CN208200378U - 一种甲醇制氢设备中的气液分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，包括桶体，所述桶体底部设有电控阀门，所述电控阀门上连接有中空的进气杆，所述进气杆上方设有折流板，进气杆的顶端设有干簧管，进气杆上套设有磁性浮子，所述桶体外设有控制器，所述电控阀门、干簧管与所述控制器电连接；所述折流板与桶体顶部之间设有连接轴，所述连接轴上套设有多层叶片，所述叶片包括第一环形板、第二环形板和第三环形板，所述第一环形板套设在连接轴上，且第一环形板与所述第二环形板之间设有多个第一斜板，所述第二环形板与第三环形板之间设有多个第二斜板。本实用新型具有体积小、重量轻、气液分离效果好和可自动排水的优点。

Description

一种甲醇制氢设备中的气液分离装置

技术领域

本实用新型涉及加工设备技术领域，特别是一种甲醇制氢设备中的气液分离装置。

背景技术

在利用甲醇制氢过程中，气体中混杂着水蒸气，如果不将水蒸气分离，会影响整个制氢过程中的能源消耗，更会降低最后制作的氢气的浓度；而传统的气液分离装置，对水蒸气的分离效果并不理想，并且分离之后的水蒸气采用水泵自动排放或者人工排放，这增加了使用成本和工人劳动强度。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，具有体积小、重量轻、气液分离效果好和可自动排水的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，包括呈锥形的桶体，所述桶体顶部设有出气孔，桶体内连接有滤渣装置，且桶体底部设有电控阀门，所述电控阀门上连接有中空的进气杆，所述进气杆的顶端设有干簧管，且进气杆中部设有挡块；所述进气杆上方设有与所述桶体固定连接的折流板，且进气杆上套设有磁性浮子，所述桶体外设有控制器，所述电控阀门、干簧管与所述控制器电连接；所述折流板与桶体顶部之间设有可沿折流板上下移动的连接轴，该连接轴底端设有用于防止与所述折流板脱离的限位凸起,所述桶体顶部设有旋转连接件，该旋转连接件的一端穿过所述桶体与所述连接轴通过螺纹连接，所述连接轴上部设有除雾板，且连接轴上套设有多层叶片，相邻两个所述叶片之间设有填料板，所述叶片包括从内到外依次设置的第一环形板、第二环形板和第三环形板，所述第一环形板套设在所述连接轴上，且第一环形板与所述第二环形板之间设有多个第一斜板，所述第二环形板与第三环形板之间设有多个第二斜板。

使用时，气体从阀门进入桶体内，经过进气杆，从进气杆中喷出后喷射在折流板上，一部分水蒸气凝结成小水滴附着在折流板上并逐渐聚集，聚集的小水滴在重力作用下滴落至桶体底部；气体继续向上移动，依次经过叶片、填料板和除雾板，然后从桶体的出气孔处排除；随着桶体底部收集的水逐渐增多，水面开始上升，由于磁性浮子的密度小于水的密度，故磁性浮子在始终漂浮在水面上，由于磁性浮子是套设在进气杆上，故不会左右移动，当液面上升到一定程度时磁性浮子与干簧管接触并使干簧管导通，干簧管导通后向控制器传递电信号，然后控制器控制电控阀门停止向桶体内输送气体并开始排水，可以事先测量干簧管以下部分的桶体的容积，计算电控阀门单位时间内的排水量，算得水排出的时间，然后将这个时间写入控制器，使得控制器在干簧管被导通时，使电控阀门开始工作，并在水排完之后使电控阀门复位；对于叶片而言，多个第一斜板之间留有空隙，多个第二斜板之间同样留有空隙，气流通过叶片时产生旋转和离心运动，在叶片上形成一层水膜，在旋转向上的气流形成的旋转和离心的作用下，水膜汇集细小液滴，甩向桶体内壁后，液滴受重力作用集流到桶体底部；具有一定风压、风速的待处理气体从桶体的底部进入，从顶部流出，经过叶片、填料板和除雾板的多次作用下，大大提高了分离效果；连接轴的一端穿过折流板中部，另一端通过螺纹与旋转连接件连接，可以通过转动旋转连接件来调节连接轴的高度，从而调节气液分离的强度。

磁性浮子和干簧管的配合能够实现自动排水，一方面避免了再在桶体外接水泵，节约了成本，另一方面避免了人工操作排水，降低的劳动强度；桶体内设置了多个叶片，气体经过折流板初级气液分离之后，经过叶片，由于叶片设计合理，能够利用气体自身的动能产生气动旋流，使气体在桶体内停留时间加长，并实现多级分离；可以通过转动旋转连接件来调节连接轴的高度，从而调节气液分离的强度。

