CN212166991U - 一种立式气水分离装置 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种立式气水分离装置，包括承载机架、分离腔、制冷机构、温湿度传感器、压力传感器及驱动电路，分离腔嵌于承载机架内，分离腔包括作业腔、冷凝板、控制阀、换热管，温湿度传感器、压力传感器与冷凝板数量一致，且每个冷凝板上端面的下表面均设一个温湿度传感器和一个压力传感器，制冷机构和驱动电路均与承载机架外表面连接，且驱动电路另与温湿度传感器、压力传感器及控制阀电气连接。本新型一方面极大的提高了本新型的环境适应性和通用性；另一方面可极大的提高尾气中水气分离作业的工作效率和精度，并可有效降低水气分离作业运行能耗和物料损耗。

Description

一种立式气水分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种水气分离装置，确切的是一种立式气水分离装置。

背景技术

目前在进行水气分离作业时，主要是通过采用诸如百叶窗式过滤结构或采用旋流式两种方式进行水气分离作业，虽然均能满足分离作业的需要，但一方面存在设备结构体积大，对设备安装定位空间具有一定的要求，因此及易受到使用场地限制，从而严重影响了使用的通用性和可靠性；另一方面在运行过程中，往往需要利用到大功率输送泵、诸如过滤棉、过滤网等耗材，从而导致过滤作业运行能耗和物料损耗相对较大，同时由于高温气体中含水量相对较大，因此传统的水气分离设备也往往极易因尾气温度较高、流速较快而导致大量水气不能有效分离依然混杂在尾气中，难以有效满足使用的需要。

因此，针对这一问题，需要开发一种新型水气分离设备，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

本实用新型目的就在于克服上述不足，提供一种水气分离设备。该新型结构简单，集成化程度高，使用灵活方便，一方面可根据有效的提高安装定位的灵活性及便捷性，降低了使用场地对本新型使用的制约，极大的提高了本新型的环境适应性和通用性；另一方面可极大的提高尾气中水气分离作业的工作效率和精度，有效降低尾气中水含量，提高尾气的纯净度，并可有效降低水气分离作业运行能耗和物料损耗，从而达到降低分离作业成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种立式气水分离装置，包括承载机架、分离腔、制冷机构、温湿度传感器、压力传感器及驱动电路，承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，分离腔嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，分离腔包括作业腔、冷凝板、控制阀、换热管，作业腔上端面设排气口，下端面设排水口，侧表面设进气口，冷凝板至少两个，嵌于作业腔内并位于进气口上方，各冷凝板沿作业腔轴线自上而下分布并与作业腔同轴分布，冷凝板为轴线截面呈等腰梯形的管状结构，其上端面设控制阀并通过控制阀与作业腔连通，冷凝板上端与一条换热管连接，换热管环绕冷凝板轴线呈螺旋状分布，各冷凝板上的换热管间相互并联并分别与制冷机构连通，温湿度传感器、压力传感器与冷凝板数量一致，且每个冷凝板上端面的下表面均设一个温湿度传感器和一个压力传感器，制冷机构和驱动电路均与承载机架外表面连接，且驱动电路另与温湿度传感器、压力传感器及控制阀电气连接。

进一步的，所述承载机架外表面另设一个增压泵并与驱动电路电气连接，所述增压泵通过导流管与进气口连通，所述进气口与作业腔底部间间距为作业腔高度的1/6—1/4，所述进气口通过曝气管与作业腔连通，所述曝气管位于作业腔内并环绕作业腔轴线呈螺旋状结构分布，所述曝气管与位于最下方冷凝板间间距为0—10厘米。

进一步的，所述冷凝板下端面直径与作业腔内径相同，上端面直径不大于下端面直径的30%，所述冷凝板下表面均布若干轴线与作业腔轴线平行分布的倒置棱锥结构的冷凝锥，所述冷凝锥高度为5—10毫米，相邻两个冷凝锥之间间距为1—5厘米，所述冷凝板上端面设导料槽，所述换热管至少1/2高度部分嵌于导料槽内，且换热管与冷凝板接触面面积为换热管上端面面积的40%—80%。

进一步的，所述冷凝板侧表面与作业腔侧壁内表面间通过滑槽滑动连接，所述冷凝板上端面与作业腔侧壁连接位置处设一个与冷凝板同轴分布的集液槽，所述集液槽底部设至少一个排液口，其中位于最下方的冷凝板的排液口通过导流管与作业腔底部连通；且导流管与作业腔底部间间距不大于10毫米；相邻两个冷凝板中，位于上方冷凝板的排液口通过导流支管与位于下方冷凝器的集液槽连通，且集液槽槽底与导流支管下端面间间距为1—5毫米。

