CN212700919U - 一种除水分离罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气液分离器的技术领域，公开了一种除水分离罐，包括外筒和内筒，所述内筒外周沿其轴向连接有螺旋设置的螺旋板，所述外筒下部设有用于排液的排液单元，所述外筒的顶端连通有排气管，所述外筒的一侧连通有进气管，所述内筒与所述排气管连通，所述内筒底部为敞口端，所述内筒内固定连接有固定板，所述固定板上设有多个导气管，所述导气管的侧壁上均开设有多个导气孔，所述导气管的底壁上均开设有通孔，所述导气管的顶端均与所述排气管相通。本实用新型能够提高气液分离效果，减少排出的气体中含有的液体量。

Description

一种除水分离罐

技术领域

本实用新型涉及气液分离器的技术领域，具体涉及一种除水分离罐。

背景技术

在压缩气体前或者在采用真空泵前，前端设备中传出的气体中含有大量的水分或者粉尘等杂物，需要先清除真空系统的水汽和液体，干燥气体，避免大量水分和粉尘进入到真空泵后影响真空泵的使用寿命，从而保护真空泵的安全稳定运行。

为了解决上述技术问题，公开号为CN204208383U的专利公开了一种旋风式除尘汽水分离器，包括分离筒、套筒、蒸汽进口、蒸汽出口、顶板、旋流换向管、进气换向挡板、出气换向挡板、螺旋式导流片、导液管、分液板、过滤网、集液过滤器、自动放水阀，上述专利中蒸汽进口和出口通过法兰连接在供汽管路上，也可以通过变径法兰调节以连接不同直径的供汽管路，螺旋式导流片与中间的旋流换向管相切连接，使蒸汽进入分离筒后螺旋式前进，产生较大的离心力，更有利于水相和固体颗粒顺着分离筒内壁下流，蒸汽出口处设有导液管，再次冷凝后将水导流至分液板，下面设有自动放水阀，当流下的水达到一定的量后，自动开启放水。

上述专利虽然能够实现液和气的分离，但是上述专利在进行气液分离的过程中，分离过程非常单一，蒸汽进入分离筒并随着螺旋式导流片前进，且当蒸汽从螺旋式导流片流出后，会直接上升，并从旋流换向管向上排出，这种分离方式中，从螺旋式导流片流出的蒸汽中还含有水分，导致分离效果较差，没有实现完全气液完全分离的效果；另外上述专利中，分离产生的液滴经过过滤装置流至自动放水阀，然后排放，排放的时候，因液滴在真空环境下不能正常排放，因而在排放液体的时候需要保证分离筒内通大气，此时就需要分离筒内暂停分离气液，这样导致不能同时进行分离气液和排放气液操作，严重影响工作效率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种除水分离罐，旨在能够提高气液分离效果，减少排出的气体中含有的液体量。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种除水分离罐，包括外筒和内筒，所述内筒外周沿其轴向连接有螺旋设置的螺旋板，所述外筒下部设有用于排液的排液单元，所述外筒的顶端连通有排气管，所述外筒的一侧连通有进气管，所述内筒与所述排气管连通，所述内筒底部为敞口端，所述内筒内固定连接有固定板，所述固定板上设有多个导气管，所述导气管的侧壁上均开设有多个导气孔，所述导气管的底壁上均开设有通孔，所述导气管的顶端均与所述排气管相通。

本方案的原理及优点是：

①实际应用时，本技术方案中除水分离罐需要与真空泵前端连通，真空泵前端设备中传出的气体中含有大量的水分或者粉尘等杂物，从而使得该气体为汽状，真空泵前端设备传出的气体将从进气管进入外筒内，且沿着螺旋板向下流动，气体沿着螺旋板向下流动的过程中将产生旋转运动，而产生离心力，使螺旋板对进入的气体产生集聚的效果，由于液体比重大于气体的比重，气体在螺旋板的作用下旋转而产生离心力，使气体中的液体向外散，而将气体中的液体向外筒的内壁抛出实现初步分离而产生水滴。

