CN208824085U - 可调节式惯性分离器 - Google Patents

Abstract

一种可调节式惯性分离器，用于将气液固混合介质中的气体与液体、细微颗粒物分离，惯性分离器包括筒体和导流器，筒体具有进口端、出液端以及气体输出通道，进口端用于输入气液固混合介质，筒体包括进口部和连接至进口部的集液部，出液端和气体输出通道设置于集液部，进口部具有相反的第一端和第二端，进口端设置在第一端，导流器安装在第二端与集液部之间，导流器包括导流锥、活动安装在导流锥上的若干导叶、环设于导叶外周的壁筒及连接至导叶的导叶控制器，导流锥固定连接至壁筒，导叶控制器用于控制导叶的布置角度以调整导叶的出口角度和截面积。

Description

可调节式惯性分离器

技术领域

本实用新型涉及一种气液分离装置，特别涉及一种可调节式惯性分离器。

背景技术

在现有的惯性分离器中，两相(三相)流体的旋流产生的离心力使得液相成分径向向外扩散撞击到容器的柱形内壁面上，形成液滴，经由相应的出口排出，其余的气相经过单独的出口排出容器。这样的惯性分离器气液分离效率普遍偏低，需要重复多次分离操作才能达到预定分离效率，造成人力和财力上的浪费。

在应用过程中，流动工质的流量、压力、流速通常会出现波动，这就造成了惯性分离器气液分离效率的波动；当实际工况偏离设计工况太远，惯性分离器的分离效率就会大幅下降，可能造成不必要的损失。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种能够适应变流量、变成分工况的可调节式惯性分离器。

本申请提供一种可调节式惯性分离器，用于将气液固混合介质中的气体与液体、细微颗粒物分离，所述惯性分离器包括筒体和导流器，所述筒体具有进口端、出液端以及气体输出通道，所述进口端用于输入所述气液固混合介质，所述筒体包括进口部和连接至所述进口部的集液部，所述出液端和气体输出通道设置于所述集液部，所述进口部具有相反的第一端和第二端，所述进口端设置在所述第一端，所述导流器安装在所述第二端与所述集液部之间，所述导流器包括导流锥、活动安装在所述导流锥上的若干导叶、环设于所述导叶外周的壁筒及连接至所述导叶的导叶控制器，所述导流锥固定连接至所述壁筒，所述导叶控制器用于控制所述导叶的布置角度以调整所述导叶的出口角度和截面积。

在一实施例中，所述导叶控制器包括环设于所述壁筒外部的外环板、安装在所述外环板上的若干推杆及连接至至少一推杆的至少一主控器，所述外环板能够相对所述壁筒活动，所述主控器与外部控制电路连接，每一所述推杆分别与一所述导叶连接，所述主控器用于控制与其连接的推杆活动，该推杆活动通过所述外环板带动其他推杆活动进而控制所有导叶的角度变化。

在一实施例中，所述导叶控制器通过气动控制或电动控制的方式控制所述导叶的角度变化。

在一实施例中，所述壁筒设置在所述进口部第二端与所述集液部之间，所述导流锥通过若干连接杆与所述壁筒固定连接。

在一实施例中，所述导叶的角度变化范围为-30度至30度。

在一实施例中，所述导叶控制器具有三个挡位，当所述导叶控制器位于第一挡位时，所述导叶位于30度；当所述导叶控制器位于第二挡位时，所述导叶位于0度；当所述导叶控制器位于第三挡位时，所述导叶位于-30度。

在一实施例中，所述推杆穿过所述壁筒与所述导叶连接。

在一实施例中，当所述若干导叶位于不同角度时，进入所述进口部的气液固混合介质经所述导叶被旋流分散至所述集液部的内壁以将气体与液体、细微颗粒物分离，所述气体通过所述气体输出通道排出，所述液体及细微颗粒物利用其自身重力从所述出液端流出。

