CN2832267Y - 一种气液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气液分离装置,其包括分离室,在分离室上设有混合气液流的进口,分离室的一端具有再分离室,在分离室和再分离室之间设有隔板,分离室的另一端具有集液室,循环管连通分离室和再分离室,在再分离室上设有排气管,升气管分别朝向隔板的两侧延伸,升气管的一端部位于分离室内,其另一端部位于再分离室内,并且与排气管的端部相对置,在升气管的端部与排气管的端部之间或附近设有形板构成的再分离机构。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混合气液流的分离装置,特别适用于旋转气流的液滴分离。
背景技术
在石油化工产品的生产过程中,随着现有技术的不断改进和完善,气液分离技术已经得到了长足发展,在现有技术中已经采用了如图8所示气液分离设备,这种分离设备的工作原理和用于分离气体与固体的旋风分离器的工作原理大致相同。这种分离设备在运行过程中,使混合气液流1通过沿切线方向设置的入口21进入分离室12,进入分离室12的混合气液流1在分离室12内旋转移动,旋转的混合气液流1在升气管24的外壁和分离室12的侧壁18内侧之间向下旋转移动。在离心力的作用下,旋转混合气液流1中的液体物质形成的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧形成液体物质膜,随着液体物质膜增厚,在其自重力的作用下,液体物质膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流入集液室23,被分离出的液体物质通过排液口38进入输送管道或贮存容器。由此混合气液流1在分离室12内完成气体与液体的第一次分离。残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部,在排气管32的引导作用下,在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部,残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上,液滴在此凝聚形成液膜,液膜随着气流一边旋转一边沿升气管向上移动。在升气管24的端部与排气管的端部之间具有间隙,液滴和一部分混合气液流通过间隙被甩到再分离室27内,由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区,所以在循环管35的两端存在压力差,从升气管24内甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35,气液混合物通过循环管35,再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、再分离室27、循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种循环的混合气液流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流相互混合,这种混合气流中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧,形成液膜,液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23,由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。
但是,经过再分离的混合气液流的分离效果还需要进一步提高,混合气液流的分离设备还需要进一步完善。
实用新型内容
为了更加有效地提高混合气液流的分离效果,本实用新型提供一种气液分离装置,其包括分离室,在分离室上设有混合气液流的进口。分离室的一端具有再分离室,在分离室和再分离室之间设有隔板,分离室的另一端具有集液室,循环管连通分离室和再分离室,在再分离室上设有排气管,升气管分别朝向隔板的两侧延伸,升气管的一端部位于分离室内,其另一端部位于再分离室内,并且与排气管的端部相对置,在升气管的端部与排气管的端部之间或附近设有形板构成的再分离机构。
按照本实用新型提供的另一种气液分离装置,其中升气管在分离室和再分离室的中央部位延伸,并且升气管的轴线与分离室和再分离室的中心轴线设置方向一致,循环管的一端固定在再分离室的侧壁上,该固定位置靠近隔板,循环管的另一端在分离室的内部一直延伸到分离室中心轴线的附近,而且在循环管的另一端上具有固定连接的折流板。通过连接装置将所述形板与升气管的端部或排气管的端部相连接。
按照本实用新型提供的另一种气液分离装置,其中所述再分离机构由环形板构成,所述环形板的内径大于升气管和排气管的外径,由此在所述环形板的内侧壁表面与升气管和排气管的外侧壁表面之间形成间隙,环形板的高度大于或等于升气管的端部与排气管的端部之间的距离,借助连接装置将环形板固定在排气管或升气管上。
按照本实用新型提供的另一种气液分离装置,其中所述再分离机构由一整体螺旋形板构成,借助连接装置将所述整体螺旋形板固定在升气管的端部与排气管的端部之间。
按照本实用新型提供的另一种气液分离装置,其中所述再分离机构由两片、三片或多片螺旋形板构成,借助连接装置分别将所述两片、三片或多片螺旋形板固定在升气管的端部与排气管的端部之间,相邻螺旋形板的端部相互错开,并且在相邻螺旋形板的端部之间具有可以使混合气液流通过的间隙。
按照本实用新型提供的另一种气液分离装置,其中所述再分离机构由两片、三片或多片圆弧形板构成,借助连接装置分别将所述两片、三片或多片圆弧形板固定在升气管的端部与排气管的端部之间,相邻圆弧形板的端部相互错开,并且在相邻圆弧形板的端部之间具有可以使混合气液流通过的间隙。
由于在本实用新型提供的气液分离装置中的再分离机构中设置了形板,使得再分离气液流与形板发生碰撞,从而有效地将再分离气液流中的微小液滴从气液流中分离出来,因而进一步提高了气液分离装置的分离效果。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种气液分离装置的实施例的侧视示意图。
