CN204767854U - 气液分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气液分离器，所述气液分离器包括壳体(9)、气体出口管(5)、入口管(1)以及液体出口管(6)，所述入口管(1)与所述壳体(9)的圆周壁相切，且所述入口管(1)的第一端向下倾斜且与壳体(9)的内部连通，其中，气液分离器还包括设于壳体(9)内且从所述壳体(9)的圆周壁向下延伸的呈中空的圆台状的旋流板(2)，该旋流板(2)的大端在上、小端在下且两端开口，所述入口管(1)的第一端的位置高于所述旋流板(2)的上端口的位置且所述旋流板(2)的下端口的位置高于所述液体出口管(6)的位置。气液分离器内设有旋流板，改善了气液两相流场，使气液分离器内的漩涡更稳定，而进一步提高了气液分离效率。

Description

气液分离器

技术领域

本实用新型涉及气液分离技术领域，具体地，涉及一种气液分离器。

背景技术

气液分离技术是从气流中分离出雾滴或液滴的技术。目前，根据分离机理的不同，已研制出许多实用的气液分离器,例如重力沉降器、惯性分离器、纤维过滤分离器、旋流分离器等。

其中，在天然气生产过程中天然气压缩机是天然气输送的核心设备且价格昂贵。为了天然气压缩机的稳定运行，对气液分离后的天然气所含液体液滴有很高的要求。而且，气田天然气处理量都较大，往往导致气液分离器的尺寸较大，而无法进行撬装和进行模块化设计，并且这种气液分离器的投资高，分离效果差，只能分离较大的液滴。

例如，在一些气液分离器的内部,构件多且结构复杂，其必然导致阻力大，而影响分离效果。另外，管柱式旋流分离器作为一种新型的分离装置，具有体积小、结构简单、内部无运动件、制造及操作成本低等诸多优点，在石油天然气行业有着良好的应用前景。管柱式旋流分离器的原理是气液混合物由切向入口进入旋流分离器后，在重力、离心力和浮力的联合作用下将气体和液体分离。液体沿径向被推向外侧,并向下流动而由液体出口排出；而气体则运动到中心,并向上由气体出口排出。这一成本低、重量轻的分离器在替代传统容器式分离器方面具有很大的吸引力。并且,在特定工况下，管柱式旋流分离器的结构尺寸相当于同等规模的传统立式分离器的一半左右，相当于传统卧式分离器的四分之一左右。但若将这种管柱式旋流分离器应用于天然气压缩机前，其分离效率仍然难以满足天然气压缩机的要求。

有鉴于现有技术的上述缺点，需要提供一种新型的气液分离器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种尺寸较小、处理量大且分离效率高的气液分离器。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种气液分离器，该气液分离器包括呈圆筒状且两端封闭的壳体，所述壳体上设有位于上部的气体出口管、入口管以及位于下部的液体出口管，所述入口管与所述壳体的圆周壁相切，且所述入口管的第一端向下倾斜且与所述壳体的内部连通，所述气体出口管的位置高于所述入口管的第一端的位置，其特征在于，所述气液分离器还包括设于所述壳体内且从所述壳体的圆周壁向下延伸的呈中空的圆台状的旋流板，该旋流板的大端在上、小端在下且两端开口，所述入口管的第一端的位置高于所述旋流板的上端口的位置且所述旋流板的下端口的位置高于所述液体出口管的位置。

优选地，所述旋流板的高度方向的中部与所述壳体的圆周壁之间设有连接环。

优选地，所述入口管的延伸方向与所述壳体的轴线方向之间的夹角为20°至35°。

优选地，所述气液分离器包括绕所述壳体的轴线呈中心对称分布的两根所述入口管。

优选地，所述气液分离器还包括呈圆筒状且两端开口的挡板，所述挡板的内径大于所述旋流板的下端口的内径，所述挡板套接于所述旋流板上且所述旋流板的下端口高于所述挡板的下端口的位置。

