合介质通过进气管23进入壳体1内部，开始沿着壳体1内壁和螺旋叶片3形成的螺旋通道旋转下行，在此过程中，比重较大的液体在重力和旋转离心力的共同作用下，沿螺旋通道内壁下行并逐步聚集增多，但在气液混合介质的运动初期，产生的离心力较弱，被甩出的液体存在零星分布的点状，导致自身重力不足，再加上液体具有一定的黏度，使得点状液体向下的滑动速度很慢，因此通过刮板8将这些零星分布的点状液体刮在刮板8上汇集，液体堆积后会随着重力落在集油槽401内；比重较大的液体在重力和旋转离心力的共同作用下，沿螺旋通道内壁下行并逐步聚集增多，当介质到达活塞板5时，分离出来的液体沿着壳体1内壁下行到活塞板5上的第二漏油孔502内并继续下行到下腔体，分离出的气体则上行，从气相管2排出；
随着刮板8的转动，轨迹条10逐步插入轨迹槽901内并拉动推块7上滑，上滑的推块7拉动活塞板5，活塞板5上移时，活塞板5上方的腔体内产生负压，可以析出积液内存在的气包。当轨迹条10脱离连接块9，介质气流的冲击使活塞板5再次下压，使活塞板5的下方产生负压，将集油槽401内的积液以及活塞板5上的积液向下推出，提高积液的运行速度。
实施例
参阅图1-图6，与实施例1基本一致，在实施例1的基础上，对整个技术方案，进一步进行了优化。
为了减少电能的消耗，通过气液混合介质进入到壳体1的内部形成螺旋气流推动刮板8旋转。参阅图2和图4，本实施例中的化工石油炼制的气液分离设备还包括：转动安装在气相管2上端的矩形框架14，矩形框架14上转动安装有第一U形座15，刮板8上转动安装有第二U形座16，第一U形座15与第二U形座16之间通固定连接有第二弹簧17；气相管2上转动安装有叶轮18，叶轮18与下方的矩形框架14固定连接。
叶轮18在气液混合介质的推动下旋转，旋转的叶轮18带动固定连接的矩形框架14旋转，旋转的矩形框架14通过第二弹簧17甩出刮板8，使刮板8紧贴在壳体1内壁上，提高点状液体的刮除效率。
参阅图5，更进一步的是，还包括开设在刮板8上开的导油槽801，导油槽801的下端贯穿出刮板8。
被刮除的点状液体在刮板8上汇集后顺着导油槽801落在集油槽401内，降低了刮板8表面点状液体流动所需的时间，使得气液分离的效率提高。
参阅图5，更进一步的是，还包括固定安装在刮板8下端的硅胶刷19，硅胶刷19与集油槽401的槽内底面贴合。
在刮板8的旋转期间，硅胶刷19将集油槽401内的积液推向第一漏油孔402，提高积液的流通速度，并减少积液在集油槽401内的残留。
参阅图2，更进一步的是，还包括滑动安装在导油槽801内的金属块22，壳体1内壁上固定安装有可吸引金属块22的电磁环21。
在气液分离时，电磁环21产生的磁性影响金属块22，使金属块22始终向电磁环21的一侧靠近并处于导油槽801的顶端，在气液分离结束后，电磁环21断电并失去磁性，金属块22在重力的作用下沿着导油槽801下滑，将残留在导油槽801内的积液推入集油槽401内。
一种化工石油炼制的气液分离方法，操作步骤如下：
步骤1：气液混合介质通过进气管23进入壳体1内部，开始沿着壳体1内壁和螺旋叶片3形成的螺旋通道旋转下行，在此过程中，比重较大的液体在重力和旋转离心力的共同作用下，沿螺旋通道内壁下行并逐步聚集增多，当介质到达活塞板5时，分离出来的液体沿着壳体1内壁下行到活塞板5上的第二漏油孔502内并继续下行到下腔体，分离出的气体则上行，从气相管2排出，从而达到气液分离的效果；
步骤2：在气液混合介质的运动初期，产生的离心力较弱，被甩出的液体存在零星分布的点状，通过刮板8将这些零星分布的点状液体刮在刮板8上汇集，液体堆积后会随着重力落在集油槽401内，在集油槽401内同样安装有过滤网20，受到电磁板6磁性的影响，过滤网20贴合在集油槽401的槽内底面上，积液通过第一漏油孔402时进行了初步的过滤；
步骤3：当轨迹条10与连接块9接触时，轨迹条10的最低端插入轨迹槽901的最高端，随着刮板8的转动，轨迹条10逐步插入轨迹槽901内并拉动推块7上滑，上滑的推块7拉动活塞板5，活塞板5上移时，活塞板5上方的腔体内产生负压，可以析出积液内存在的气包；
