CN207462834U - 液体分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种液体分离器，该液体分离器设置有壳体(2)，壳体包括限定分离室(4)的至少部分圆筒形的壁(3)，该分离室的一端(5)通过基座(6)封闭，而另一端(7)通过盖(8)封闭，在盖中存在用于排出处理后气体的气体出口(14)，其中，在所述分离室(4)中设置有屏蔽件(13)，该屏蔽件在所述分离室(4)中围绕所述气体出口(14)从所述盖(8)开始延伸，所述液体分离器(1)具有用于待处理的液‑气混合物的入口(15)，其特征在于，入口(15)位于所述盖(8)中，使得液‑气混合物在所述壁(3)和屏蔽件(13)之间的空间(28)中切向地进入分离室(4)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液体分离器。
更具体地，本实用新型旨在用于从压缩机的压缩气体中分离液体 (例如水)。
背景技术
注油压缩机是已知的，油被注入到转子室中用于润滑、密封和冷却。因此，压缩空气将含有油。
然而，对于制药工业、涂料工业以及与食品相关的应用装置和电子应用装置来说，必须提供无油的压缩空气。
因此，在压缩机元件之后提供过滤器，以将油从空气中过滤出去。
然而，这些过滤器无法将所有的油从空气中除去，使得空气不能用于上述部分中的关键或高要求应用装置，因为即使是在药物、涂料、电子或食品应用装置中存在最小量的油，也使得产品不可用，一切均必须被销毁。
此外，这些过滤器存在故障的风险，这将导致油污染空气，从而导致污染使用该空气的应用装置或设备，所有这些均造成有害的影响。
无油压缩机也是已知的，在该无油压缩机中不注入油，以提供 100％的无油压缩空气。缺点在于：由于缺乏冷却，气体温度升高得非常高，因此需要额外的冷却。
注水压缩机也是已知的，水被注入到压缩机元件中用于冷却、润滑和密封。
这些注水压缩机的优点在于：在制药、电子、涂料或食品行业的应用装置中不存在油污染的风险。
为了能够从压缩空气中除去水，使用了液体分离器，该液体分离器设置有壳体，壳体包括限定分离室的至少部分圆筒形的壁，所述分离室的一端通过基座封闭，而另一端通过盖封闭，在所述盖中存在用于排出处理后气体的气体出口，其中，在上述分离室中设置有屏蔽件，该屏蔽件围绕上述气体出口在上述分离室中从上述盖开始延伸。
液体分离器的壳体还设置有切向定位的、用于待处理的液-气混合物的入口，该入口可以连接到压缩机元件的出口。
在该已知的液体分离器中(该液体分离器也称为离心分离器，并且该液体分离器用于例如从加压空气中分离油或水)，液-气混合物通过由混合物的气旋流动所引起的离心力将较重的液体颗粒驱动或投射到壳体的壁上而被净化，所述混合物的气旋流动由壳体的圆筒形壁中的切向定位的入口所产生。
屏蔽件将防止混合物在不穿过气旋流动的情况下直接通过出口离开分离室。
然而，为了避免锈蚀等问题，水分离器通常由不锈钢或伊诺克斯不锈钢制成，这使得水分离器以及因此压缩机非常昂贵和沉重。
因此，在工业中，经常使用注油压缩机的较便宜且较轻便的解决方案，其具有压缩空气被油污染的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是通过提供一种便宜且轻便的液体分离器来提供解决上述和其它缺点中的至少一个的方案，该液体分离器可用于注水压缩机中，以便允许利用较便宜的机器来产生无油压缩空气。
很明显，根据本实用新型的液体分离器也可以用于其它机器中。
本实用新型涉及一种液体分离器，所述液体分离器设置有壳体，所述壳体包括限定分离室的至少部分圆筒形的壁，所述分离室的一端通过基座封闭，而另一端通过盖封闭，在所述盖中设置有气体出口，所述气体出口用于排放处理后的气体，其中，在所述分离室中设置有屏蔽件，所述屏蔽件围绕所述气体出口在所述分离室中从所述盖开始延伸，所述液体分离器设置有用于待处理的液-气混合物的入口，所述入口位于所述盖中，使得液-气混合物在所述壁和屏蔽件之间的空间中切向进入所述分离室。
一个优点在于：通过在盖中设置入口，不再需要在壳体的壁中设置入口，在壳体的壁中设置入口有损该壁的强度。
这开启了使用除了不锈钢以外的材料作为壳体的可能性，而不具有在壁中切向设置的入口会削弱壳体的风险。
另一个优点在于：通过设计入口来使得液-气混合物在壁和屏蔽件之间的空间中切向进入分离室，液-气混合物将遵循沿着壁的、围绕屏蔽件的气旋路径。
结果，存在于混合物中的液体颗粒或液滴的分离将通过其沉积在壁上而有效地发生。
