CN204428932U - 气、液、固三相混合介质分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气、液、固三相混合介质分离器，解决了介质分离器反吹效果较差、承压能力低、使用寿命短、不可拆卸的问题。技术方案中，壳体顶部设有出气口、中部设有介质进口、底部设有排污口，所述壳体中部设有板框式分离元件，所述板框式分离元件的上端经支持板固定在壳体上，所述板框式分离元件包括集气箱，所述集气箱由四个侧板和底板组成，其顶部开口并经支持板与出气口连通，四个侧板中对应的两侧板为孔板，所述孔板上依次覆盖有滤网和开有气孔的分布板，所述集气箱的两侧孔板及其滤网、分布板经多根均匀分布的螺栓和螺母连成一体。本实用新型结构简单、分离效率高、易加工制造、承压能力高、维护成本低、使用寿命长、易于拆卸。

Description

气、液、固三相混合介质分离器

技术领域

本实用新型涉及一种分离器，具体的说是一种气、液、固三相混合介质分离器。

背景技术

由气、液、固组成的介质体系在化工领域经常可见，这种体系通常是由一种液体对含固气体进行洗涤时所形成。在化工生产中经常需要对这种体系进行气液固分离，“重力分离”是气、液、固体系分离首选且普遍使用的方法。但是，单一的重力分离只有在提供了足够长的停留时间时才能有较好的效果，而多数化工过程中对单位时间的处理能力要求高，特别是对微米级固体颗粒的分离，单一的重力分离已经不能满足大部分化工生产的需要。为了满足生产需求，借助于其他分离元件的各种气、液、固分离技术也应运而生。

目前，应用较为普遍的气、液、固分离技术主要有以下两种：

一种是离心分离，是利用介质密度的差异所引起的在旋流状态下所产生的离心力不同而进行气、液、固分离的。离心分离器的缺点是动力消耗大，设备磨损快，而且给料压力和混合液的组成等对离心分离器的工作指标影响较敏感，并对细微颗粒物分离效果差。

另一种是重力沉降分离，对细微液体颗粒分离一般采用重力沉降分离，一般采用捕集元件将液体微粒捕集凝聚为大颗粒而重力沉降分离。通常用丝网或各种捕集板，而最常用的是丝网，而对于气固分离则是靠不同孔径的滤芯拦截，而为了承受一定的压差不能简单的采用单一滤网过滤，通常滤芯为烧结丝网、金属粉末烧结、非金属成型材料等，其滤芯制造工艺复杂及成本高，寿命短。

对于气、液、固采用滤芯分离的缺点是由于固体拦截在滤芯表面不易沉降，一段时间后造成元件阻力过大，必须采取反吹扫或清理，而对于气、液、固三项介质组合分离反吹效果较差，一般采用定期停车清洗，或更换滤芯，导致使用成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、分离效率高、维护成本低、使用寿命长、易于拆卸的气、液、固三相混合介质分离器。

技术方案包括壳体，所述壳体顶部设有出气口、中部设有介质进口、底部设有排污口，所述壳体中部设有板框式分离元件，所述板框式分离元件的上端经支持板固定在壳体上，所述板框式分离元件包括集气箱，所述集气箱由四个侧板和底板焊接组成，其顶部开口并经支持板与出气口连通，四个侧板中对应的两侧板为孔板，所述孔板上依次覆盖有滤网和开有气孔的分布板，所述集气箱的两侧孔板及其滤网、分布板经多根均匀分布的螺栓和螺母连成一体。

所述集气箱内均匀设有多根中空的支撑杆，所述支撑杆的两端与所述集气箱的两侧孔板固接，所述螺栓位于支撑杆内，两端穿过集气箱的两侧孔板、滤网和分布板后与螺母连接。

所述介质进口处设有固定在壳体上的防冲挡板，所述防冲挡板为底部开口的罩板。

所述集气箱的两侧孔板上的气孔为锥形孔，沿介质流速方向孔径逐渐减小。

所述分布板上的气孔为锥形孔，沿介质流动方向孔径逐渐增大。

针对背景技术中存在的重力沉降分离的问题，发明人采用了板框式分离元件作为滤芯，该滤芯结构并非一体烧结而成，而是使用集气箱，并在集气箱对应的两侧孔板上覆盖滤网和分布板，通过螺栓紧固，用孔板与分布板夹持滤网以保证滤芯的强度以承受压差，而这种螺栓紧固的方式可以更为方便的拆卸滤网，便于清洗或更换。进一步的，在集气箱的两侧孔板之间采用中空的支撑杆连接，当集气箱体积较大时，多根支撑杆一方面能够很好的起到对集气箱及孔板上滤网和分布板的支撑作用，防止其变形失效，另一方面中空结构的支撑杆可供螺栓插入，使螺栓螺母配合起到紧固作用。

优选分布板上的气孔为锥形，沿介质(即混合介质)流速方向孔径逐渐增大。所述孔板的气孔也优选为锥形，沿介质流速方向孔径逐渐减小，可减缓介质进入滤网的流速，从而提高分离效率；在反吹时，也易于清理滤网上堵塞的固体颗粒。

设置防冲挡板的目的是使介质进入壳体后先冲击到防冲挡板上，消耗其能力，促进介质的初步分离(使大颗粒液滴及固体分离)，初步分离后的介质再沿防冲挡板的底部开口向下通入壳体内均匀分布，固体和液滴也沿防冲挡板壁面下落至壳体底部，从而避免了介质直接冲击板框式分离元件带来的种种问题。