在一实施例中，所述集液部包括第一部分和第二部分，所述进口部和第一部分利用法兰固定连接，所述第一部分和第二部分利用法兰固定连接，所述第一部分内具有第一腔体，所述第二部分内具有第二腔体，所述第一腔体和第二腔体连通，所述第一腔体在流体流动的方向上渐扩，所述第二腔体在流体流动的方向上渐缩。

在一实施例中，所述筒体沿水平方向放置或沿垂直方向放置。

综上所述，本实用新型提供一种可调节式惯性分离器，该惯性分离器可沿水平方向或垂直方向排布放置，气液固混合介质中的液体和细微颗粒物，经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并经出液管从出液端流出，气体部分被挤压从进气端进入气体输出通道排出。导流器的导叶出口角度和截面随流量工况和分离颗粒直径可通过导叶控制器进行调整，全工况下保证较高的分离效率。惯性分离器系统结构简单，分离效率高，能够适应变流量、变成分工况，适于在工业上推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的惯性分离器的立体结构示意图。

图2是图1中的惯性分离器的俯视图。

图3是图2中沿A-A截面的旋转剖视图。

图4是导流器的立体结构示意图。

图5是图4中的导流器的俯视图。

图6是图5中沿B-B截面的剖视图。

图7是导叶旋转至30度的示意图。

图8是导叶旋转至-30度的示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

另外，本申请说明书及权利要求中是以惯性分离器的垂直放置 (正常使用状态)时进行说明的，所以文中大量使用垂直方向和水平方向的方向用语是参照其垂直放置状态进行说明的。

本实用新型提供一种能够适应变流量、变成分工况的可调节式惯性分离器，该惯性分离器沿垂直方向排布放置，气液固混合介质包括气体、液体和固体，其中固体即细微颗粒物。液体及细微颗粒物经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并从出液口流出，气体部分被挤压从出气口排出。

如图1-3所示，本实用新型提供一种可调节式惯性分离器10，该惯性分离器包括筒体12和安装在筒体12内的导流器14，筒体12沿垂直方向放置。筒体12具有进口端16、出液端18以及气体输出通道20。其中，进口端16与外部液体输出管道连通，以向筒体12内输入气液固混合介质，气液固混合介质例如石油的气液固混合介质，出液端18用于将分离出的液体部分和细微颗粒物排出，分离出的气体部分经气体输出通道20排出。

筒体12包括沿垂直方向排布的进口部22和集液部24，进口部 22位于集液部24的上方。集液部24包括沿垂直方向排布的第一部分26和第二部分28，第一部分26具有第一腔体27，第二部分28具有第二腔体29，第一腔体27和第二腔体29连通。本实施例中，第一腔体27在流体流动的方向渐扩，即第一部分26的筒体内径在流体流动的方向上逐渐增大；第二腔体29在流体流动的方向上渐缩，即第二部分28的筒体内径在流体流动的方向上逐渐减小，且第一部分 26和第二部分28的连接端的直径相同。这样设置可以加快被导流器 14分散至集液部24内壁面上的液体的流动，提高惯性分离效率。

进口部22和集液部24固定连接，第一部分26和第二部分28固定连接。在所示的实施例中，进口部22和集液部24的连接端分别设有法兰30，第一部分26和第二部分28的连接端分别设有法兰32，两法兰30和两法兰32分别利用螺栓固定，从而将进口部22和集液部24以及第一部分26和第二部分28分别固定在一起。应当理解的是，在其他实施例中，进口部22和集液部24之间，集液部24的第一部分26和第二部分28之间也可以利用其他方式固定连接，例如卡扣连接。

进口端16设置于进口部22，出液端18和气体输出通道20设置于集液部24。具体而言，进口部22具有相反的第一端34和第二端 36，进口端16设置在进口部22的第一端34，导流器14位于第二端36。具体来说，进口部22与集液部24之间具有一间隔，导流器14 安装在该间隔内。