步骤4：当轨迹条10脱离连接块9，介质气流的冲击使活塞板5再次下压，使活塞板5的下方产生负压，将集油槽401内的积液以及活塞板5上的积液向下推出，提高积液的运行速度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种化工石油炼制的气液分离设备，包括壳体（1），所述壳体（1）内固定安装有气相管（2），所述气相管（2）的外缘面上固定安装有螺旋叶片（3），其特征在于，还包括：
固定安装在壳体（1）内部的集油环（4）；所述集油环（4）下方的壳体（1）内滑动安装有活塞板（5），所述活塞板（5）上开设有环槽（501），所述环槽（501）的槽内底面上开设有第二漏油孔（502）；所述活塞板（5）下方的壳体（1）内固定安装有电磁板（6），所述电磁板（6）上开设有第三漏油孔（601）；
所述集油环（4）的两侧滑动安装有推块（7），所述推块（7）的下端与活塞板（5）固定连接；
转动安装在壳体（1）内的刮板（8），所述刮板（8）的单侧边与壳体（1）的内壁贴合；
还包括开设在集油环（4）内的集油槽（401），所述集油槽（401）的槽内底面设置有第一漏油孔（402）以及与第一漏油孔（402）相适配的油管（403）；
还包括固定安装在壳体（1）内壁上的并与推块（7）相适配的滑座（11），所述滑座（11）开口处的两侧向外延伸开设有滑槽（1101），所述滑槽（1101）的槽内底面固定安装有第一弹簧（12），所述第一弹簧（12）的上端固定安装有滑块（13），所述滑块（13）与推块（7）固定连接；
还包括固定安装在推块（7）上端的连接块（9），所述连接块（9）靠近集油环（4）的一侧开设有轨迹槽（901），所述刮板（8）上固定安装有与轨迹槽（901）相适配的轨迹条（10）。
2.根据权利要求1所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，还包括磁性吸附在电磁板（6）上的过滤网（20）。
3.根据权利要求2所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，还包括：
转动安装在气相管（2）上端的矩形框架（14），所述矩形框架（14）上转动安装有第一U形座（15），所述刮板（8）上转动安装有第二U形座（16），所述第一U形座（15）与第二U形座（16）之间通固定连接有第二弹簧（17）；
所述气相管（2）上转动安装有叶轮（18），所述叶轮（18）与下方的矩形框架（14）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，还包括开设在刮板（8）上开的导油槽（801），所述导油槽（801）的下端贯穿出刮板（8）。
5.根据权利要求4所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，还包括固定安装在刮板（8）下端的硅胶刷（19），所述硅胶刷（19）与集油槽（401）的槽内底面贴合。
6.根据权利要求5所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，还包括滑动安装在导油槽（801）内的金属块（22），所述壳体（1）内壁上固定安装有可吸引金属块（22）的电磁环（21）。
7.一种化工石油炼制的气液分离方法，采用权利要求6所述的一种化工石油炼制的气液分离设备，其特征在于，操作步骤如下：
步骤1：石油炼制后产生的气液混合介质进入装置后被迫做离心旋流运动而产生离心力，从而达到气液分离的效果；
步骤2：分离出的液体被甩向装置的内壁，被提供的刮板（8）收集后随重力下滑汇集在一起；
步骤3：分离出的气体在撞向装置底部，被提供的活塞板（5）阻挡后上行排出；
步骤4：提供的活塞板（5）被气体撞击时产生的负压将汇集的液体吸入下方，提高液体流通速度。
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