在最优选的实施例中，壳体的壁由套筒组成，围绕该套筒装配或缠绕有复合材料物。
这具有大大降低液体分离器的重量的优点。
通过在盖中设置入口，在复合材料物中不必设置开口来实现这种入口，从而确保了复合材料物的强度。
另一个优点在于：通过使用所述套筒(在该套筒周围缠绕有复合材料物)，可以提供平滑的内壁，使得沉积在该壁上的水颗粒能够容易地落到液体分离器的所述基座，并且将通过用于分离后液体的排放口排出。
此外，该套筒还可以确保壳体的气密性。
在一个实际的实施例中，所述入口被设计为位于盖中且通过盖的通道，其中优选地，在液-气混合物的流动方向上观察时，通道的横截面从基本圆形逐渐变为D形、然后变为C形，C形的开口面向套筒，并且通道至少在C形横截面处弯曲并遵循壳体的形状。
其优点在于：圆形入口使得其易于连接压缩机的出口或液-气混合物的其它入口导管。
通道的弯曲形状将确保液-气混合物遵循气旋流动路径进入分离室，从而可以最佳地进行旋风分离。液-气混合物将可以说是被投射到所述套筒上的。
此外，通道末端处的C形将确保液-气混合物的液体颗粒可以与壁接触，并且可以在进入分离室后分离。
毕竟，一旦液体颗粒碰到了壁，它们就可以很容易地落到液体分离器的基座上，并且将通过用于分离后液体的排放口排出。
另一方面，沉积在通道的壁上的液体颗粒将通过液-气混合物的流动而从通道中移出并返回至混合物。
附图说明
为了更好地显示本实用新型的特征，下面参考附图通过没有任何限制性质的示例方式对根据本实用新型的液体分离器的一些优选变型进行描述，其中：
图1示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的液体分离器；
图2示意性地示出了图1的液体分离器的竖直截面；
图3和图4示意性地示出了图1和图2的液体分离器的基座；
图5至图8示意性地示出了图1和图2的液体分离器的盖的不同视图和剖视图。
具体实施方式
如在图1和图2中示意性地示出的那样，根据本实用新型的液体分离器1主要包括壳体2，壳体2由至少部分圆筒形的壁3组成，壁3 限定了分离室4，分离室4的一端(底侧5)由基座6封闭，而另一端 (顶侧7)由盖8封闭。
如图2所示的示例所示，壳体2的壁3由套筒9组成，围绕该套筒9装配或缠绕有复合材料物10。
套筒9由诸如高密度聚乙烯(HDPE)的塑料或聚合物制成，但不排除使用其它材料。
复合材料物10由环氧树脂基体或类似物中的玻璃纤维、芳香族聚酰胺或碳纤维构成。
在这种情况下，基座6和盖8均由阳极化铝制成。该材料比例如不锈钢更便宜且更轻。
为了确保良好的密封，密封件11一方面设置在基座6和套筒9之间，另一方面设置在盖8和套筒9之间。
这在图2中示出，其中在该实施例中，使用O形环作为密封件11，但不排除可以使用其它类型的密封件11。图3示出了该O形环设置在基座6中，基座6设置有用于该目的的槽12。
在上述分离室4中，设置有屏蔽件13，屏蔽件13从上述盖8开始并围绕设置在盖8中的用于处理后气体的气体出口14延伸。
屏蔽件13在这种情况下被构造成管，并且在这种情况下由HDPE 制成。
在这种情况下(但非必须地)，上述气体出口14放置于盖8的中央。
根据本实用新型的盖8还设置有用于待处理的液-气混合物的入口 15。
此外，如图3和图4所示，在基座6的底侧5处设置有用于分离后液体的排放口16。不排除该排放口16在基座6的附近位于壳体2 的壁3中。
基座6装备有用于将液体分离器1附接到一表面或机器的辅助件 17。在这种情况下为支撑件或支腿，但是很清楚，这些辅助件17能够以不同的方式设计。
此外，除雾器或液滴分离器18设置在壳体2中，该除雾器或液滴分离器通常由海绵状和/或软质材料构成。该液滴分离器18设置在壳体2中的底侧5处。
此外，壳体2设置有用于确定壳体2中的液体的液位的控制器19。
在所示的示例中，这些控制器19被设计成位于壳体2中央的传感器的形式。
然而，例如，不排除将传感器放置在套筒9的内壁20上或靠在套筒9的内壁20上。
在图5至图8中更详细地示出了盖8。该盖8被放置在圆筒形的壁3的与基座6相对的顶侧7上。
入口15形成为位于盖8中并通过盖8的通道21。通道21将待处理的液-气混合物引导至并进入分离室4。
在这种情况下，当在液-气混合物的流动方向上看时，通道21弯曲成敞开的螺旋形。
以这种方式，液-气混合物将以气旋流动或涡流形流动的方式进入分离室4，使得能够优化与套筒9的内壁20的旋风分离。
从图5可以看出，通道21的一部分被定位为在盖8上或靠着盖8 的导管或管子。然而，也可以使盖8变得更厚，并且使通道21被集成在盖8中。