优选地，所述气液分离器还包括从所述挡板的圆周壁沿径向向内延伸的多块叶片。

优选地，所述叶片的内侧边形成为从所述旋流板的下端口向下延伸。

优选地，所述液体出口管与所述壳体的圆周壁相切，且所述液体出口管的延伸方向与所述壳体的轴线方向垂直。

优选地，所述挡板的下端口的位置高出所述液体出口管的位置150mm至250mm。

优选地，所述气体出口管从所述壳体的顶端向上延伸，在所述壳体内所述气体出口管与所述入口管的第一端之间的位置设有除沫丝网。

上述技术方案中，由于入口管与壳体的圆周壁倾斜相切，可充分利用气液流混合物自身的压头和动能产生离心力，提高分离效率的同时使分离器体积更小。并且，气液分离器内设有旋流板，改善了气液两相流场，使气液分离器内的漩涡更稳定，而进一步提高了气液分离效率。在相同的工况下，气液分离效率的提高，能够使气液分离器的尺寸变小或者处理量变大。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的气液分离器的主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的B-B剖视图。

其中，

1入口管2旋流板

3叶片4挡板

5气体出口管6液体出口管

7除沫丝网8连接环

9壳体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本实用新型提供一种气液分离器，该气液分离器包括呈圆筒状且两端封闭的壳体9，壳体9上设有位于上部的气体出口管5、入口管1以及位于下部的液体出口管6，入口管1与壳体9的圆周壁相切，且入口管1的第一端向下倾斜且与壳体9的内部连通，气体出口管5的位置高于入口管1的第一端的位置，其中，气液分离器还包括设于壳体9内且从壳体9的圆周壁向下延伸的呈中空的圆台状的旋流板2，该旋流板2的大端在上、小端在下且两端开口，入口管1的第一端的位置高于旋流板2的上端口的位置且旋流板2的下端口的位置高于液体出口管6的位置。本实用新型由于入口管与壳体9的圆周壁倾斜相切，可充分利用气液流混合物自身的压头和动能产生离心力，提高分离效率的同时使分离器体积更小。并且，气液分离器内设有旋流板2，从入口管1切向进入的流体，沿着旋流板2产生漩涡，旋流板2改善了气液两相流场，使气液分离器内的漩涡更稳定，而进一步提高了气液分离效率。在相同的工况下，气液分离效率的提高，能够使气液分离器的尺寸变小或者处理量变大。

其中，作为优选的实施方式，旋流板2的上端口位于紧挨着入口管1的第一端且低于入口管1的第一端的位置，从而使得从入口管1进入的流体能够立即沿着旋流板2旋转，而能够更好地提高分离效率。

由于旋流板2仅通过上端与壳体9的圆周壁固定，如图3所示，旋流板2的高度方向的中部与壳体9的圆周壁之间设有连接环8，而使旋流板2能够稳固地安装于壳体9内，并且，在优选的实施方式中，壳体2内设置有两块相互平行的连接板8，且连接板8与壳体2的轴线方向垂直，以确保旋流板2的安装非常稳固。

进一步地，在本实施方式中，如图1所示，入口管1的延伸方向与壳体9的轴线方向之间的夹角为20°至35°，其中，该夹角优选为27°，以便于气液漩涡的形成。如图2所示，气液分离器包括绕壳体9的轴线呈中心对称分布的两根入口管1。两根入口管1的应用不仅平均分配了入口流量，中心对称分布可以产生更大的离心力，并减小了设备的开口尺寸，有利于设备的制造。而入口管1的第二端连接有连接管，连接管从入口管1的第二端向下延伸，从而不会占用太多空间，以便于气液分离器的撬装。

