CN219376411U - 气液分离器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种气液分离器，通过在所述第一分离区设置挡板，可以除去气液混合进口的主体水，气液两相流中的主体水在碰到挡板时吸收了主要的动能后沉降到了气液分离器的底部。气液两相流从底部液相和挡板间隙进入所述第二分离区。所述第二分离区的多个所述第一除沫网延长了气液两相流在第二分离区的停留时间，所述第一除沫网可以将小液雾聚集成大液滴使其气液分离，从而提高气液的分离效率。并且，进一步的，通过在所述第一分离区和所述第二分离区分别设置挡板和第一除沫网，这样就无需通过更大尺寸的气液分离器来延长气液两相流在第二分离区的停留时间，从而在同等的分离效率下减小了气液分离器的尺寸，相应提高了除水率，即是提高了气液分离的效率。

Description

气液分离器

技术领域

本发明涉及电解水制氢后处理系统的技术领域，特别涉及一种气液分离器。

背景技术

目前，我国已发展成为水电解质新产品生产大国，其产品除满足国内生产需求外，还大量出口到世界各地。国内大规模的电解水制氢技术以碱性电解制氢为主，碱性电解水制氢是以KOH溶液或者NaOH溶液作为电解质。电解水制氢装置将纯水电解后需经过碱液将氢气和氧气分离。分离后的氢气和氧气由于自身携带大量碱液(可称为气液混合物)需要分别经过分离器进行气液分离，以输出氢气和氧气。

工业应用中常见的气液分离器有重力式、旋流式、折流挡板式、丝网填料式等结构型式。重力式气液分离器的原理是利用气液两相密度不同，从而实现气液分离。重力式结构简单，但设备体积较大，分离周期较长。旋流式气液分离器是利用离心力原理，将气液分离。旋流式体积较小，分离效率较高，但分离负荷范围较窄。折流挡板式气液分离器也被称为惯性式分离器，其体积较小，处理能力较大，但一般适用于分离气体中液相体积分数较小的流体。丝网填料分离和折流挡板分离的原理类似，其分离效率更高，但分离负荷范围更窄，气体流速超过一定范围后，分离效率会急剧下降。

现有碱性电解水制氢系统的气液分离装置通常采用重力式气液分离器，为了提高气液分离系统的集成程度，有的气液分离器内布置了换热盘管，用于降低碱液温度。为了进一步降低气体中的含液率，通常还在气液分离器的气体出口布置丝网捕滴器，但目前在重力式气液分离器中还未见进一步降低碱液中含气率的结构设计。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种气液分离器，以解决现有技术中的电极在线维修难的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供了一种气液分离器，包括分离器本体、气液混合进口和出气口，所述气液混合进口和所述出气口均设置于所述分离器本体的外侧壁上，且均与所述分离器本体的腔体连通，所述出气口设置于所述分离器本体的上部，并且所述腔体内包括第一分离区、第二分离区和第三分离区，其中，所述第一分离区内设有挡板，所述第二分离区内设有间隔设有多个第一除沫网。