此外，通道21的横截面的形状沿通道21的长度是可变的。
在这种情况下，当从通过通道21的液-气混合物的流动方向观察时，该横截面将从基本圆形(图6)逐渐变为D形(图8)、然后变为呈C形(图6和图7)。
通道21的圆形入口22将易于连接至来自例如压缩机的导管。
在这种情况下，C形意味着通道将在一侧打开。这意味着D形的直边23将在某一位置处打开，即省略直边23，从而获得开口和C形的横截面。
通道21在排泄口24处的C形横截面将成角度，使得C形的开口指向套筒9，由此通道21在C形横截面处弯曲或呈曲线形，并且遵循壳体2或套筒9的内壁20的形状。
尽管在所示示例中，通道21沿其全长弯曲，但是通道可以仅在C 形横截面处弯曲。
在所示例子中，通道21从其进入分离室4的那一刻起(即从通过液体颗粒沉积在套筒9的内壁20上而产生液-气混合物的分离的那一刻起)就具有C形的横截面。图5至图7清楚地示出了通道的一端(即排泄口24)位于盖8的面向分离室4的一侧，并且通道的另一端(即入口22)位于盖8的背离分离室4的一侧。换句话说，入口22和排泄口24均不横向放置。
结果，盖8的外周25没有任何通路。
这将对根据本实用新型的液体分离器1的制造产生有益的影响。
毕竟，这开启了将复合材料物10至少部分地安装在盖8上或盖8 周围的可能性。这在图2中示出。
通过在基座6中的合适位置处设置可能的排放口16，基座6的外周26也将没有任何通路，使得复合材料物10也能够安装在基座6上或基座6周围。
这将导致如下可能性：形成壳体的复合材料物10可以将基座6、盖8和套筒9保持在一起而不关闭或阻塞入口15或排放口16。
此外，复合材料物10将保持其强度，因为不必在复合材料物10 中形成通路。
如图3至图7所示，在盖8和基座6的外周25、26中设置有一个或多个表面单元27。
在这种情况下，这些单元是复合材料物10装配在其中的局部凹部 27，但是这些单元也可以是复合材料物10装配在其上的局部突起。
这使得可以实现在复合材料物10与盖8和基座6之间的旋转连接。
安装在局部凹部27中的复合材料物10将阻止或防止盖8和基座 6相对于复合材料物10和套筒9的转动。
在所示的示例中，沿着盖8和基座6的外周25、26设置有六个凹部27，但是显然本实用新型不局限于此。原则上，一个凹部27就足够了，但是可以自由选择凹部的数量。
当然，只有盖8或只有基座6设置有一个或多个表面单元27也是可以的。
如果基座6或盖8没有表面单元27，则它们仍然可以相对于套筒 9和复合材料物10旋转。这种可旋转性能够在安装液体分离器1时使用，从而能够进行最终调整，使得例如所有的导管可以容易地连接到液体分离器1。
液体分离器1的操作非常简单并且如下所述。
包括例如来自注水压缩机元件的水-空气混合物的液-气混合物在壳体2的顶侧7处通过入口15被引入到壁3和屏蔽件13之间的空间 28而被引入到液体分离器1的分离室4中。由此混合物将流过通道21。
液-气混合物从顶部到底部(即从盖到底部)流动通过该空间28，其中，液-气混合物跟随壳体2的圆筒形壁3，因为通道21弯曲成使得混合物切向地流入分离室4。在该运动期间，混合物因此行进的距离比壳体2的圆周大几倍。
由于离心力，混合物的较重的液体颗粒被投射到壳体2的壁3上，更具体地，投射到套筒9的内壁20上，使得这些颗粒随后沿着该内壁 20向下流动。
被分离的液体被收集于壳体2的基座处。
当混合物到达屏蔽件13的下侧时，其围绕屏蔽件13的自由端29 流动，然后继续向上运动。
因为混合物被迫弯曲180°，所以较重的液体颗粒将因其惯性而保持其向下的运动。以这种方式发生第二分离阶段。
除雾器或液滴分离器18将导致液体颗粒被捕获在其内部，使得最轻的流体颗粒在混合物向上运动的影响下不被混合物沿气体出口14 的方向拖动。
当混合物向上运动时，超过99％的水被分离。
不排除还设置有精细过滤器，所述精细过滤器在分离室4中围绕气体出口14从盖8开始延伸并被屏蔽件13所包围，使得混合物通过该精细过滤器而经历第三分离阶段。以这种方式，可以从混合物中提取高达99.99％的液体。
处理后的气体通过盖8中的气体出口14离开液体分离器1。
随后，气体可以被用于放置在下游的应用装置中，例如在压缩空气的情况下，用于压缩空气应用装置。
根据附图1和附图2，总是使用术语“基座6”，“盖8”，“顶侧7”，“底侧5”，“基部”和“底部”。然而，显而易见的是，根据本实用新型的液体分离器1不必一定如图所示的那样具有完全竖直的设置，而是也可以用于其它位置中。