进一步的，所述的集液槽横断面为“凵”字形、“V”字形、“U”字形及倒置等腰梯形中的任意一种。

进一步的，所述的驱动电路为工业单片机为基础的电路系统。

本新型结构简单，集成化程度高，使用灵活方便，一方面可根据有效的提高安装定位的灵活性及便捷性，降低了使用场地对本新型使用的制约，极大的提高了本新型的环境适应性和通用性；另一方面可极大的提高尾气中水气分离作业的工作效率和精度，有效降低尾气中水含量，提高尾气的纯净度，并可有效降低水气分离作业运行能耗和物料损耗，从而达到降低分离作业成本的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种立式气水分离装置，包括承载机架1、分离腔2、制冷机构3、温湿度传感器4、压力传感器5及驱动电路6，承载机架1为轴线与水平面垂直分布的框架结构，分离腔2嵌于承载机架1内并与承载机架1同轴分布，分离腔2包括作业腔21、冷凝板22、控制阀23、换热管24，作业腔21上端面设排气口25，下端面设排水口26，侧表面设进气口27，冷凝板22至少两个，嵌于作业腔21内并位于进气口27上方，各冷凝板11沿作业腔21轴线自上而下分布并与作业腔21同轴分布，冷凝板22为轴线截面呈等腰梯形的管状结构，其上端面设控制阀23并通过控制阀23与作业腔21连通，冷凝板22上端与一条换热管24连接，换热管24环绕冷凝板22轴线呈螺旋状分布，各冷凝板22上的换热管24间相互并联并分别与制冷机构3连通，温湿度传感器4、压力传感器5与冷凝板22数量一致，且每个冷凝板22上端面的下表面均设一个温湿度传感器4和一个压力传感器5，制冷机构3和驱动电路6均与承载机架1外表面连接，且驱动电路6另与温湿度传感器4、压力传感器5及控制阀23电气连接。

其中，所述承载机架1外表面另设一个增压泵7并与驱动电路6电气连接，所述增压泵7通过导流管与进气口27连通，所述进气口27与作业腔21底部间间距为作业腔21高度的1/6—1/4，所述进气口27通过曝气管7与作业腔21连通，所述曝气管8位于作业腔21内并环绕作业腔21轴线呈螺旋状结构分布，所述曝气管8与位于最下方冷凝板22间间距为0—10厘米。

重点说明的，所述冷凝板22下端面直径与作业腔21内径相同，上端面直径不大于下端面直径的30%，所述冷凝板22下表面均布若干轴线与作业腔21轴线平行分布的倒置棱锥结构的冷凝锥28，所述冷凝锥28高度为5—10毫米，相邻两个冷凝锥28之间间距为1—5厘米，所述冷凝板22上端面设导料槽，所述换热管24至少1/2高度部分嵌于导料槽内，且换热管24与冷凝板22接触面面积为换热管24上端面面积的40%—80%。

同时，所述冷凝板22侧表面与作业腔21侧壁内表面间通过滑槽8滑动连接，所述冷凝板22上端面与作业腔21侧壁连接位置处设一个与冷凝板22同轴分布的集液槽27，所述集液槽27底部设至少一个排液口28，其中位于最下方的冷凝板22的排液口28通过导流管9与作业腔21底部连通；且导流管9与作业腔21底部间间距不大于10毫米；相邻两个冷凝板22中，位于上方冷凝板22的排液口28通过导流支管10与位于下方冷凝器22的集液槽27连通，且集液槽27槽底与导流支管10下端面间间距为1—5毫米。

进一步优化的，所述的集液槽27横断面为“凵”字形、“V”字形、“U”字形及倒置等腰梯形中的任意一种。

本实施例中，所述的驱动电路6为工业单片机为基础的电路系统。

本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载机架、分离腔、制冷机构、温湿度传感器、压力传感器及驱动电路进行装配，然后将装配后本新型通过承载机架安装到指定作业位置，然后将作业腔的排液口与外部水分回收系统连通，将排气口与外部尾气收集系统连通，最后将进气口通过增压泵与外部含水尾气起源连通，最后将驱动电路与外部电源系统连接，从而完成本新型装配。