本实用新型结构简单、易于制造，制造维护成本低，分布板设置锥形分布孔，分离效率高，且易于反吹清理；采用可拆式连接结构，易于彻底清理或更换滤网，使用成本低，使用寿命可提高1倍以上，不仅适用小体积的分离器，也适用于大体积分离器。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为板框式分离元件结构的剖视图；

图4为图3的I部放大图；

图5为板框式分离元件的立体图。

其中，1-防冲挡板、2-支持板、3-板框式分离元件、4-壳体、5-集气箱、5.1-侧板、5.2-孔板、5.3-底板、5.4-气孔、6-滤网、7-分布板、7.1-气孔、8-出气口、9-介质进口、10-排污口、11-螺栓、12-螺母、13-支撑杆。

具体实施方式

参见图1及图2，所述壳体4顶部设有出气口8、中部设有介质进口9、底部设有排污口10，所述壳体4内中部设有板框式分离元件3，所述板框式分离元件3的上端经支持板2固定在壳体4上，参见图3及图4，所述板框式分离元件3包括集气箱5，所述集气箱5由四个侧板5.1和底板5.3组成，其顶部开口并经支持板2与出气口8连通，四个侧板5.1中对应的两侧板为孔板5.2，所述集气箱5内均匀设有多根中空的支撑杆13，所述支撑杆13的两端与所述集气箱5的两侧孔板5.2固接，所述孔板5.2上依次覆盖有滤网6和开有气孔7.1的分布板7，螺栓11位于支撑杆13中，两端分别穿过集气箱5的两侧的孔板5.2、滤网6和分布板7与螺母12连接，形成孔板5.2与分布板7夹持滤网的一体结构，且支撑杆13还起到提高集气箱5支撑强度及滤网6承受压差的作用。参见图1及图2，所述介质进口9处设有固定在壳体4上的防冲挡板1，所述防冲挡板1为底部开口的罩板，由介质进口通入的介质通过防冲挡板1的底部开口进入壳体均匀分布。参见图4，所述集气箱5的两侧孔板5.2上的气孔5.4为锥形孔，沿介质流速方向孔径逐渐减小；所述分布板7上的气孔7.1为锥形孔，沿介质流动方向孔径逐渐增大。锥形孔的特别设计能够在正常操作时减缓混合介质进入滤网的流速，从而提高分离效率，在反吹时，易于清理堵塞的固体颗粒。

工艺过程：

介质(气、液、固三相混合介质)由介质进口9进入，先冲击到防冲挡板1上，消耗其能力，促进介质中大颗粒液滴及固体的分离，初步分离后的介质再沿防冲挡板的底部开口向下通入壳体4内均匀分布，固体和液滴也沿防冲挡板1壁面下落至壳体4底部，壳体4内的介质经板框式分离元件3分离后由液体和固体后由出气口8排出，具体过程为：先初步分离后的介质先由分布板7上的气孔7.1通入，经滤网6过滤后再由集气箱5的孔板5.2上的气孔5.4流入集气箱5内，经过滤分离后的气体由集气箱5的顶部开口向上经排气口8排出。过滤出的液体及固体颗粒下落至壳体4的底部，最终由排污口10排出。当运行一段时间后，滤网发生堵塞时，可进行反吹操作，反吹气体由出出气8通入，进入集气箱5内，然后经集气箱5两侧的孔板5.2、滤网6以及分布板7向外吹出以清堵；当反吹清堵效果不佳时，可由支持板2上拆除板框式分离元件3，然后拆下固定螺栓11的螺母12，解除滤网的夹持状态，可依次取下分布板7和滤网6，此时可对滤网进行清洗或更换，对分布板7和集气箱5也可进行清洗，完成清理后，再依次覆盖新的滤网6、分布板7，再将螺栓11穿过分布板7、滤网6、孔板5.4插入支撑杆13中，螺栓11的两端再次用螺母12紧固。最后将板框式分离元件3开口的上端与支持板2上的孔对应安装即可，所述安装方式可采用法兰连接。

Claims (5)

1.一种气、液、固三相混合介质分离器，包括壳体，所述壳体顶部设有出气口、中部设有介质进口、底部设有排污口，其特征在于，所述壳体中部设有板框式分离元件，所述板框式分离元件的上端经支持板固定在壳体上，所述板框式分离元件包括集气箱，所述集气箱由四个侧板和底板焊接组成，其顶部开口并经支持板与出气口连通，四个侧板中对应的两侧板为孔板，所述孔板上依次覆盖有滤网和开有气孔的分布板，所述集气箱的两侧孔板及其滤网、分布板经多根均匀分布的螺栓和螺母连成一体。

2.如权利要求1所述的气、液、固三相混合介质分离器，其特征在于，所述集气箱内均匀设有多根中空的支撑杆，所述支撑杆的两端与所述集气箱的两侧孔板固接，所述螺栓位于支撑杆内，两端穿过集气箱的两侧孔板、滤网和分布板后与螺母连接。

3.如权利要求1或2所述的气、液、固三相混合介质分离器，其特征在于，所述介质进口处设有固定在壳体上的防冲挡板，所述防冲挡板为底部开口的罩板。

4.如权利要求1或2所述的气、液、固三相混合介质分离器，其特征在于，所述集气箱的两侧孔板上的气孔为锥形孔，沿介质流速方向孔径逐渐减小。

5.如权利要求1或2所述的气、液、固三相混合介质分离器，其特征在于，所述分布板上的气孔为锥形孔，沿介质流动方向孔径逐渐增大。