CN209271101U - 一种冷却气液分离器 - Google Patents

Abstract

一种冷却气液分离器，包括外壳，外壳左右两侧设有总进气口和总出气口，外壳内通过左管板和右管板固定分布多个冷却分离管，冷却分离管在左管板和右管板之间呈水平设置，外壳内左管板和右管板之间增设有中间管板，左管板和右管板之间通过中间管板分隔成左右二部分，其中左空间为通有冷却水的冷凝区，左空间的外壳上下两端设有冷却水的进口接管和出口接管，右空间为分离液排出物的汇集区，右空间的外壳下端设有第一集液斗。本实用新型结构合理、低阻高效，具有冷却功能，能更多地分离液体物料，适应更大范围的湿含量、固含量变化，处理高粘度尾气而不堵塞，使得大气排放更少、排出气体更洁净，减少了大气污染，具有积极的环保和经济效益。

Description

一种冷却气液分离器

技术领域

本实用新型涉及一种气液分离器，具体涉及一种适用含液、含固物的高温尾气处理的冷却气液分离器。

背景技术

气液分离单元操作常见于化工、环保、生物发酵等工业流程，常见设备如旋风分离器，其结构简单，通常多级串联安装，其缺点是气体阻力大，分离效率低，尤其是在变工况下。针对旋风分离器的各种变形设计也很多，但同时满足低阻力和高分离效率的分离设备很少。工业炉或喷浆造粒工艺常有高温尾气排放，其中尾气含有空气、水蒸气、固体微粒以及其它工艺气体等，其尾气的特点是压力低，接近常压，甚至负压，因此对这种尾气进行净化处理的设备，其气体阻力必须最小化，常在1000Pa以下。

经查，现有专利号为200620141285的中国专利《卧式气液分离器》，其包括外壳和设置在外壳左右两侧的总进气口和总出气口，其特征在于外壳中空腔通过管板固定分布了多个分离单元，各个分离单元具有单元管壳，在单元管壳的左右两侧设置了进气口和出气口，在进气口里侧位置的中心棒与单元管壳里面之间环周分布固定有导流叶片，在出气口里侧位置固定有直径缩小了的出气管，出气管的端口成为出气口，在单元管壳的下面开有排液口，在外壳的下面连接有集液斗，集液斗的下端为总排液口。该分离器适用于比较干净的湿空气处理，对湿含量少、直径细小的液滴具有很高的分离效率，但是其不能直接用于工艺高温尾气处理，因此在结构上还需要作进一步的改进以适应高温尾气处理的需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构合理、低阻高效的冷却气液分离器，具有冷却功能，能更多地分离液体物料。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种冷却气液分离器，包括外壳和设置在外壳左右两侧的总进气口和总出气口，外壳内部通过左管板和右管板固定分布了多个冷却分离管，其特征在于：所述冷却分离管在左管板和右管板之间呈水平设置，在外壳内左管板和右管板之间增设有一中间管板，左管板和右管板之间的冷却分离管外空间通过中间管板分隔成左右二部分，其中左空间为通有冷却水的冷凝区，在左空间的外壳上下两端设有冷却水的进口接管和出口接管，右空间为分离液排出物的汇集区，右空间的外壳下端设有第一集液斗。

作为改进，所述冷却分离管包括管壳，管壳的左右两端设有进气口和出气口，在管壳内、进气口的里侧位置设有中心棒及其环周分布的导流叶片，在管壳的底部靠近出气口的位置开设有排液口，中间管板平行于左、右管板设置且靠近管壳右侧排液口的位置。

作为改进，外壳内、左管板的左侧设有一多孔气流分布板，多孔气流分布板呈中部向左凸起的锥面结构，在锥面上按不同直径的圆周上密布有多个不同直径的通孔，外壳的底部对应于多孔气流分布板的下方设有第二集液斗。