图2是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第一实施例放大的侧视示意图,其中形板呈环形。
图3是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第二实施例放大的侧视示意图,其中形板呈整体螺旋形。
图4是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第二实施例放大的俯视示意图。
图5是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第三实施例放大的侧视示意图,其中形板呈圆形或螺旋形截面。
图6是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第三实施例的放大俯视示意图,其中形板呈两块圆形板。
图7是本实用新型提供的一种气液分离装置中的再分离机构的第三实施例的另一种方式的放大的俯视示意图,其中形板呈三块螺旋形板。
图8是现有技术中的一种气液分离设备的示意图。
具体实施方式
如图1所示,在本实用新型提供的一种气液分离装置20中,其包括分离室12,在分离室12上设有混合气液流1的进口21。所述分离室12的上端具有再分离室27,在分离室12和再分离室27之间设有隔板19。分离室12的下端具有集液室23。循环管35连通分离室12和再分离室27。在再分离室27上设有排气管32。升气管24分别朝向隔板19的上下两侧延伸。升气管24的一端部26位于分离室12内,其另一端部25位于再分离室27内。所述升气管24的另一端部25与排气管32的端部31相对置。升气管24在分离室12和再分离室27的中央部位延伸,并且升气管24的轴线与分离室12和再分离室27的中心轴线设置方向一致,循环管35的一端36固定在再分离室27的侧壁11上,该固定位置靠近隔板19,循环管35的另一端37在分离室12的内部一直延伸到分离室12中心轴线的附近,而且在循环管35的另一端37上具有固定连接的折流板29。
如图2所示,其中表示本实用新型提供的气液分离装置的第一实施例,其中再分离机构10由环形板13构成,所述环形板13位于升气管24的端部25与排气管32的端部31附近。所述环形板13的内径大于升气管24和排气管32的外径,由此在所述环形板13的内侧壁表面与升气管24和排气管32的外侧壁表面之间形成间隙D1。环形板13的高度H大于或等于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间的距离L。借助本领域技术人员常用的不可拆卸的或可拆卸的固定连接装置,将环形板13固定在排气管32或升气管24上(未图示)。
下面详细说明本实用新型提供的如图1和2所示的一种气液分离装置的实施例的运行过程。
参照附图1和2所示的本实用新型提供的一种气液分离装置的实施例,这种分离装置在运行过程中,使混合气液流1通过沿切线方向设置的入口21进入分离室12,进入分离室12的混合气液流1在分离室12内旋转移动,旋转移动的混合气液流1在升气管24的外壁和分离室12的侧壁18内侧之间向下旋转移动。在离心力的作用下,旋转混合气液流1中的液体物质形成的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧形成液体物质膜,随着液体物质膜增厚,在其自重力的作用下,液体物质膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流入集液室23,被分离出的液体物质通过排液口38进入未图示的输送管道或贮存容器。由此混合气液流1在分离室12内完成气体与液体的第一次分离。
残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部,在排气管32的引导作用下,在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部,残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上,液滴在此疑聚形成液膜,液膜随着气流2一边旋转一边沿升气管向上移动。由于在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间具有间隔区域,在此实施例中,在升气管24的端部25与排气管32的端部31附近设置了环形板13。在此处,液滴和一部分混合气液2流通过间隔区域被甩到环形板13的内壁上。液滴在环形板13的内壁上凝聚形成液膜,液膜随着气流2一边旋转一边沿环形板13的内壁向上移动。并通过环形板13的内壁与排气管32外壁之间的间隙D1进入再分离室27内。由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区,所以在循环管35的两端存在压力差,从环形板13的内壁与排气管32外壁之间的间隙D1之间甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35,气液混合物通过循环管35,再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、环形板13、再分离室27、循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种循环的混合气液流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流4相互混合,这种混合气流中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧,形成液膜,液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23,由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。
