CN210448645U - 一种管道内气液两相旋流发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管道内气液两相旋流发生装置，包括安装管段，其具有沿气流方向设置的集水区段、喷淋区段和旋流区段；用于汇集管壁上液体的排水结构，设置在安装管段的集水区段；旋流发生器，设置在安装管段的旋流区段，其位于排水结构的下游；其中，旋流发生器包括至少一个能够使气流产生离心运动的旋流芯；以及用于清洗旋流芯的喷淋装置，设置在安装管段的喷淋区段，其位于排水结构与旋流发生器之间。本实用新型使废气在管道内流动过程中即可实现气液分离，降低甚至免除后续除雾器的负荷，具有结构简单、占地面积小的优点。

Description

一种管道内气液两相旋流发生装置

技术领域

本实用新型属于废气治理技术领域，具体涉及一种针对于含湿量大的废气处理用的管道内气液两相旋流发生装置。

背景技术

对于含湿量较大的气流，常设置气液分离装置用以降低气流中的含水量，减小水蒸气对后续工艺的影响，例如在挥发性有机物(VOCs)的吸附处理工艺中，降低废气中水蒸气的含量可保障吸附剂如活性炭的吸附性能，实现对VOCs的高吸附效率；在含水蒸气、酸碱性气体、可溶性VOCs的混合气体中，预先去除水蒸气，可以顺带去除溶解于水蒸气液滴中的酸碱性气体和可溶性VOCs，降低后续处理工艺的氧化还原和中和反应药剂消耗量，降低运行成本。

气液分离主要是利用气体和液滴受到的重力、离心力和惯性力等的不同，从而将液滴从气流中分离。除雾器在工程应用上主要分为两类：其一，作为一个结构构件，如屋脊式、填料式和折流板除雾器等，常安装在化学洗涤塔顶部，用以解决洗涤塔尾气液滴携带问题，如专利CN105944481A、CN205760157U和CN106039962A等；其二，管束除雾器、转筒式除雾器和折流板除雾器等也可制造为一整套设备应用在除雾场所，如专利CN106925036A、CN202605959U和CN204996261U等。该两类除雾器的不足之处是，设备体积大、占地面积、应用场所受限制大。本领域人员也提出在管道上设置除雾器，如专利CN206229071U在洗涤塔和活性炭吸附箱中间管道上设置多级波纹折流除雾器，减少液滴对后续活性炭吸附性能的影响。除雾器除雾原理不同，去除效率的影响因素亦不相同，对于离心除雾器和折流板除雾器水雾的去除效率与气流经过除雾器的速度有关。速度过低时，离心力或惯性力不足，去除效率低；速度过高时，存在水汽二次携带问题，去除效率也有限，管道除雾器的设计需考虑除雾风速与管道风速的匹配问题。

基于此，本申请提出了一种管道内气液两相旋流发生装置。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种管道内气液两相旋流发生装置，使废气在管道内流动过程中即可实现气液分离，降低甚至免除后续除雾器的负荷，具有结构简单、占地面积小的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种管道内气液两相旋流发生装置，包括：

安装管段，其具有沿气流方向设置的集水区段、喷淋区段和旋流区段；

用于汇集管壁上液体的排水结构，设置在安装管段的集水区段；

旋流发生器，设置在安装管段的旋流区段，其位于排水结构的下游；其中，旋流发生器包括至少一个能够使气流产生离心运动的旋流芯；以及

用于清洗旋流芯的喷淋装置，设置在安装管段的喷淋区段，其位于排水结构与旋流发生器之间。

在本实用新型的上述技术方案中，含湿量大的气流在通入安装管段时，安装管段内管壁上的液滴在集水区段被收集，并通过排水结构排出至外部；含湿气流进入旋流发生器，在旋流发生器的旋流芯的作用下，气流由直线流动变为旋转流动，且气流速度得到提升，混合气体中的液滴在高速离心力的作用下被甩向管壁，气液得到分离，净化气体从被排出。

其中，通过开启喷淋装置冲洗旋流芯，防止粘结性物质污染旋流芯。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，安装管段的两端部分别设有与上游管段连接的进气口法兰和与下游管段连接的出气口法兰。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，排水结构包括集水槽、排水口、液位计和开关阀，其中集水槽位于安装管段的侧壁上，排水口与安装管段的外部相连通，开关阀设置在排水口处，液位计安装在集水槽中，且液位计与开关阀之间控制联动，根据液位计检测集水槽内的水位到达排出水位或者最低水位时，控制开关阀打开以将集水槽中的液体排出。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，喷淋装置包括多个喷淋头、用于打开或者关闭喷淋头的自动阀门、以及控制自动阀门进行启闭动作的控制元件，其中，控制元件可以为计时器，例如间隔设定时间后，开启喷淋头；再例如通过设置压差传感器的上市实现阶段性自动开启喷淋头。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，安装管段的侧壁上设置有可视窗口，具体的，还可以设置检修孔结构。

