CN211611949U - 气液分离器 - Google Patents

Abstract

一种气液分离器，包含壳体，壳体设有气相出口、液相出口以及物料进口，气液分离器内还设有包含通道管以及叶片式通道的叶片式进料装置，通道管一端与物料进口连通，另一端与叶片式通道连通；叶片式通道包含竖直设置的连接板和水平间隔设置的两个挡板，连接板中心开设一与通道管连通的第一通孔，两个挡板之间设有多个竖直设置的叶片，叶片包含第一直段、圆弧段和第二直段，第一直段远离通道管的一端与圆弧段的一端连接，圆弧段的另一端与第二直段连接，第一直段与通道管的轴线大致平行，第二直段大致沿远离通道管轴线的方向延伸，多个叶片沿通道管轴线排列为对称的两排，且两排叶片之间的距离沿远离通道管的方向逐渐减小。

Description

气液分离器

技术领域

本实用新型涉及一种气液分离器，属于分离器制造技术领域。

背景技术

气液分离是石油化工、煤化工、天然气化工等工业生产过程中必不可少的化工过程，可实现回收物料、分离得到合格的产品等，同时气液分离还能保护下游管线及压缩机等动力设备。

在煤制油项目中，费托单元中产生的高温油气不仅气量大，而且高温油气冷凝之后除了含有油和水外，同时不可避免夹带一些蜡或固体颗粒，冷却后蜡的粘度增加，它容易和油、固体颗粒形成糊状物，增加了下游设备堵塞的风险，这给下游设备的分离提出了苛刻的要求。采用丝网除沫器、填料、滤芯等传统的分离方式，不仅设备尺寸巨大，而且容易出现堵塞。因此，如何保障气液分离器的长期稳定运行是目前亟待解决的课题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种气液分离器，通过设置与物料进口连通的叶片式进料装置，能够分离出物料中较大液滴和固体，通过设置液相聚结板组件，进一步地提高所述气液分离器的气液分离效果，且液位和温度控制组件不仅能够使气液分离器内的液位高度始终处于设定的安全高度范围内，还能保证介质温度始终处于设定的安全温度范围内，从而提供了一种能够长期稳定运行且安全可靠的气液分离器。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种气液分离器，包含壳体，所述壳体的顶部设有气相出口，所述壳体的底部设有液相出口，所述壳体上还设有物料进口，所述气液分离器内还设有包含通道管以及叶片式通道的叶片式进料装置，所述通道管一端与所述物料进口连通，另一端与叶片式通道连通；所述叶片式通道包含竖直设置的连接板和水平间隔设置的两个挡板，所述连接板中心开设一与所述通道管连通的第一通孔，且所述连接板的上下两侧分别与所述两个挡板固定连接；所述两个挡板之间设有多个竖直设置的叶片，所述叶片包含第一直段、圆弧段和第二直段，所述第一直段远离所述通道管的一端与所述圆弧段的一端连接，所述圆弧段的另一端与所述第二直段连接，所述第一直段与所述通道管的轴线大致平行，所述第二直段大致沿远离所述通道管轴线的方向延伸，多个所述叶片沿所述通道管轴线排列为对称的两排，且两排叶片之间的距离沿远离所述通道管的方向逐渐减小。

为了利于物料的流动，所述气液分离器还包含加热组件，所述加热组件设置在所述壳体的外壁或者内壁。

优选地，所述加热组件为加热盘管或夹套。

优选地，所述两排叶片末端的两个叶片相互连接。

优选地，所述物料进口自所述壳体的侧壁水平延伸至所述壳体中心后，竖直向下延伸，所述物料进口下端的侧壁开设第二通孔，所述第二通孔与所述叶片式进料装置的通道管连通。

优选地，所述叶片式进料装置的数量为多个，多个所述叶片式进料装置以所述壳体的中心轴线为中心在同一水平面上沿圆周均匀布置。

为了防止在所述物料进口底部长期积液，所述物料进口底部与一竖直向下延伸的降液管连通。

优选地，所述物料进口自所述壳体的侧壁水平延伸至所述壳体内部，所述叶片式进料装置与所述物料进口位于同一水平面上。

为了进一步地提高所述气液分离器的气液分离效果，所述气液分离器内还设有位于所述叶片式进料装置和所述气相出口之间的液相聚结板组件，所述液相聚结板组件包含多个聚结板片，所述聚结板片的上下两端竖直设置，中部设有多个弯折部，所述多个聚结板片相互平行设置，且相邻聚结板片之间间隔设置。