如图3和4所示,所述再分离机构10由一整体螺旋形板16构成,所述整体螺旋形板16位于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间。借助连接装置将所述整体螺旋形板16固定在升气管24的端部25与排气管32的端部31。
下面详细说明本实用新型提供的如图3和4所示的一种气液分离装置的实施例的运行过程。
参照附图1、3和4,当残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部时,在排气管32的引导作用下,在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部,残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上,液滴在此凝聚形成液膜,液膜随着气流2一边旋转一边沿升气管24向上移动。由于在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间具有间隔区域,在此实施例中,在升气管24的端部25与排气管32的端部31附近设置了整体螺旋形板16。在此处,液滴和一部分混合气液流通过间隔区域被甩到整体螺旋形板16的内壁上。液滴在整体螺旋形板16的内壁上凝聚形成液膜,液膜随着气流一边旋转一边沿整体螺旋形板16的内壁向上移动,并通过整体螺旋形板16的螺距D4之间形成的间隔区域和整体螺旋形板16与排气管32的端部31形成的开口进入再分离室27内。由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区,所以在循环管35的两端存在压力差,从整体螺旋形板16的螺距D4之间形成的间隔区域和整体螺旋形板16与排气管32的端部31形成的开口之间甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35,气液混合物通过循环管35,再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、整体螺旋形板16、再分离室27、循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种循环的混合气液2流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流4相互混合,这种混合气流4中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧,形成液膜,液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23,由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。
如图5和6所示,本实用新型的提供的气液分离装置中的再分离机构10由两片圆弧形板14构成。所述两片圆弧形板14位于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间。借助连接装置分别将所述两片圆弧形板14固定在升气管24的端部25与排气管32的端部31。使相邻圆弧形板14的端部相互错开,并且在相邻圆弧形板14的端部之间具有可以使混合气液流2通过的间隙D3。
在本实用新型的提供的另一种未图示的气液分离装置的再分离机构10的实施例中,所述再分离机构10由三片或多片圆弧形板14构成,所述三片或多片圆弧形板14位于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间。借助连接装置分别将所述三片或多片圆弧形板14固定在升气管24的端部25与排气管32的端部31。相邻圆弧形板15的端部相互错开,并且在相邻圆弧形板15的端部之间具有可以使混合气液流2通过的间隙。
下面详细说明本实用新型提供的如图5和6所示的一种气液分离装置的实施例的运行过程。
参照附图1、5和6,当残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部时,在排气管32的引导作用下,在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部,残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上,液滴在此凝聚形成液膜,液膜随着气流2一边旋转一边沿升气管24向上移动。由于在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间具有间隔区域,在此实施例中,在升气管24的端部25与排气管32的端部31附近设置了两片圆弧形板14。在此处,液滴和一部分混合气液流通过间隔区域被甩到两片圆弧形板14的内壁上。液滴在两片圆弧形板14的内壁上凝聚形成液膜,液膜随着气流一边旋转一边沿两片圆弧形板14的内壁向上移动,并通过两片圆弧形板14端部之间的间隙D3和两片圆弧形板14端部与排气管32的端部31之间的开口处进入再分离室27内。由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区,所以在循环管35的两端存在压力差,从两片圆弧形板14端部间隙D3之间甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35,气液混合物通过循环管35,再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、两片圆弧形板14、再分离室27、循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种循环的混合气液2流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流4相互混合,这种混合气流4中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧,形成液膜,液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23,由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。