本实用新型中，在安装管段的气流方向上，旋流芯为单层旋流芯或者多层旋流芯，旋流发生器还包括支撑架，用于将旋流芯设置在安装管段的侧壁上。

本实用新型中，在安装管段垂直于气流方向的截面上，旋流芯为单通道式旋流芯和多通道式旋流芯。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，旋流芯包括固定在安装管段侧壁上的安装架和倾角不可调的固定式叶片，固定式叶片设置为由安装架所支撑。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，旋流芯包括固定在安装管段侧壁上的安装架和倾角可调的活动式叶片，活动式叶片设置为由安装架所支撑。

其中，还包括用于与活动式叶片的倾角大小联动的流量计，根据流量计检测的安装管段内的流量变化，相应的调整活动式叶片的倾角大小。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型的管道内气液两相旋流发生装置，可直接接入管道内进行使用，实现气体在流动过程中即可完成气液分离，降低甚至免除后续除雾器的负荷，其结构简单，安装方便，成本低，占地面积小。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型管道内气液两相旋流发生装置的结构示意图；

图2是本实用新型单通道旋流芯的结构示意图；

图3是本实用新型多通道旋流芯的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种管道内气液两相旋流发生装置，包括安装管段1、排水结构2、旋流发生器3和喷淋装置4。

安装管段1具有进气口法兰11、出气口法兰12，进气口法兰11用于连接上游管段，出气口法兰12用于连接下游管段；安装管段1沿气流方向分别为集水区段1a、喷淋区段1b和旋流区段1c；

排水结构2设置在集水区段1a上，用于汇集管壁上液体；其包括集水槽21、排水口22、液位计和开关阀，其中集水槽21位于安装管段1的侧壁上，排水口22与安装管段1的外部相连通，开关阀设置在排水口22处，液位计安装在集水槽21中，且液位计与开关阀之间控制联动，根据液位计检测集水槽21内的水位到达排出水位或者最低水位时，控制开关阀打开以将集水槽21中的液体排出.

旋流发生器3设置在旋流区段1c，包括支撑架和至少一个能够使气流产生离心运动的旋流芯31，如图2所示，其示出了单层单通道旋流芯的结构，如图3所示，其示出了单层多通道旋流芯的结构；其中旋流芯通过支撑架固定在安装管段1的侧壁上，

具体的，旋流芯包括安装架和叶片，其中，叶片可以为倾角大小可调的活动式叶片，也可以为倾角大小不可调的固定式叶片，根据使用场合进行适应性选择。

喷淋装置4设置在喷淋区段1b，其位于排水结构2与旋流发生器3之间；喷淋装置4包括水管41、多个喷淋头42、自动阀门以及控制元件，其中，控制元件选择为计时器，例如间隔设定时间后，控制打开自动阀门，以开启喷淋头42。

本实用新型中，含湿量大的气流在通入安装管段1时，安装管段1内管壁上的液滴在集水区段1a被收集，并通过排水结构2排出至外部；

含湿气流进入旋流发生器3，在旋流发生器3的作用下，气流由直线流动变为旋转流动，且气流速度得到提升，混合气体中的液滴在高速离心力的作用下被甩向管壁，气液得到分离，净化气体从被排出；

在间隔一段时间后，开启喷淋装置4冲洗旋流芯31，防止粘结性物质污染旋流芯。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，包括：

安装管段，其具有沿气流方向设置的集水区段、喷淋区段和旋流区段；

用于汇集管壁上液体的排水结构，设置在所述安装管段的集水区段；

旋流发生器，设置在所述安装管段的旋流区段，其位于所述排水结构的下游；其中，所述旋流发生器包括至少一个能够使气流产生离心运动的旋流芯；以及

用于清洗所述旋流芯的喷淋装置，设置在所述安装管段的喷淋区段，其位于所述排水结构与所述旋流发生器之间。

2.如权利要求1所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述安装管段的两端部分别设有与上游管段连接的进气口法兰和与下游管段连接的出气口法兰。

3.如权利要求1所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述排水结构包括集水槽、排水口、液位计和开关阀，其中所述集水槽位于所述安装管段的侧壁上，所述排水口与所述安装管段的外部相连通，所述开关阀设置在所述排水口处，所述液位计安装在所述集水槽中，且所述液位计与所述开关阀之间控制联动。

4.如权利要求1所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述喷淋装置包括多个喷淋头、用于打开或者关闭所述喷淋头的自动阀门、以及控制所述自动阀门进行启闭动作的控制元件。

5.如权利要求1所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述安装管段的侧壁上设置有可视窗口。

6.如权利要求1-5之一所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，在所述安装管段的气流方向上，所述旋流芯为单层旋流芯或者多层旋流芯。

7.如权利要求6所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，在所述安装管段垂直于气流方向的截面上，所述旋流芯为单通道式旋流芯和多通道式旋流芯。

8.如权利要求1-5之一所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述旋流芯包括固定在所述安装管段侧壁上的安装架和倾角不可调的固定式叶片，所述固定式叶片设置为由安装架所支撑。

9.如权利要求1-5之一所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，所述旋流芯包括固定在所述安装管段侧壁上的安装架和倾角可调的活动式叶片，所述活动式叶片设置为由安装架所支撑。

10.如权利要求9所述的管道内气液两相旋流发生装置，其特征在于，还包括用于与所述活动式叶片的倾角大小联动的流量计。

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