如图4-6所示，导流器14包括导流锥38、活动安装在导流锥38 上的若干导叶40、环设于若干导叶40外周的壁筒42及连接至导叶 40的导叶控制器54。若干导叶40沿周向均匀分布在导流锥38的侧壁上，壁筒42固定安装于集液部24的第一部分26靠近进口部22的端部与第二端36之间，即所述间隔内，导流锥38位于壁筒42内且导流锥38与壁筒42之间通过连接杆39固定连接，从而实现导流锥 38的固定。导叶控制器54用于控制导叶40的布置角度，以调整导叶40的出口角度和截面积。

更具体地，请参考图4-6，导叶控制器54包括环设于壁筒42外部的外环板56、安装在外环板56上的若干推杆58及连接至一推杆 58的主控器60。在所示的实施例中，推杆58的数量与导叶40的数量相同，即每一推杆58对应与一导叶40连接以分别控制导叶40的角度变化。本实施例中，推杆58穿过壁筒42与导叶40连接，以实现对导叶40的控制。外环板56能够相对壁筒42活动，例如外环板 56吊设在壁筒42的外周。主控器60与外部控制电路连接，用于控制与其连接的推杆58活动，该推杆58的活动驱动与其连接的外环板 56活动，进而带动安装在外环板56上的其它推杆58活动，推杆58 的活动会带动分别与其连接的导叶40活动，从而实现控制导叶40的角度变化。在惯性分离器工况变化后，针对不同颗粒直径的杂质(液体或固体)，也可以根据流量变化调整推杆58的位置，相应调整导叶的出口角度和流通截面积，控制工质流动的旋流角度和速度，始终保持较高的分离效率。

应当指出的是，本实施例中，所有导叶40通过外环板56的联动装置控制，角度变化一致，但本实用新型并不对此进行限定，在其他实施例中，根据实际需求，可以通过调整导叶控制结构实现对导叶进行分级控制，使得各导叶的角度变化不同。

导叶控制器54对导叶40角度变化的控制方式可以有多种，例如通过气动控制或者电动控制等方式。本实施例中，导叶控制器54通过气动控制的方式控制导叶40的角度变化。

在所示的实施例中，导叶40的角度变化范围为-30度至30度。导叶控制器54具有三个挡位，当导叶控制器54位于第一挡位时，导叶40位于30度，如图7；当导叶控制器54位于第二挡位时，导叶 40位于0度；当导叶控制器54位于第一挡位时，导叶40位于-30度，如图8。应当理解的是，上述导叶40的角度变化范围以及挡位设置仅为例示性，本实用新型不对此限定，在其他实施例中，根据实际工况需要，可以对导叶40的角度变化范围作出调整，设置不同的挡位。

第二部分28的侧壁底部设置一出液管44，出液管44的一端与第二腔体29连通，另一端连通至外部。在所示的实施例中，出液管 44通过法兰41固定连接至第二部分28的侧壁底部。出液端18设置在出液管44的端部，经导流器14分散至集液部24内壁面的液体和细微颗粒物利用其自身重力流向集液部24的底部，并经出液管44从出液端18流出。

气体输出通道20包括气体输出管46，本实施例中，气体输出管 46为沿垂直方向设置的直管，气体输出管46包括相反的进气端48 和出气端50。气体输出管46从第二部分28的底部穿过穿设于集液部24内，并利用法兰47将气体输出管46固定至第二部分28的底部，使得气体输出管46的进气端48位于第一腔体27内，气体输出管46 的出气端50位于惯性分离器10的外部。随着气液固混合介质的不断输入，集液部24内的液体和细微颗粒物不断增多，集液部24内压力上升，压迫气体从进气端48进入气体输出管46，以将气体分离出来。

随着集液部24内液体和细微颗粒物不断增多，为了避免液体及细微颗粒物从进气端48进入气体输出管46中造成污染，气体输出管 46靠近进气端48的一端设有旋流挡板，工作时该旋流挡板不影响气液固混合介质在惯性分离器10内的流动，其作用是阻挡集液部24内的气体回流所携带的液体颗粒和细微颗粒物进入气体输出通道20。旋流挡板的结构形式可以有多种，例如旋流叶片挡板，螺旋挡板等。