优选的，所述电控阀门包括底座，底座的顶端设有与所述进气杆连接的基座，所述基座中部设有通孔，且基座上方设有安装板，所述安装板与基座之间连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述控制器电连接，所述底座内设有倾斜设置的进气孔和排水孔，且底座内设有竖直设置且连通所述进气孔、排水孔和通孔的的滑孔，所述滑孔内设有活塞，所述活塞与安装板之间设有连杆。

使用时，进气孔、排水孔和滑孔共同组成一个“Z”字形，进气孔和排水孔均为倾斜设置，且进气孔的一端连通外置的进气管，进气孔的另一端连通进气杆，使气体能够经过进气孔再经过进气杆进入桶体内；排水孔的一端位于进气杆外并连通了桶体，排水孔的另一端连通外置的排水管；活塞在滑孔内并可沿滑孔上下滑动，基座中部有通孔，活塞通过连杆与安装板连接，安装板与基座之间设有电动伸缩杆，电动伸缩杆与控制器电连接；电控阀门的基本状态为活塞位于滑孔底部堵住排水孔，当电动伸缩杆开始工作后，活塞向上移动，随着进气孔被逐渐堵住，排水孔开始逐渐导通并开始排水。

电控阀门能够实现桶体底部的水自动排放；进气孔和排水孔错开设置，能够保证气体不会从排水孔处泄露，增加了安全性能。

优选的，所述滤渣装置包括围绕所述连接轴设置的呈圆形的安装架，所述安装架与所述桶体内壁之间通过支撑杆连接，且安装架与所述桶体之间设有多个滤芯；所述桶体上设有多个用于更换所述滤芯的操作口。

滤芯内填充有砂滤，能够将小水滴中的杂质过滤掉，避免杂质在桶体底部聚集而堵塞电控阀门。

优选的，所述填料板包括呈“U”形结构的承托板和扣合在承托板上的扣板，所述扣板和承托板的中部均设有用于与所述连接轴连接的安装孔，且扣板和承托板之间设有填料。

填料以乱堆的方式填放在承办的“U”形槽内，并且填料具有表面积大，吸附性能好的优点。

优选的，所述除雾板包括第四环形板和沿第四环形板轴向并列设置的若干长短不一的隔板，所述隔板之间设有若干连接板，所述连接板沿第四环形板径向并列设置。

除雾板能够有效消除雾气，可以防止气体中的雾沫夹带。

优选的，所述活塞的的高度大于所述进气孔和排水孔的内径。

活塞的的高度大于进气孔和排水孔的内径是为了使活塞能够完全的堵住进气孔或者排水孔，防止气体泄漏。

优选的，所述桶体内壁上覆盖有憎水层。

憎水层能够减小小水滴与桶体内壁的附着力，使得小水滴能够顺利的流下并进入桶体的底部。

本实用新型的有益效果是：

(1)磁性浮子和干簧管的配合能够实现自动排水，一方面避免了再在桶体外接水泵，节约了成本，另一方面避免了人工操作排水，降低的劳动强度；桶体内设置了多个叶片，气体经过折流板初级气液分离之后，经过叶片，由于叶片设计合理，能够利用气体自身的动能产生气动旋流，使气体在桶体内停留时间加长，并实现多级分离；可以通过转动旋转连接件来调节连接轴的高度，从而调节气液分离的强度。

(2)电控阀门能够实现桶体底部的水自动排放；进气孔和排水孔错开设置，能够保证气体不会从排水孔处泄露，增加了安全性能。

(3)滤芯内填充有砂滤，能够将小水滴中的杂质过滤掉，避免杂质在桶体底部聚集而堵塞电控阀门。

(4)填料以乱堆的方式填放在承办的“U”形槽内，并且填料具有表面积大，吸附性能好的优点。

(5)除雾板能够有效消除雾气，可以防止气体中的雾沫夹带。

(6)活塞的的高度大于进气孔和排水孔的内径是为了使活塞能够完全的堵住进气孔或者排水孔，防止气体泄漏。

(7)憎水层能够减小小水滴与桶体内壁的附着力，使得小水滴能够顺利的流下并进入桶体的底部。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中叶片的俯视图；