为了使气液分离器能够长期稳定运行且安全可靠，所述气液分离器还包含用于监视并控制所述壳体内液位高度和介质温度的液位和温度控制组件。

综上所述，本实用新型设置与物料进口连通的叶片式进料装置，能够分离出物料中较大液滴和固体，通过设置液相聚结板组件，进一步地提高所述气液分离器的气液分离效果，且液位和温度控制组件不仅能够使气液分离器内的液位高度始终处于设定的安全高度范围内，还能保证介质温度始终处于设定的安全温度范围内，从而提供了一种能够长期稳定运行且安全可靠的气液分离器。

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1为本实用新型气液分离器的结构剖视图；

图2为叶片式进料装置的结构示意图；

图3为叶片式进料装置的俯视图；

图4为液相聚结板组件的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型气液分离器的结构剖视图；图2为叶片式进料装置的结构示意图；图3为叶片式进料装置的俯视图；图4为液相聚结板组件的结构示意图。如图1至图4所示，本实用新型提供一种气液分离器，例如适用于石油化工、煤化工、天然气化工等工业生产过程中的气液分离，以实现回收物料、分离得到合格的产品，更具体地，其可以用于分离煤制油生产中费托单元产生的高温油气。所述气液分离器包含壳体1，所述壳体1的顶部设有气相出口11，所述壳体1的底部设有液相出口12，所述气相出口11可以设置在所述壳体1的顶壁上，也可以设置在所述壳体1侧壁的顶端，本实用新型不以此为限，只要其能够利于经分离后的气体排出便可。

所述壳体1上还设有物料进口14，所述物料进口14自壳体1外部延伸至壳体1内部，用于将物料引入壳体1内，所述物料进口14可以设置在所述壳体1的侧壁上，也可以设置在所述壳体1的顶壁上，本实用新型不以此为限，只要其能够利于将物料引入壳体1内便可。

为了利于物料的流动，所述气液分离器还包含加热组件3，所述加热组件设置在所述壳体1的外壁或者内壁。例如，如图1所示，所述加热组件为环绕设置在所述壳体1外壁的加热盘管，所述加热盘管可以为圆管或者半剖管，所述加热组件还可以为夹套等常用加热装置。

为了保证加热组件3的加热效果，使所述气液分离器内部的液体具有足够的流动性，所述加热组件3的顶部需高于所述壳体1内液位的高度，所述加热组件3的底部需尽可能靠近所述液相出口12，优选地，所述加热组件3的高度为自所述壳体1底部至所述物料进口14(图中未示出)。

为了使物料气液分离，所述气液分离器内还设有叶片式进料装置4。具体来说，所述叶片式进料装置4包含通道管41以及叶片式通道，所述通道管41一端与所述物料进口14连通，另一端与叶片式通道连通。所述叶片式通道包含竖直设置的连接板42和水平间隔设置的两个挡板43，所述连接板42中心开设一与所述通道管41连通的第一通孔，且所述连接板42的上下两侧分别与所述两个挡板43固定连接。优选地，所述两个挡板43的宽度沿远离所述通道管41的方向逐渐减小，如图2和图3所示，所述挡板43例如为梯形。所述两个挡板43之间设有多个竖直设置的叶片44，即所述叶片44与所述挡板43垂直设置，所述叶片44包含依次连接的第一直段441、圆弧段442和第二直段443，具体来说，所述第一直段441与所述通道管41的轴线大致平行或平行，所述第一直段441远离所述通道管41的一端与所述圆弧段442的一端连接，所述圆弧段442的另一端与所述第二直段443连接，通过所述圆弧段442的转向，所述第二直段443大致沿远离所述通道管41轴线的方向延伸，即所述第一直段441与所述第二直段443之间存在一夹角，所述夹角可根据需要适当调整，优选地，所述夹角为90°。多个所述叶片44沿所述通道管41轴线排列为对称的两排，且两排叶片44之间的距离沿远离所述通道管41的方向逐渐减小，优选地，所述两排叶片44末端(远离所述通道管41的一端)的两个叶片相互连接。每排中相邻叶片44之间的间距、两排叶片44之间的间距等参数本领域技术人员可以根据温度、物料种类等进行调整。