上述实施例中，筒体12为沿垂直方向放置。在一些实施例中，筒体也可以沿水平方向放置(图未示出)。当筒体沿水平方向放置时，进口部和集液部沿水平方向排布，对应地，集液部的第一部分和第二部分也沿水平方向排布，其余结构与筒体沿垂直方向放置时类似。

综上所述，本实用新型提供一种可调节式惯性分离器，该惯性分离器可沿水平方向或垂直方向排布放置，气液固混合介质中的液体和细微颗粒物，经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并经出液管从出液端流出，气体部分被挤压从进气端进入气体输出通道排出。导流器的导叶出口角度和截面随流量工况和分离颗粒直径可通过导叶控制器进行调整，全工况下保证较高的分离效率。惯性分离器系统结构简单，分离效率高，能够适应变流量、变成分工况，适于在工业上推广应用。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种可调节式惯性分离器，用于将气液固混合介质中的气体与液体、细微颗粒物分离，所述惯性分离器包括筒体和导流器，所述筒体具有进口端、出液端以及气体输出通道，所述进口端用于输入所述气液固混合介质，所述筒体包括进口部和连接至所述进口部的集液部，所述出液端和气体输出通道设置于所述集液部，所述进口部具有相反的第一端和第二端，所述进口端设置在所述第一端，所述导流器安装在所述第二端与所述集液部之间，其特征在于，所述导流器包括导流锥、活动安装在所述导流锥上的若干导叶、环设于所述导叶外周的壁筒及连接至所述导叶的导叶控制器，所述导流锥固定连接至所述壁筒，所述导叶控制器用于控制所述导叶的布置角度以调整所述导叶的出口角度和截面积。

2.如权利要求1所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述导叶控制器包括环设于所述壁筒外部的外环板、安装在所述外环板上的若干推杆及连接至至少一推杆的至少一主控器，所述外环板能够相对所述壁筒活动，所述主控器与外部控制电路连接，每一所述推杆分别与一所述导叶连接，所述主控器用于控制与其连接的推杆活动，该推杆活动通过所述外环板带动其他推杆活动进而控制所有导叶的角度变化。

3.如权利要求2所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述导叶控制器通过气动控制或电动控制的方式控制所述导叶的角度变化。

4.如权利要求2所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述壁筒设置在所述进口部第二端与所述集液部之间，所述导流锥通过若干连接杆与所述壁筒固定连接。

5.如权利要求2所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述导叶的角度变化范围为-30度至30度。

6.如权利要求5所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述导叶控制器具有三个挡位，当所述导叶控制器位于第一挡位时，所述导叶位于30度；当所述导叶控制器位于第二挡位时，所述导叶位于0度；当所述导叶控制器位于第三挡位时，所述导叶位于-30度。

7.如权利要求2所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述推杆穿过所述壁筒与所述导叶连接。

8.如权利要求1所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，当所述若干导叶位于不同角度时，进入所述进口部的气液固混合介质经所述导叶被旋流分散至所述集液部的内壁以将气体与液体、细微颗粒物分离，所述气体通过所述气体输出通道排出，所述液体及细微颗粒物利用其自身重力从所述出液端流出。

9.如权利要求1所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述集液部包括第一部分和第二部分，所述进口部和第一部分利用法兰固定连接，所述第一部分和第二部分利用法兰固定连接，所述第一部分内具有第一腔体，所述第二部分内具有第二腔体，所述第一腔体和第二腔体连通，所述第一腔体在流体流动的方向上渐扩，所述第二腔体在流体流动的方向上渐缩。

10.如权利要求1所述的可调节式惯性分离器，其特征在于，所述筒体沿水平方向放置或沿垂直方向放置。