图3是本实用新型实施例中除雾板的俯视图；

图4是本实用新型实施例中填料板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中电控阀门的结构示意图。

附图标记说明：

1、桶体；10、出气孔；11、连接轴；12、叶片；121、第一环形板，122、第二环形板；123、第二斜板；124、第一斜板；125、第三环形板；13、折流板；14、进气杆；15、旋转连接件；16、操作口；17、限位凸起；140、挡块；141、磁性浮子；142、干簧管；2、除雾板；20、连接板；21、隔板；22、第四环形板；3、填料板；30、承托板；31、填料；32、扣板；4、电控阀门；40、底座；41、进气孔；42、排水孔；43、活塞；44、安装板；45、基座；46、电动伸缩杆；47、连杆；5、安装架；50、滤芯；52、支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1-5所示，一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，包括呈锥形的桶体1，所述桶体1顶部设有出气孔10，桶体1内连接有滤渣装置，且桶体1底部设有电控阀门4，所述电控阀门4上连接有中空的进气杆14，所述进气杆14的顶端设有干簧管142，且进气杆14中部设有挡块140；所述进气杆14上方设有与所述桶体1固定连接的折流板13，且进气杆14上套设有磁性浮子141，所述桶体1外设有控制器，所述电控阀门4、干簧管142与所述控制器电连接；所述折流板13与桶体1顶部之间设有可沿折流板13上下移动的连接轴11，该连接轴11底端设有用于防止与所述折流板13脱离的限位凸起17,所述桶体1顶部设有旋转连接件15，该旋转连接件15的一端穿过所述桶体1与所述连接轴11通过螺纹连接，所述连接轴11上部设有除雾板2，且连接轴11上套设有多层叶片12，相邻两个所述叶片12之间设有填料板3，所述叶片12包括从内到外依次设置的第一环形板121、第二环形板122和第三环形板125，所述第一环形板121套设在所述连接轴11上，且第一环形板121与所述第二环形板122之间设有多个第一斜板124，所述第二环形板122与第三环形板125之间设有多个第二斜板123。

使用时，气体从阀门进入桶体1内，经过进气杆14，从进气杆14中喷出后喷射在折流板13上，一部分水蒸气凝结成小水滴附着在折流板13上并逐渐聚集，聚集的小水滴在重力作用下滴落至桶体1底部；气体继续向上移动，依次经过叶片12、填料板3和除雾板2，然后从桶体1的出气孔10处排除；随着桶体1底部收集的水逐渐增多，水面开始上升，由于磁性浮子141的密度小于水的密度，故磁性浮子141在始终漂浮在水面上，由于磁性浮子141是套设在进气杆14上，故不会左右移动，当液面上升到一定程度时磁性浮子141与干簧管142接触并使干簧管142导通，干簧管142导通后向控制器传递电信号，然后控制器控制电控阀门4停止向桶体1内输送气体并开始排水，可以事先测量干簧管142以下部分的桶体1的容积，计算电控阀门4单位时间内的排水量，算得水排出的时间，然后将这个时间写入控制器，使得控制器在干簧管142被导通时，使电控阀门4开始工作，并在水排完之后使电控阀门4复位；对于叶片12而言，多个第一斜板124之间留有空隙，多个第二斜板123之间同样留有空隙，气流通过叶片12时产生旋转和离心运动，在叶片12上形成一层水膜，在旋转向上的气流形成的旋转和离心的作用下，水膜汇集细小液滴，甩向桶体1内壁后，液滴受重力作用集流到桶体1底部；具有一定风压、风速的待处理气体从桶体1的底部进入，从顶部流出，经过叶片12、填料板3和除雾板2的多次作用下，大大提高了分离效果；连接轴11的一端穿过折流板13中部，另一端通过螺纹与旋转连接件15连接，可以通过转动旋转连接件15来调节连接轴11的高度，从而调节气液分离的强度。

磁性浮子141和干簧管142的配合能够实现自动排水，一方面避免了再在桶体1外接水泵，节约了成本，另一方面避免了人工操作排水，降低的劳动强度；桶体1内设置了多个叶片12，气体经过折流板13初级气液分离之后，经过叶片12，由于叶片12设计合理，能够利用气体自身的动能产生气动旋流，使气体在桶体1内停留时间加长，并实现多级分离；可以通过转动旋转连接件15来调节连接轴11的高度，从而调节气液分离的强度。

实施例2：

如图5所示，本实施例在实施例1的基础上，所述电控阀门4包括底座40，底座40的顶端设有与所述进气杆14连接的基座45，所述基座45中部设有通孔，且基座45上方设有安装板44，所述安装板44与基座45之间连接有电动伸缩杆46，所述电动伸缩杆46与所述控制器电连接，所述底座40内设有倾斜设置的进气孔41和排水孔42，且底座40内设有竖直设置且连通所述进气孔41、排水孔42和通孔的的滑孔，所述滑孔内设有活塞43，所述活塞43与安装板44之间设有连杆47。