可选的，在所述的气液分离器中，所述腔体的第二分离区内设有多个安装架，一个所述第一除沫网与一个所述安装架焊接连接。

可选的，在所述的气液分离器中，所述第一除沫网为半圆状第一除沫网，所述半圆状第一除沫网的直径边沿竖直方向布置在所述腔体内。

可选的，在所述的气液分离器中，多个所述第一除沫网交错设置在所述腔体的两侧。

可选的，在所述的气液分离器中，设置在同一侧的相邻的两个所述第一除沫网之间的距离为20cm-30cm。

可选的，在所述的气液分离器中，所述挡板为圆弧状，并且其圆弧角小于180°，其圆弧与所述腔体内部弧度相同，并且所述挡板的直线边沿着所述气液分离器本体的径向布置。

可选的，在所述的气液分离器中，所述挡板靠近所述气液混合进口的一面上设有沿竖直方向布置的长条形凹槽。

可选的，在所述的气液分离器中，在所述腔体的出气口连接处设有梯型滤液件，所述梯型滤液件与所述出气口连接处设有第二除沫网。

可选的，在所述的气液分离器中，所述第一除沫网和所述第二除沫网为高效型除沫网。

可选的，在所述的气液分离器中，所述气液分离器为重力式气液分离器。

与现有技术相比，本申请提供一种气液分离器，通过在所述第一分离区设置挡板，可以除去气液混合进口的主体水，也就是说，从所述气液混合进口进入所述腔体的气液两相流经过所述第一分离区被处理其中的主体水，气液两相流中的主体水在碰到挡板时吸收了主要的动能后沉降到了气液分离器的底部。气液两相流从底部液相和挡板间隙进入所述第二分离区。所述第二分离区设有多个所述第一除沫网，所述第一除沫网延长了气液两相流在第二分离区的停留时间。同时，因为在第一分离区大量的主体水被截留，所以第二分离区中主要存在的是液雾，利用在第二分离区中的第一除沫网可以将小液雾聚集成大液滴使其气液分离，从而提高气液的分离效率。并且，进一步的，通过在所述第一分离区和所述第二分离区分别设置挡板和第一除沫网，这样就无需通过更大尺寸的气液分离器来延长气液两相流在第二分离区的停留时间，从而在同等的分离效率下减小了气液分离器的尺寸，相应提高了除水率，即是提高了气液分离的效率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种气液分离器结构的主视图；

图2是本申请实施例提供的一种气液分离器结构的俯视图。

其中，附图1-2的附图标记说明如下：

10-分离器本体；11-腔体；111-第一分离区；112-第二分离区；113-第三分离区；12-气液混合进口；13-第二除沫网；14-出气口；15-挡板；16-第一除沫网；17-梯型滤液件；18-轴线所在的水平面；19-轴线所在的竖直面。

具体实施方式

为使本申请的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～2对本发明提出的气液分离器作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1-2。需要说明的是，为了方便描述，所述气液分离器为重力式气液分离器，所述气液分离器正常工作时，与水平方向平行为轴向，与水平面平行且与所述轴向垂直的方向为径向，与水平面和所述轴向均垂直的为竖直方向。其中，轴线所在的竖直面19沿所述气液分离器的轴向将所述腔体11分为左右两侧，轴线所在的水平面18将沿所述气液分离器的轴向将所述腔体11分为下半部分和下半部分，一般所述气液分离器的下半部分被分离出的液体填满，液位一般处于所述气液分离器的轴线上下。两个所述竖直面沿所述气液分离器的径向在两个三等分点处将所述腔体11分为第一分离区111、第二分离区112和第三分离区113。

接着参阅图1-2。本申请提供了一种气液分离器，包括分离器本体10、气液混合进口12和出气口14，所述气液混合进口12和所述出气口14均设置于所述分离器本体10的外侧壁上，且均与所述分离器本体10的腔体11连通，所述出气口14设置于所述分离器本体10的上部，并且所述腔体11内包括第一分离区111、第二分离区112和第三分离区113，其中，所述第一分离区111内设有挡板15，所述第二分离区112内设有间隔设有多个第一除沫网16。

通过在所述第一分离区111设置挡板15，可以除去气液混合进口12的主体水，也就是说，从所述气液混合进口12进入所述腔体11的气液两相流经过所述第一分离区111被处理其中的主体水，气液两相流中的主体水在碰到挡板15时吸收了主要的动能后沉降到了气液分离器的底部。气液两相流从底部液相和挡板15间隙进入所述第二分离区112。所述第二分离区112设有多个所述第一除沫网16，所述第一除沫网16延长了气液两相流在第二分离区112的停留时间。同时，因为在第一分离区111大量的主体水被截留，所以第二分离区112中主要存在的是液雾，利用在第二分离区112中的第一除沫网16可以将小液雾聚集成大液滴使其气液分离，从而提高气液的分离效率。并且，进一步的，通过在所述第一分离区111和所述第二分离区112分别设置挡板15和第一除沫网16，这样就无需通过更大尺寸的气液分离器来延长气液两相流在第二分离区112的停留时间，从而在同等的分离效率下减小了气液分离器的尺寸，相应提高了除水率，即是提高了气液分离的效率。