由于螺旋板位于内筒外周，当气体沿着螺旋板流动时，其流通面积小，流速快，当气体流到内筒下方后，内筒下方的流通面积大，此时气体中的水滴将产生沉降而滴落，而气体向上升，并进入内筒，进入内筒后的气体将从导气管侧壁上的导气孔侧向进入导气管内，与导气管的侧壁产生碰撞，使气体中的液滴再次集聚并滴落，滴落的水滴从导气管底部的通孔排出，而此时气体再从导气管顶部向排气管方向流动并从排气管处排出，从而对气体进行多次的分离，提高了气液分离效果，有效减小最终从排气管排出的气体中的水分量，对气体的干燥效果更佳。

②本技术方案中，排气管位于外筒的顶端，从而使得排气管设置为朝上，便于排气时冷凝水回流，以及停机后管路中的冷凝水回流，而本技术方案中进气管位于外筒的侧壁上，这样设置便于进气时冷凝水全部进入罐体以及停机后管路中的冷凝水回流。

③本技术方案中，通过在内筒内设置导气管，并在导气管的侧壁上开设有多个导气孔，如此设置，能够使从螺旋板流出的气体上升而进入内筒后，从内筒侧壁上的导气孔进入导气管内，这样使的气体的气流旋向再次发生改变，使得气体由直接向上流动转变为侧向流动，使气体能够与导气管侧壁之间产生碰撞，这样能够再次对气液进行分离，使气体内的含水量更少，从而对气体干燥效果更佳。

优选的，作为一种改进，所述进气管位于所述外筒的上部，且所述进气管位于螺旋板的上方。

如此设置，能够延长从进气管进入外筒的气体的流道，流道越长，对气体和液体的分离效果更佳充分，分离效果更好。

优选的，作为一种改进，所述螺旋板的顶部固定连接有挡板，所述挡板的两侧分别与内筒和外筒固定连接，所述挡板与所述进气管之间具有夹角。

如此设置，挡板起到阻隔的作用，且具有引导气流的作用，使气流能够顺利进入螺旋板、外筒和内筒之间形成的螺旋通道内，使从进气管进入的气体能够沿着螺旋板流动。

优选的，作为一种改进，所述螺旋板的外侧壁与所述外筒内侧壁固定连接。

如此设置，使得螺旋板与外筒之间相互封闭，从而使得气体只能沿着螺旋板向下流动，而避免气体从螺旋板与外筒之间的缝隙流出，这样能够对气体所产生的离心作用更佳，进而提高气液分离效果。

优选的，作为一种改进，所述导气孔均位于导气管的下部。

相比于将导气孔设置在导气管上部时，气体进入导气管后就会立刻从导气管的顶端被排出，导致气体与导气管之间的碰撞时间过短，而导致分离效果不佳，而本技术方案能够延长气流进入导气管后在导气管内流动的路径，从而使气体与导气管之间的碰撞效果更佳，分离效果更好。

优选的，作为一种改进，所述排液单元包括排污接管和排污阀，所述排污接管与排污阀相互连通，所述排污接管的一端与所述外筒底部连通。

本技术方案中，通过打开排污阀就能够将外筒内收集的液体从排污接管排出，且本技术方案中排液单元结构简单，易操作。

优选的，作为一种改进，所述外筒内部固定连接有气液隔板，所述气液隔板位于所述外筒下部，所述气液隔板将所述外筒分隔成上腔室和下腔室，所述内筒位于所述上腔室内，所述上腔室连通有第一连通管，所述下腔室连通有第二连通管，所述第一连通管和第二连通管之间设有联通阀，所述下腔室设有放空阀。

如此设置，气液隔板将外筒分为了上腔室和下腔室，上腔室用于收集液体，而下腔室用于排放液体，当收集好液体后，需要保证下腔室通大气，若下腔室还是真空，液体就不能正常滴落，就会导致无法正常进行排放，现有技术中，通常需要设置两个罐子，一个罐子用于收集液体，另一个罐子用于排放，这样方式无疑会增加整个装置的安装体积，且成本更高。