使用时，进气孔41、排水孔42和滑孔共同组成一个“Z”字形，进气孔41和排水孔42均为倾斜设置，且进气孔41的一端连通外置的进气管，进气孔41的另一端连通进气杆14，使气体能够经过进气孔41再经过进气杆14进入桶体1内；排水孔42的一端位于进气杆14外并连通了桶体1，排水孔42的另一端连通外置的排水管；活塞43在滑孔内并可沿滑孔上下滑动，基座45中部有通孔，活塞43通过连杆47与安装板44连接，安装板44与基座45之间设有电动伸缩杆46，电动伸缩杆46与控制器电连接；电控阀门4的基本状态为活塞43位于滑孔底部堵住排水孔42，当电动伸缩杆46开始工作后，活塞43向上移动，随着进气孔41被逐渐堵住，排水孔42开始逐渐导通并开始排水。

电控阀门4能够实现桶体1底部的水自动排放；进气孔41和排水孔42错开设置，能够保证气体不会从排水孔42处泄露，增加了安全性能。

实施例3：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述滤渣装置包括围绕所述连接轴11设置的呈圆形的安装架5，所述安装架5与所述桶体1内壁之间通过支撑杆52连接，且安装架5与所述桶体1之间设有多个滤芯50；所述桶体1上设有多个用于更换所述滤芯50的操作口16。

滤芯内填充有砂滤，能够将小水滴中的杂质过滤掉，避免杂质在桶体1底部聚集而堵塞电控阀门4。

实施例4：

如图4所示，本实施例在实施例1的基础上，所述填料板3包括呈“U”形结构的承托板30和扣合在承托板30上的扣板32，所述扣板32和承托板30的中部均设有用于与所述连接轴连接的安装孔，且扣板32和承托板30之间设有填料31。

填料31以乱堆的方式填放在承办的“U”形槽内，并且填料31具有表面积大，吸附性能好的优点。

实施例5：

如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，所述除雾板2包括第四环形板22和沿第四环形板22轴向并列设置的若干长短不一的隔板21，所述隔板21之间设有若干连接板20，所述连接板20沿第四环形板22径向并列设置。

除雾板2能够有效消除雾气，可以防止气体中的雾沫夹带。

实施例6：

如图1所示，本实施例在实施例2的基础上，所述活塞43的的高度大于所述进气孔41和排水孔42的内径。

活塞43的的高度大于进气孔41和排水孔42的内径是为了使活塞43能够完全的堵住进气孔41或者排水孔42，防止气体泄漏。

实施例7：

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述桶体1内壁上覆盖有憎水层。

憎水层能够减小小水滴与桶体1内壁的附着力，使得小水滴能够顺利的流下并进入桶体1的底部。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，包括呈锥形的桶体，所述桶体顶部设有出气孔，桶体内连接有滤渣装置,且桶体底部设有电控阀门，所述电控阀门上连接有中空的进气杆，所述进气杆的顶端设有干簧管，且进气杆中部设有挡块；所述进气杆上方设有与所述桶体固定连接的折流板，且进气杆上套设有磁性浮子，所述桶体外设有控制器，所述电控阀门、干簧管与所述控制器电连接；所述折流板与桶体顶部之间设有可沿折流板上下移动的连接轴，该连接轴底端设有用于防止与所述折流板脱离的限位凸起,所述桶体顶部设有旋转连接件，该旋转连接件的一端穿过所述桶体与所述连接轴通过螺纹连接，所述连接轴上部设有除雾板，且连接轴上套设有多层叶片，相邻两个所述叶片之间设有填料板，所述叶片包括从内到外依次设置的第一环形板、第二环形板和第三环形板，所述第一环形板套设在所述连接轴上，且第一环形板与所述第二环形板之间设有多个第一斜板，所述第二环形板与第三环形板之间设有多个第二斜板。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述电控阀门包括底座，底座的顶端设有与所述进气杆连接的基座，所述基座中部设有通孔，且基座上方设有安装板，所述安装板与基座之间连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述控制器电连接，所述底座内设有倾斜设置的进气孔和排水孔，且底座内设有竖直设置且连通所述进气孔、排水孔和通孔的的滑孔，所述滑孔内设有活塞，所述活塞与安装板之间设有连杆。

3.据权利要求1所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述滤渣装置包括围绕所述连接轴设置的呈圆形的安装架，所述安装架与所述桶体内壁之间通过支撑杆连接，且安装架与所述桶体之间设有多个滤芯；所述桶体上设有多个用于更换所述滤芯的操作口。

4.据权利要求1所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述填料板包括呈“U”形结构的承托板和扣合在承托板上的扣板，所述扣板和承托板的中部均设有用于与所述连接轴连接的安装孔，且扣板和承托板之间填充有填料。

5.据权利要求1所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述除雾板包括第四环形板和沿第四环形板轴向并列设置的若干长短不一的隔板，所述隔板之间设有若干连接板，所述连接板沿第四环形板径向并列设置。

6.根据权利要求2所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述活塞的的高度大于所述进气孔和排水孔的内径。

7.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢设备中的气液分离装置，其特征在于，所述桶体内壁上覆盖有憎水层。