其中，所述腔体11的第二分离区112内设有多个安装架，一个所述第一除沫网16与一个所述安装架焊接连接。这样既方便所述第一除沫网16的安装，也保证了其安装的牢固度。

具体的，所述第一除沫网16为半圆状第一除沫网16，所述半圆状第一除沫网16的直径边沿竖直方向布置在所述腔体11内，多个所述第一除沫网16交错设置在所述腔体11的两侧。在所述腔体11的左右两侧且位于所述第二分离区112的内壁上均设有所述第一除沫网16，且每个所述第一除沫网16均贯穿所述腔体11的顶部和底部，就是说，所述第一除沫网16至少位于所述气液分离的也为之下，这样可以保证所述第一除沫网16和液位之间没有气体流道，那么气液两相流只能通过所述第一除沫网16或者通过左右两侧交错设置的第一除沫网16所形成的S型气道，这样可以延长气液两相流在第二分离区112的停留时间，从而提高分离效率。

在其中一实施例中，设置在同一侧的相邻的两个所述第一除沫网16之间的距离为20cm-30cm。例如，距离为20cm、25cm和30cm。也就是说，每两个相邻的所述第一除沫网16之间的距离为10cm-20cm。

所述挡板15为圆弧状，并且其圆弧角小于180°，其圆弧与所述腔体11内部弧度相同，并且所述挡板15的直线边沿着所述气液分离器本体10的径向布置。也就是说所述挡板15跨越左右两侧且位于所述腔体11的上半区域且不延伸至所述腔体11的下半区域，这样可以延长气液两相流在第一分离区111的停留时间。所述挡板15靠近所述气液混合进口12的一面上设有沿竖直方向布置的长条形凹槽。这样可以扩大气液两相流接触面积，凝聚在所述挡板15上的主体水也可以顺着竖直布置的长条形凹槽滴入所述气液分离器的下半部分，进一步的提高了分离效率。

距离所述挡板15最近的所述第一除沫网16与所述挡板15的距离不小于30cm。这样可以在不增加更多的第一除沫网16和挡板15的同时有效的提高分离效率。

在另一个实施例中，在所述腔体11的出气口14连接处设有梯型滤液件17，所述梯型滤液件17与所述出气口14连接处设有第二除沫网13。这样在出气孔处的第二除沫网13可以进一步的对经过所述第二分离区112的气体去除雾液。

优选的，所述第一除沫网16和所述第二除沫网13选用高效型除沫网。高效型除沫网的孔隙率为0.975，丝网密度为150kg/m³，采用高效型除沫网性价比高，且分离效率高。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种气液分离器，包括分离器本体、气液混合进口和出气口，所述气液混合进口和所述出气口均设置于所述分离器本体的外侧壁上，且均与所述分离器本体的腔体连通，所述出气口设置于所述分离器本体的上部，并且所述腔体内包括第一分离区、第二分离区和第三分离区，其特征在于，包括：所述第一分离区内设有挡板，所述第二分离区内设有间隔设有多个第一除沫网。

2.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述腔体的第二分离区内设有多个安装架，一个所述第一除沫网与一个所述安装架焊接连接。

3.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述第一除沫网为半圆状第一除沫网，所述半圆状第一除沫网的直径边沿竖直方向布置在所述腔体内。

4.根据权利要求3所述的气液分离器，其特征在于，多个所述第一除沫网交错设置在所述腔体的两侧。

5.根据权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，设置在同一侧的相邻的两个所述第一除沫网之间的距离为20cm-30cm。

6.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板为圆弧状，并且其圆弧角小于180°，其圆弧与所述腔体内部弧度相同，并且所述挡板的直线边沿着所述气液分离器本体的径向布置。

7.根据权利要求6所述的气液分离器，其特征在于，所述挡板靠近所述气液混合进口的一面上设有沿竖直方向布置的长条形凹槽。

8.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，在所述腔体的出气口连接处设有梯型滤液件，所述梯型滤液件与所述出气口连接处设有第二除沫网。

9.根据权利要求8所述的气液分离器，其特征在于，所述第一除沫网和所述第二除沫网均为为高效型除沫网。

10.根据权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述气液分离器为重力式气液分离器。