虽然目前现有技术中也出现只需要在一个罐子内即完成收集液体的目的，又完成排放液体的目的，如公开号为CN204208383U的专利，但是该结构中，当需要进行排放液体时，需要停止进入气体，并通入大气，从而使液体能够顺利被排出，这种方式中大大降低整个工作的效率，而本技术方案中由于气液隔板将外筒分隔成了相互独立的上腔室和下腔室，当需要排放液体时，通过打开放空阀，能够实现下腔室的快速破真空，便于液体的排放，而使下腔室呈大气压状态，从而使液体能够顺利的被排放出，此时上腔室仍然可以进行正常的液体收集，本技术方案中这样的设置能够有效的提高工作效率，排放液体的同时能够进行液体的收集。本技术方案中的联通阀能够控制实现上腔室和下腔室的连通和关闭，从而实现排液的作用。

优选的，作为一种改进，所述气液隔板倾斜设置。

如此设置，气液隔板倾斜设置，能够使滴落的液体流速变快，且能够避免液体积累而导致不能排尽的缺陷。

优选的，作为一种改进，所述外筒侧壁上开设有第一检修口和第二检修口，所述第一检修口与所述上腔室相通，所述第二检修口与所述下腔室相通。

如此设置，第一检修口便于清理上腔室内的废渣，且便于维护保养上腔室，而第二检修口的设置便于清洗下腔室内的废渣，且便于维护保养下腔室。

优选的，作为一种改进，所述上腔室和下腔室之间还连通有气管，所述气管上设有缓冲阀。

如此设置，气管的设置能够将上腔室和下腔室连通，当排放液体后，通过打开缓冲阀能够使上腔室和下腔室相互连通，使上腔室和下腔室的压力平衡，避免下腔室排放液体后由大气状态并入真空系统而导致真空波动较大的情况，从而有效的提高了真空系统的真空压力稳定性，防止由于真空波动造成的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型一种除水分离罐实施例一的主视图。

图2为图1中A-A处的剖视图。

图3为图1中B-B处的剖视图。

图4为本实用新型一种除水分离罐实施例一的俯视图。

图5为图4中C-C处的旋转剖视图。

图6为本实用新型一种除水分离罐实施例二的全剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：排污接管1、支座2、下封头3、外筒4、第一连通管5、第二连通管6、第一检修口7、电控安装板8、进气管9、上封头10、排气管11、内筒12、挡板13、螺旋板14、气液隔板15、固定板16、导气管17、导气孔18、第二检修口19、第一气孔20、第二气孔21。

实施例一

实施例基本如附图1和图2所示：一种除水分离罐，包括外筒4和内筒12，外筒4和内筒12均呈圆筒状，两者内部均为中空结构。外筒4上端焊接固定有上封头10，外筒4下端焊接固定有下封头3，上封头10和下封头3的任意一个纵截面均呈圆弧状，上封头10和下封头3均与外筒4相通，本实施例中在下封头3的底部焊接固定有四个支座2，四个支座2对整个除水分离罐进行支撑。

如图1所示，外筒4上部通过螺栓固定连接电控安装板8，在电控安装板8上安装有电控箱(图中未示出)，电控箱用于控制除水分离罐的启动、停机、急停等，属于除水分离罐的电气总成。

结合图2所示，内筒12与外筒4同轴设置，且内筒12外周沿其轴向焊接固定有螺旋设置的螺旋板14，螺旋板14的外侧与外筒4的内侧壁焊接固定，且使螺旋板14和外筒4之间实现相对密封的效果，即螺旋板14与外筒4之间无缝隙，螺旋板14、内筒12和外筒4之间形成螺旋通道。