通过上述设置，由连接板42、两个挡板43和多个叶片44形成了叶片式通道，物料进入物料进口14后，并顺着物料进口14所形成的通道进入叶片式进料装置4，物料穿过通道管41和连接板42后，在上下两个挡板43的约束下只能水平流动，物料遇到叶片44后沿着相邻叶片44之间形成的通道流动，在流出叶片44尾端后，在惯性作用下物料沿叶片44圆弧段442的转弯圆角的切向方向高速撞上壳体1的内壁，撞击后失去大量动能的较大液滴和固体吸附在壳体1的内壁上，在自身重力的作用下较大液滴和固体逐渐沉降聚集于壳体1底部，物料中的较大液滴和固体被分离出来，完成了分离。由于本实用新型叶片式进料装置的结构简单，加工生产成本低，且仅需调整叶片的位置便可使其适用于不同的生产环境，以满足不同物料的分离需求，与现有的气液分离器相比，适用性更广，清理维护时更为简便。

本实用新型并不限制叶片式进料装置4的数量以及物料进口14的结构，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计选择。例如，如图1所示，所述物料进口14为L字形，所述物料进口14自所述壳体1的侧壁水平延伸至所述壳体1中心后，竖直向下延伸，此时，所述物料进口14下端的侧壁开设第二通孔，所述第二通孔与所述叶片式进料装置4的通道管41连通，多个所述叶片式进料装置4以所述壳体1的中心轴线为中心在同一水平面上沿圆周均匀布置。

进一步地，如图1所示，由于所述叶片式进料装置4与所述物料进口14的侧壁连通，为了避免所述物料进口14中位于所述叶片式进料装置4下方的物料聚集，所述物料进口14底部与一竖直向下延伸的降液管2连通。所述降液管2的上端与所述物料进口14的底部相连通，具体来说，所述降液管2的下端可以插入液面以下，通过所述降液管2可以将所述物料进口14底部聚集的液体排入所述壳体1内，防止在所述物料进口14底部长期积液。

可选择地，所述物料进口14也可以为直线形，即所述物料进口14自所述壳体1的侧壁水平延伸至所述壳体1内部，而没有竖直向下延伸。例如，所述物料进口14与一个所述叶片式进料装置4连通且位于同一水平面上，为了提高气液分离的效率，所述物料进口14与所述通道管41同轴设置，在这种结构中，所述物料进口无需额外设置所述降液管2。

为了进一步地提高所述气液分离器的气液分离效果，所述气液分离器内还设有液相聚结板组件5，所述液相聚结板组件5设置在所述叶片式进料装置4和所述气相出口11之间。本领域技术人员可以根据实际需要调整所述液相聚结板组件5的位置及高度。

具体来说，如图4所示，所述液相聚结板组件5包含多个聚结板片51，所述聚结板片51的上下两端竖直设置，中部设有多个弯折部，所述多个聚结板片51相互平行设置，且相邻聚结板片51之间间隔设置。本实用新型不限制所述弯折部的结构，只要其能够改变相邻聚结板片51之间的通道结构，将其由直线变为折线或弧线即可，例如，所述弯折部可以为矩形、梯形、三角形或者圆弧形等，从而使通过所述液相聚结板组件5的物料的流通路径发生变化。换句话说，在物料穿过相邻聚结板片51之间形成的通道的过程中，物料会在聚结板片51的约束空间内强制进行多次流向转变，在流向转变过程中，由于惯性作用，物料中所含的微量液体与聚结板片51发生连续碰撞，同时流体会产生旋转，随着液体动能下降，旋转半径急剧下降，由于表面张力的作用液体会吸附在聚结板片51表面，从而与气体分离开，吸附在聚结板片51表面的液体聚结到足够大后，在自身重力的作用下滴落汇集到壳体1底部，物料中所剩余的微量液体也被分离出来，完成了物料的进一步分离。

为了固定多个聚结板片51的位置，所述液相聚结板组件5还包含用于定位固定的定位部，如设置在多个聚结板片51之间的定位块52(如图4所示)或定位柱、定位卡扣(图中未示出)等。

所述气液分离器还可包含液位和温度控制组件13，用于监视并控制所述壳体1内液位高度和介质温度。本实用新型并不限制液位和温度控制组件13的类型，可使用现有技术中的各种传感器及控制组件实现上述功能。例如，所述液位和温度控制组件13可以包含温度传感器、液位传感器、液相出口开关以及控制组件，所述控制组件与温度传感器、液位传感器、液相出口开关以及所述加热组件3电性连接。具体来说，当壳体1内液位高度高于设定的液位高度上限时，液位传感器将检测信号传输给控制组件，控制组件开启液相出口开关，排出液体，当壳体1内液位高度低于设定的液位高度下限时，液位传感器将检测信号传输给控制组件，控制组件关闭液相出口开关，以此来控制壳体1内的液位高度始终处于设定的安全高度范围内；当实时监测的介质温度低于设定的最低温度时，温度传感器将检测信号传输给控制组件，控制组件控制加热组件3开始加热或增大加热量，当实时监测的介质温度高于设定的最高温度时，温度传感器将检测信号传输给控制组件，控制组件控制加热组件3减小加热量或关闭，以此来控制壳体1内的介质温度始终处于设定的安全温度范围内，保障了气液分离器的安全可靠。