进一步，所述多孔气流分布板的锥面顶角在120°～180°之间，多孔气流分布板上开设的通孔的直径从内至外呈从小到大分布。

进一步，所述外壳内位于多孔气流分布板的左侧设有便于对多孔气流分布板进行清洗的清洗装置。

再进一步，所述清洗装置为一环形清洗管，环形清洗管包含有多圈不同直径的同心环管，同心环管朝多孔气流分布板的一侧密布有喷水孔，环形清洗管的进水端伸出于外壳的顶部。

再进一步，所述同心环管的管径在φ32～φ57mm之间。

后，所述第一集液斗位于冷却分离管的排液口的正下方，在外壳的右空间的顶部开设有便于清洗水进入对每个排液口进行清洗的清洗接管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：冷却分离管外空间通过中间管板分隔成左右二部分，使得冷凝区与分离液排出物的汇集区分隔开来，气流进入冷却分离管后能快速冷却，增加可利用工艺蒸汽冷凝液的回收，同时便于对冷却分离管的排液口进行清洗，避免堵塞；左管板的左侧设置锥面的多孔气流分布板，可使气流分布更加均匀，同时在其上附着的液滴和固体颗粒不容易穿孔而过，而更容易向底部滑落，排液更加顺畅。本实用新型结构合理、低阻高效，具有冷却功能，能更多地分离液体物料，能适应更大范围的湿含量、固含量变化，能处理高粘度尾气而不堵塞，使得大气排放更少、排出的气体更洁净，减少了大气污染，具有积极的环保和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1中清洗装置的正面结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为图1中集液斗的侧面外形示意图；

图5为多孔气流分布板的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为冷却分离管的结构示意图；

图8为图7的左视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～8所示，一种冷却气液分离器，包括外壳1，在外壳1的左右两侧设有总进气口11和总出气口12，外壳1内部通过左管板2和右管板3固定分布了多个冷却分离管5，冷却分离管5在左管板2和右管板3之间呈水平设置，冷却分离管5包括管壳51，管壳51的左右两端设有进气口52和出气口53，在管壳51内、进气口52的里侧位置设有中心棒56及其环周分布的导流叶片55，在管壳51的底部靠近出气口53的位置开设有排液口54，在外壳1内左管板2和右管板3之间增设有一中间管板4，中间管板4平行于左管板2和右管板3设置且靠近管壳51右侧排液口54的位置，左管板2和右管板 3之间的冷却分离管5外空间通过中间管板4分隔成左右二部分，其中左空间A为通有冷却水的冷凝区，可以对冷却分离管5内气流混合物进行冷却，在左空间A的外壳1 上下两端设有冷却水的进口接管13和出口接管14，右空间B为分离液排出物的汇集区，右空间B的外壳1下端设有第一集液斗17，第一集液斗17位于冷却分离管5的排液口 54的正下方，在外壳1的右空间B的顶部开设有便于清洗水进入对每个排液口54进行清洗的清洗接管15。外壳1内、左管板2的左侧设有一多孔气流分布板6，多孔气流分布板6呈中部向左凸起的锥面结构，锥面的顶角β在120°～180°之间，在锥面上按不同直径的圆周上密布有多个不同直径的通孔61，通孔61的直径从内至外呈从小到大分布。外壳1的底部对应于多孔气流分布板6的下方设有第二集液斗16；外壳1内位于多孔气流分布板6的左侧设有便于对多孔气流分布板6进行清洗的清洗装置；清洗装置为一环形清洗管7，环形清洗管7包含有多圈不同直径的同心环管，同心环管的管径在φ32～φ57mm之间，同心环管朝多孔气流分布板6的一侧密布有喷水孔71，环形清洗管7的进水端72伸出于外壳1的顶部。