外筒4下部设有用于排液的排液单元，外筒4的顶端连通有排气管11，本实施例中在排气管11与上封头10焊接固定，内筒12的顶端与上封头10焊接固定，且内筒12的顶端与排气管11相互连通，内筒12的底端为敞口端。结合图1所示，外筒4的右侧连通有进气管9，进气管9的轴线与排气管11的轴线相互垂直设置，使得进气管9和排气管11呈垂直设置的状态，结合图4和图5所示，进气管9位于外筒4的上部，且进气管9位于螺旋板14的上方。

如图2所示，螺旋板14的顶部焊接固定有挡板13，挡板13的一侧与内筒12焊接固定，挡板13的另一侧与外筒4的内侧壁焊接固定，结合图3所示，挡板13与进气管9之间具有夹角，具体的，本实施例中挡板13与进气管9的轴线之间的夹角为60°，在挡板13的作用下，使得从进气管9进入外筒4内的气流沿着螺旋板14、内筒12和外筒4之间形成的螺旋通道流动，挡板13起到引导气流顺利进入该螺旋通道的作用。

如图2所示，内筒12内焊接固定连接有固定板16，固定板16呈圆形板状结构，固定板16上设有多个导气管17，结合图3所示，本实施例中的导气管17设有九个，其中六个导气管17沿固定板16的周向均匀分布，另外三个导气管17位于六个导气管17所形成圆圈内，且该三个导气管17沿固定板16的周向均匀设置。如图2所示，本实施例中导气管17的侧壁上均开设有多个导气孔18，且每一个导气管17上的导气孔18均位于导气管17的下部。导气管17的底壁上均开设有通孔，导气管17的顶端为敞口端，从而使得导气管17与排气管11相通。

结合图2所示，外筒4内部焊接固定有气液隔板15，气液隔板15倾斜设置，且气液隔板15与外筒4之间无缝隙，气液隔板15将外筒4分隔成相互独立的上腔室和下腔室，气液隔板15位于外筒4下部，且内筒12位于气液隔板15上方，从而使得内筒12位于上腔室内。

如图1所示，上腔室连通有第一连通管5，下腔室连通有第二连通管6，第一连通管5和第二连通管6之间通过法兰连接有联通阀(图中未示出)，本实施例中的联通阀采用常开气动球阀，该联通阀能够实现上腔室和下腔室的连通和关闭，且需要0.2-0.8MPa压缩气体作为气源。第一连通管5和第二连通管6位于同一平面，且第一连通管5和第二连通管6均与水平面倾斜设置，如此设置，使得液体的流动性更好，流动速度更快，从而能够提高排液的速度。

本实施例中排液单元包括排污接管1和排污阀(图中未示出)，排污接管1的一端与外筒4底部连通，具体的，本实施例中排污接管1的一端与下封头3连通，排污接管1的另一端与用于收集液体的装置(图中未示出)连通，排污阀安装在排污接管1上且与排污接管1相互连通，排污阀能够连通和关闭排污接管1。

结合图5所示，外筒4侧壁上开设有第一检修口7和第二检修口19，第一检修口7与上腔室相通，第二检修口19与下腔室相通。第一检修口7便于清理上腔室内的废渣，且便于维护保养上腔室，而第二检修口19的设置便于清洗下腔室内的废渣，且便于维护保养下腔室。