本实用新型决不局限于作为示例描述并且在附图中示出的实施例，而是在不脱离本实用新型的范围的情况下可以以各种变型实现这种液体分离器。
Claims (19)
1.一种液体分离器，所述液体分离器设置有壳体(2)，所述壳体包括限定分离室(4)的至少部分圆筒形的壁(3)，所述分离室的一端(5)通过基座(6)封闭，而另一端(7)通过盖(8)封闭，在所述盖中存在用于排出处理后气体的气体出口(14)，其中，在所述分离室(4)中设置有屏蔽件(13)，所述屏蔽件在所述分离室(4)中围绕所述气体出口(14)从所述盖(8)开始延伸，所述液体分离器(1)具有用于待处理的液-气混合物的入口(15)，其特征在于，所述入口(15)位于所述盖(8)中，使得液-气混合物在所述壁(3)和所述屏蔽件(13)之间的空间(28)中切向地进入分离室(4)。
2.根据权利要求1所述的液体分离器，其特征在于，所述壳体的壁(3)由套筒(9)构成，围绕所述套筒装配或缠绕有复合材料物(10)。
3.根据权利要求2所述的液体分离器，其特征在于，所述复合材料物(10)由环氧树脂基体中的玻璃纤维、芳香族聚酰胺或碳纤维构成，和/或所述套筒(9)由塑料或聚合物构成。
4.根据权利要求2所述的液体分离器，其特征在于，所述复合材料物(10)至少部分地装配在所述盖(8)和基座(6)上或周围。
5.根据权利要求4所述的液体分离器，其特征在于，一个或多个表面单元(27)设置在所述盖(8)和/或所述基座(6)的外周(25、26)中，所述复合材料物被安装在所述表面单元中或表面单元上，以实现所述复合材料物(10)与盖(8)和/或基座(6)之间的旋转连接。
6.根据前述权利要求2至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，密封件(11)设置在所述基座(6)与所述套筒(9)之间以及所述盖(8)与所述套筒(9)之间。
7.根据权利要求6所述的液体分离器，其特征在于，所述密封件(11)是O形环。
8.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述基座(6)和/或所述盖(8)由阳极化铝制成。
9.根据前述权利要求2至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述入口(15)被设计为在所述盖(8)中并穿过所述盖的通道(21)。
10.根据权利要求9所述的液体分离器，其特征在于，在液-气混合物的流动方向上观察时，所述通道(21)的横截面从基本圆形逐渐变为D形、然后变为C形，由此C形的开口面向套筒(9)，并且通道(21)至少在C形的横截面处弯曲并且遵循壳体(2)的形状。
11.根据权利要求9所述的液体分离器，其特征在于，当在所述液-气混合物的流动方向上观察时，所述通道(21)弯曲成敞开的螺旋形。
12.根据权利要求9所述的液体分离器，其特征在于，所述通道(21)的一端(24)位于所述盖(8)的面向所述分离室(4)的一侧，并且通道(21)的另一端(22)位于盖(8)的背离所述分离室(4)的一侧。
13.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述气体出口(14)位于所述盖(8)的中央。
14.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述液体分离器设置有控制器(19)，以确定所述壳体(2)中的液体的液位。
15.根据权利要求14所述的液体分离器，其特征在于，所述控制器(19)被设计为传感器，所述传感器位于壳体(2)的中央或壳体(2)的内壁(20)上。
16.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，在所述壳体(2)中设置有除雾器或液滴分离器(18)。
17.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述液体分离器(1)设置有用于分离后液体的排放口(16)，所述排放口布置在所述基座(6)中或在所述基座(6)附近布置在壳体(2)的壁(3)中。
18.根据前述权利要求1至5中的任一项所述的液体分离器，其特征在于，所述基座(6)装备有或能够装备支撑件或支腿或辅助件(17)，所述支撑件或支腿或辅助件用于将所述液体分离器(1)附接到一表面或机器。
19.根据权利要求3所述的液体分离器，其特征在于，所述套筒(9)由高密度聚乙烯构成。
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