另外，在本实施方式中，气液分离器还包括呈圆筒状且两端开口的挡板4，挡板4的内径大于旋流板2的下端口的内径，具体地，旋流板2的下端口的内径为壳体9的内径的四分之一左右，而挡板4的内径比旋流板2的下端口的内径大10％。挡板4套接于旋流板2上且旋流板2的下端口高于挡板4的下端口的位置。通过从旋流板2的下端口到挡板4的内径增加，使气液流体的压力产生变化，而使气液两相达到更好的分离效果。

如图3所示，气液分离器还包括从挡板4的圆周壁沿径向向内延伸的多块叶片3，这些叶片3都与壳体9的轴线方向平行。其中，叶片3的数量可为4至6片，这些叶片3绕壳体9的轴线均匀分布。叶片3的内侧边形成为从旋流板2的下端口向下延伸，而叶片3的外侧边即为与挡板4的圆周壁连接的侧边。叶片3的使用可防止涡流产生，亦可破碎气泡且易于液体排出。

进一步地，如图1和图2所示，液体出口管6与壳体9的圆周壁相切，且液体出口管6的延伸方向与壳体9的轴线方向垂直。液体出口管6的切向布置可减小对气体的夹带，并有利于稳定处于壳体9的中心位置的气芯。并且，挡板4的下端口的位置高出液体出口管6的位置150mm至250mm，在本实施方式中，此处的高度差优选为200mm，以尽量减小液体出口管6对气芯造成的影响。

另外，如图1和图3所示，气体出口管5从壳体9的顶端向上延伸，从而便于气体的排出。其中，壳体9的上端形成为向上突出的圆顶结构，而气体出口管5设置于圆顶结构的顶端，从而有利于处于漩涡中心的气流的排出。在壳体9内气体出口管5与入口管1的第一端之间的位置设有除沫丝网7。除沫丝网7可进一步减少液滴直径、提高气液分离效率。

并且，本实用新型的气液分离器内部的构件少，能够降低整体压力损失，从而获得理想的气液分离效果。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.气液分离器，所述气液分离器包括呈圆筒状且两端封闭的壳体(9)，所述壳体(9)上设有位于上部的气体出口管(5)、入口管(1)以及位于下部的液体出口管(6)，所述入口管(1)与所述壳体(9)的圆周壁相切，且所述入口管(1)的第一端向下倾斜且与所述壳体(9)的内部连通，所述气体出口管(5)的位置高于所述入口管(1)的第一端的位置，其特征在于，所述气液分离器还包括设于所述壳体(9)内且从所述壳体(9)的圆周壁向下延伸的呈中空的圆台状的旋流板(2)，该旋流板(2)的大端在上、小端在下且两端开口，所述入口管(1)的第一端的位置高于所述旋流板(2)的上端口的位置且所述旋流板(2)的下端口的位置高于所述液体出口管(6)的位置。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述旋流板(2)的高度方向的中部与所述壳体(9)的圆周壁之间设有连接环(8)。

3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述入口管(1)的延伸方向与所述壳体(9)的轴线方向之间的夹角为20°至35°。

4.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器包括绕所述壳体(9)的轴线呈中心对称分布的两根所述入口管(1)。

5.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包括呈圆筒状且两端开口的挡板(4)，所述挡板(4)的内径大于所述旋流板(2)的下端口的内径，所述挡板(4)套接于所述旋流板(2)上且所述旋流板(2)的下端口高于所述挡板(4)的下端口的位置。

6.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包括从所述挡板(4)的圆周壁沿径向向内延伸的多块叶片(3)。

7.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述叶片(3)的内侧边形成为从所述旋流板(2)的下端口向下延伸。

8.根据权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述液体出口管(6)与所述壳体(9)的圆周壁相切，且所述液体出口管(6)的延伸方向与所述壳体(9)的轴线方向垂直。

9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板(4)的下端口的位置高出所述液体出口管(6)的位置150mm至250mm。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气体出口管(5)从所述壳体(9)的顶端向上延伸，且在所述壳体(9)内所述气体出口管(5)与所述入口管(1)的第一端之间的位置设有除沫丝网(7)。