工作原理为：工艺尾气气液(固)混合气流从总进气口11进入壳体1内部，首先与环形清洗管7、锥面的多孔气流分布板6产生撞击，部分液滴(或固体颗粒)被凝聚，顺着锥面滑落至底部，并被第二集液斗16收集，而气流穿过多孔气流分布板6上密集分布的通孔61，由于孔径大小不同且分布在不同直径的圆周上，气流通过后在外壳1 的圆筒体横截面上被很好地均匀分配，之后气流进入冷却分离管5内部；当工艺尾气的温度在60～80℃之间，进入冷却分离管5后，气流与管外左空间A的冷却水进行热交换，气流温度可以降至40℃以下，气流中大量工艺蒸汽将被冷凝析出，在冷却分离管5 内部，气流被冷却、冷凝和气液分离是同时进行的；

混合气流首先与中心棒56、导流叶片55撞击，然后进入导流叶片55之间的通道，被引导产生旋流，并围绕中心棒56继续螺旋推进；过程中由于多次撞击凝聚和离心分离作用，液滴(固体颗粒)沉降在管壳51内壁，并向后流动，最后通过管壳51末端的排液口54脱离分离管，落入右空间B，由于重力作用最后跌落至第一集液斗17内，而分离后干净气体从排气口53排出，各冷却分离管5的排气汇集后从总排气口12排出；

由于工艺尾气可能含液、含固量大，多孔气流分布板6上面附着物可能会累积，因此在前端设有环形清洗管7，其包含多圈不同直径的同心环管，同心环管朝多孔气流分布板6的一侧密布喷水孔71，使得环形清洗管7的喷水能充分清洗到多孔气流分布板6的全部表面；

由于工艺尾气可能还含有固体杂质，为避免冷却分离管5的排液口54堵塞，清洗液可通过清洗接口15进入右空间B内部，并对每一个排液口54产生浸润、冲刷作用，保持出口的通畅。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种冷却气液分离器，包括外壳和设置在外壳左右两侧的总进气口和总出气口，外壳内部通过左管板和右管板固定分布了多个冷却分离管，其特征在于：所述冷却分离管在左管板和右管板之间呈水平设置，在外壳内左管板和右管板之间增设有一中间管板，左管板和右管板之间的冷却分离管外空间通过中间管板分隔成左右二部分，其中左空间为通有冷却水的冷凝区，在左空间的外壳上下两端设有冷却水的进口接管和出口接管，右空间为分离液排出物的汇集区，右空间的外壳下端设有第一集液斗。

2.根据权利要求1所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述冷却分离管包括管壳，管壳的左右两端设有进气口和出气口，在管壳内、进气口的里侧位置设有中心棒及其环周分布的导流叶片，在管壳的底部靠近出气口的位置开设有排液口，中间管板平行于左、右管板设置且靠近管壳右侧排液口的位置。

3.根据权利要求2所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述外壳内、左管板的左侧设有一多孔气流分布板，多孔气流分布板呈中部向左凸起的锥面结构，在锥面上按不同直径的圆周上密布有多个不同直径的通孔，外壳的底部对应于多孔气流分布板的下方设有第二集液斗。

4.根据权利要求3所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述多孔气流分布板的锥面顶角在120°～180°之间，多孔气流分布板上开设的通孔的直径从内至外呈从小到大分布。

5.根据权利要求3所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述外壳内位于多孔气流分布板的左侧设有便于对多孔气流分布板进行清洗的清洗装置。

6.根据权利要求5所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述清洗装置为一环形清洗管，环形清洗管包含有多圈不同直径的同心环管，同心环管朝多孔气流分布板的一侧密布有喷水孔，环形清洗管的进水端伸出于外壳的顶部。

7.根据权利要求6所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述同心环管的管径在φ32～φ57mm之间。

8.根据权利要求2至7任一权利要求所述的冷却气液分离器，其特征在于：所述第一集液斗位于冷却分离管的排液口的正下方，在外壳的右空间的顶部开设有便于清洗水进入对每个排液口进行清洗的清洗接管。