下腔室设有放空阀(图中未示出)，本实施例中放空阀采用大口径电磁阀，实现下腔室的快速破真空，便于向下腔室通入大气，而使液体能够正常排放。

具体实施过程如下：本实施例中除水分离罐需要与真空泵前端连通，用于去除真空系统中的水汽和液体，确保真空泵的气体干燥，以保护真空泵的运行。

真空泵前端设备中传出的气体中含有大量的水分或者粉尘等杂物，从而使得该气体为汽状，真空泵前端设备传出的气体将从进气管9进入外筒4内，且沿着螺旋板14向下流动，气体沿着螺旋板14向下流动的过程中将产生旋转运动，螺旋板14对进入的气体产生集聚的效果，由于液体比重大于气体的比重，气体在螺旋板14的作用下旋转而产生离心力，使气体中的液体向外散，而将气体中的液体向外筒4的内壁抛出实现初步分离而产生水滴，由于螺旋板14位于内筒12外周，当气体沿着螺旋板14流动时，其流通面积小，流速快，当气体流到内筒12下方后，内筒12下方的流通面积大，此时气体中的水滴将产生沉降而滴落，而气体向上升，并进入内筒12，进入内筒12后的气体将从导气管17侧壁上的导气孔18侧向进入导气管17内，与导气管17的侧壁产生碰撞，使气体中的液体再次集聚并滴落，滴落的水滴从导气管17底部的通孔排出，而气体从导气管17顶部向排气管11方向流动并从排气管11处排出。

本实施例中对气体进行了多次的分离，提高了气液分离效果，有效减小最终从排气管11排出的气体中的水分量，对气体的干燥效果更佳。

本实施例中通过打开联通阀，能够使上腔室和下腔室连通，且使得上腔室内的液体流入下腔室进行收集，每当需要将下腔室内的液体排出时，通过打开放空阀，对下腔室进行破真空，从而使下腔室内处于大气压状态，使下腔室内的液体能够正常且顺利的被排出。

实施例二

如图6所示，一种除水分离罐，与实施例一的区别在于：上腔室和下腔室之间还连通有气管，气管上设有缓冲阀，本实施例中气管和缓冲阀图中均未示出。具体的，在上腔室的侧壁上开设有第一气孔20，且第一气孔20位于内筒12下方，下腔室的上部开设有第二气孔21，气管的一端通过第一气孔20与上腔室连通，气管的另一端通过第二气孔21与下腔室连通，缓冲阀与气管相互连通。

本实施例中缓冲阀采用电磁阀，通过电磁阀来连通上腔室和下腔室，通过延时设置，可以避免液体排放完毕时，下腔室由大气状态并入真空系统导致的真空波动较大的情况。从而有效提高真空系统的真空压力稳定性，防止由于真空波动造成的安全隐患。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种除水分离罐，包括外筒和内筒，所述内筒外周沿其轴向连接有螺旋设置的螺旋板，所述外筒下部设有用于排液的排液单元，所述外筒的顶端连通有排气管，所述外筒的一侧连通有进气管，所述内筒与所述排气管连通，所述内筒底部为敞口端，其特征在于：所述内筒内固定连接有固定板，所述固定板上设有多个导气管，所述导气管的侧壁上均开设有多个导气孔，所述导气管的底壁上均开设有通孔，所述导气管的顶端均与所述排气管相通。

2.根据权利要求1所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述进气管位于所述外筒的上部，且所述进气管位于螺旋板的上方。

3.根据权利要求2所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述螺旋板的顶部固定连接有挡板，所述挡板的两侧分别与内筒和外筒固定连接，所述挡板与所述进气管之间具有夹角。

4.根据权利要求1所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述螺旋板的外侧壁与所述外筒内侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述导气孔均位于导气管的下部。

6.根据权利要求1所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述排液单元包括排污接管和排污阀，所述排污接管与排污阀相互连通，所述排污接管的一端与所述外筒底部连通。

7.根据权利要求6所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述外筒内部固定连接有气液隔板，所述气液隔板位于所述外筒下部，所述气液隔板将所述外筒分隔成上腔室和下腔室，所述内筒位于所述上腔室内，所述上腔室连通有第一连通管，所述下腔室连通有第二连通管，所述第一连通管和第二连通管之间设有联通阀，所述下腔室设有放空阀。

8.根据权利要求7所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述气液隔板倾斜设置。

9.根据权利要求7所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述外筒侧壁上开设有第一检修口和第二检修口，所述第一检修口与所述上腔室相通，所述第二检修口与所述下腔室相通。

10.根据权利要求7所述的一种除水分离罐，其特征在于：所述上腔室和下腔室之间还连通有气管，所述气管上设有缓冲阀。

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