在进行水气分离时，首先驱动制冷机构运行，然后将低温介质输送至分离腔的换热管内，通过换热管热交换实现对冷凝板降温的目的，并在完成降温后，将待分离尾气从进气口送至作业腔内，尾气在自身动力下沿作业腔轴线自下向上流动，并聚集在位于最下方的冷凝板下端面并与冷凝板进行热交换，通过降低尾气温度达到使尾气中水分冷凝并附着在冷凝板下端面的各冷凝锥上，然后并在冷凝后尾气压力、温度计湿度达到设定值后，通过控制阀输送至相邻的上一冷凝板下方进行二次冷凝分离，并以此循环冷凝分离，最终达到水气分离，并将分离后的气体从排气口排出并收集，分离后额冷凝水则在重力作用下最终落入到作业腔底部，并从排液口排出，从而完成水气分离作业的目的。

在分离过程中，通过压力传感器对各冷凝板下方的尾气压力进行检测，通过延长尾气与冷凝板下端面滞留时间提高尾气冷凝作业效率的目的。

冷凝水在下落过程中，位于最下方冷凝板上的冷凝水直接落入作业腔底部，其余冷凝板产生的冷凝水通过其下方冷凝板的集液槽收集后再依次落入到作业腔底部。

本新型结构简单，集成化程度高，使用灵活方便，一方面可根据有效的提高安装定位的灵活性及便捷性，降低了使用场地对本新型使用的制约，极大的提高了本新型的环境适应性和通用性；另一方面可极大的提高尾气中水气分离作业的工作效率和精度，有效降低尾气中水含量，提高尾气的纯净度，并可有效降低水气分离作业运行能耗和物料损耗，从而达到降低分离作业成本的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种立式气水分离装置，其特征在于：所述的立式气水分离装置包括承载机架、分离腔、制冷机构、温湿度传感器、压力传感器及驱动电路，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述分离腔嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，所述分离腔包括作业腔、冷凝板、控制阀、换热管，所述作业腔上端面设排气口，下端面设排水口，侧表面设进气口，所述冷凝板至少两个，嵌于作业腔内并位于进气口上方，各冷凝板沿作业腔轴线自上而下分布并与作业腔同轴分布，所述冷凝板为轴线截面呈等腰梯形的管状结构，其上端面设控制阀并通过控制阀与作业腔连通，所述冷凝板上端与一条换热管连接，所述换热管环绕冷凝板轴线呈螺旋状分布，各冷凝板上的换热管间相互并联并分别与制冷机构连通，所述温湿度传感器、压力传感器与冷凝板数量一致，且每个冷凝板上端面的下表面均设一个温湿度传感器和一个压力传感器，所述的制冷机构和驱动电路均与承载机架外表面连接，且驱动电路另与温湿度传感器、压力传感器及控制阀电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种立式气水分离装置，其特征在于：所述承载机架外表面另设一个增压泵并与驱动电路电气连接，所述增压泵通过导流管与进气口连通，所述进气口与作业腔底部间间距为作业腔高度的1/6—1/4，所述进气口通过曝气管与作业腔连通，所述曝气管位于作业腔内并环绕作业腔轴线呈螺旋状结构分布，所述曝气管与位于最下方冷凝板间间距为0—10厘米。

3.根据权利要求1所述的一种立式气水分离装置，其特征在于：所述冷凝板下端面直径与作业腔内径相同，上端面直径不大于下端面直径的30%，所述冷凝板下表面均布若干轴线与作业腔轴线平行分布的倒置棱锥结构的冷凝锥，所述冷凝锥高度为5—10毫米，相邻两个冷凝锥之间间距为1—5厘米，所述冷凝板上端面设导料槽，所述换热管至少1/2高度部分嵌于导料槽内，且换热管与冷凝板接触面面积为换热管上端面面积的40%—80%。

4.根据权利要求1所述的一种立式气水分离装置，其特征在于：所述冷凝板侧表面与作业腔侧壁内表面间通过滑槽滑动连接，所述冷凝板上端面与作业腔侧壁连接位置处设一个与冷凝板同轴分布的集液槽，所述集液槽底部设至少一个排液口，其中位于最下方的冷凝板的排液口通过导流管与作业腔底部连通；且导流管与作业腔底部间间距不大于10毫米；相邻两个冷凝板中，位于上方冷凝板的排液口通过导流支管与位于下方冷凝器的集液槽连通，且集液槽槽底与导流支管下端面间间距为1—5毫米。

5.根据权利要求4所述的一种立式气水分离装置，其特征在于：所述的集液槽横断面为“凵”字形、“V”字形、“U”字形及倒置等腰梯形中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种立式气水分离装置，其特征在于：所述的驱动电路为工业单片机为基础的电路系统。

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