下面结合上述实施例示意性地说明本实用新型的工作过程。

物料(气体中含有少量的液体或固体)在压力的作用下以很高的速度进入物料进口14，并顺着物料进口14所形成的通道进入叶片式进料装置4，物料穿过通道管41和连接板42后，在上下两个挡板43的约束下沿着相邻叶片44之间形成的通道水平流动，在流出叶片44尾端后，高速撞上壳体1的内壁，撞击后失去大量动能的较大液滴和固体吸附在壳体1的内壁上，在自身重力的作用下较大液滴和固体逐渐沉降聚集于壳体1底部，物料中的较大液滴和固体被分离出来，完成了物料的第一次分离。

剩余的含有微量液体的物料继续向气相出口11的方向流动，在物料穿过相邻聚结板片51之间形成的通道的过程中，物料会在聚结板片51的约束空间内强制进行多次快速的流向转变，物料中所含的微量液体与聚结板片51发生连续碰撞，同时流体会产生旋转，随着液体动能下降，液体吸附在聚结板片51表面，从而与气体分离开，之后再在自身重力的作用下滴落汇集到壳体1底部，物料中所剩余的微量液体也被分离出来，完成了物料的第二次分离。

穿过液相聚结板组件5的洁净气体从气相出口11排出，汇聚在壳体1底部的液体通过液相出口12排出，至此完成了整个气液分离过程。

本实用新型通过设置与物料进口连通的叶片式进料装置，能够分离出物料中较大液滴和固体，通过设置液相聚结板组件，进一步地提高所述气液分离器的气液分离效果，且液位和温度控制组件不仅能够使气液分离器内的液位高度始终处于设定的安全高度范围内，还能保证介质温度始终处于设定的安全温度范围内，从而提供了一种能够长期稳定运行且安全可靠的气液分离器。

以上的示例性的实施方式没有详细叙述的方法和结构属于本行业的公知常识，在这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气液分离器，包含壳体，所述壳体的顶部设有气相出口，所述壳体的底部设有液相出口，所述壳体上还设有物料进口，其特征在于，所述气液分离器内还设有包含通道管以及叶片式通道的叶片式进料装置，所述通道管一端与所述物料进口连通，另一端与叶片式通道连通；所述叶片式通道包含竖直设置的连接板和水平间隔设置的两个挡板，所述连接板中心开设一与所述通道管连通的第一通孔，且所述连接板的上下两侧分别与所述两个挡板固定连接；所述两个挡板之间设有多个竖直设置的叶片，所述叶片包含第一直段、圆弧段和第二直段，所述第一直段远离所述通道管的一端与所述圆弧段的一端连接，所述圆弧段的另一端与所述第二直段连接，所述第一直段与所述通道管的轴线大致平行，所述第二直段大致沿远离所述通道管轴线的方向延伸，多个所述叶片沿所述通道管轴线排列为对称的两排，且两排叶片之间的距离沿远离所述通道管的方向逐渐减小。

2.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包含加热组件，所述加热组件设置在所述壳体的外壁或者内壁。

3.如权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述加热组件为加热盘管或夹套。

4.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述两排叶片末端的两个叶片相互连接。

5.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述物料进口自所述壳体的侧壁水平延伸至所述壳体中心后，竖直向下延伸，所述物料进口下端的侧壁开设第二通孔，所述第二通孔与所述叶片式进料装置的通道管连通。

6.如权利要求5所述的气液分离器，其特征在于，所述叶片式进料装置的数量为多个，多个所述叶片式进料装置以所述壳体的中心轴线为中心在同一水平面上沿圆周均匀布置。

7.如权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述物料进口底部与一竖直向下延伸的降液管连通。

8.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述物料进口自所述壳体的侧壁水平延伸至所述壳体内部，所述叶片式进料装置与所述物料进口位于同一水平面上。

9.如权利要求1-8中任一项所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器内还设有位于所述叶片式进料装置和所述气相出口之间的液相聚结板组件，所述液相聚结板组件包含多个聚结板片，所述聚结板片的上下两端竖直设置，中部设有多个弯折部，所述多个聚结板片相互平行设置，且相邻聚结板片之间间隔设置。

10.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器还包含用于监视并控制所述壳体内液位高度和介质温度的液位和温度控制组件。

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