本实用新型的提供的另一种气液分离装置的再分离机构10的实施例中,如图7所示,再分离机构10由三片螺旋形板15构成。所述三片螺旋形板15位于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间。借助连接装置分别将所述三片螺旋形板15固定在升气管24的端部25与排气管32的端部31。使相邻螺旋形板15的端部相互错开,并且在相邻螺旋形板15的端部之间具有可以使混合气液流2通过的间隙D2。
在本实用新型的提供的另一种未图示的气液分离装置的再分离机构10的实施例中,再分离机构10由两片或多片螺旋形板构成,所述两片或多片螺旋形板位于升气管24的端部25与排气管32的端部31之间。借助连接装置分别将所述多片螺旋形板固定在升气管24的端部25与排气管32的端部31。使相邻螺旋形板的端部相互错开,并且在相邻螺旋形板15的端部之间具有可以使混合气液流2通过的间隙。
下面详细说明本实用新型提供的如图7所示的一种气液分离装置的实施例的运行过程。
参照附图1和7,当残存有部分液体的旋转混合气液流2在折流板29的上方进入升气管24的内部时,在排气管32的引导作用下,在升气管24内部向上移动的混合气液流2的流速进一步提高。在升气管24的内部,残存在混合气液流2的中的微小液滴被甩到升气管24的内壁上,液滴在此凝聚形成液膜,液膜随着气流2一边旋转一边沿升气管24向上移动。由于在升气管24的端部25与排气管32的端部31之间具有间隔区域,在此实施例中,在升气管24的端部25与排气管32的端部31附近设置了三片螺旋形板15。在此处,液滴和一部分混合气液流通过间隔区域被甩到三片螺旋形板15的内壁上。液滴在三片螺旋形板15的内壁上凝聚形成液膜,液膜随着气流一边旋转一边沿三片螺旋形板15的内壁向上移动,并通过三片螺旋形板15端部之间的间隙D2和三片螺旋形板15各自与排气管32的端部31之间的开口处进入再分离室27内。由于折流板29的中心位于分离室12内的低压区,所以在循环管35的两端存在压力差,从三片螺旋形板15端部间隙D2之间和三片螺旋形板15各自与排气管32的端部31之间的开口处甩出的气液混合物从再分离室27进入循环管35,气液混合物通过循环管35,再经过折流板29的中心孔37进入分离室12。由此在分离室12中的升气管24、三片螺旋形板15、再分离室27、循环管35和分离室12之间形成循环气流。这种循环的混合气液2流进入分离室12后与位于涡旋中心的高速旋转气流4相互混合,这种混合气流4中的液滴被甩到分离室12的侧壁18内侧,形成液膜,液膜沿着分离室12的侧壁18内侧向下流动进入集液室23,由此完成气液再分离。因此使得经过排气管32排出的气体更加纯净。
上述具体实施方式仅仅是用于本领域技术人员理解本实用新型的构思,并非对本实用新型的构思和范围进行限制。本实用新型的构思和范围都记载在本实用新型的权利要求书中。
Claims (7)
1.一种气液分离装置(20),其包括分离室(12),在分离室(12)上设有混合气液流(1)的进口(21),其特征是:分离室(12)的一端具有再分离室(27),在分离室(12)和再分离室(27)之间设有隔板(19),分离室(12)的另一端具有集液室(23),循环管(35)连通分离室(12)和再分离室(27),在再分离室(27)上设有排气管(32),升气管(24)分别朝向隔板(19)的两侧延伸,升气管(24)的一端部(26)位于分离室(12)内,其另一端部(25)位于再分离室(27)内,并且与排气管(32)的端部(31)相对置,在升气管(24)的端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间或附近设有形板(13、14、15、16)构成的再分离机构(10)。
2.根据权利要求1所述的气液分离装置(20),其特征是:升气管(24)在分离室(12)和再分离室(27)的中央部位延伸,并且升气管(24)的轴线与分离室(12)和再分离室(27)的中心轴线设置方向一致,循环管(35)的一端(36)固定在再分离室(27)的侧壁(11)上,该固定位置靠近隔板(19),循环管(35)的另一端(37)在分离室(12)的内部一直延伸到分离室(12)中心轴线的附近,而且在循环管(35)的另一端(37)上具有固定连接的折流板(29)。
3.根据权利要求2所述的气液分离装置(20),其特征是:所述再分离机构(10)由环形板(13)构成,所述环形板(13)的内径大于升气管(24)和排气管(32)的外径,由此在所述环形板(13)的内侧壁表面与升气管(24)和排气管(32)的外侧壁表面之间形成间隙(D1),环形板(13)的高度(H)大于或等于升气管(24)的端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间的距离(L),借助连接装置将环形板(13)固定在排气管(32)或升气管(24)上。
4.根据权利要求2所述的气液分离装置(20),其特征是:所述再分离机构(10)由一整体螺旋形板(16)构成,借助连接装置将所述整体螺旋形板(16)固定在升气管(24)的端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间。
5.根据权利要求2所述的气液分离装置(20),其特征是:所述再分离机构(10)由两片、三片或多片螺旋形板(15)构成,借助连接装置分别将所述两片、三片或多片螺旋形板(15)固定在升气管(24)的端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间,相邻螺旋形板(15)的端部相互错开,并且在相邻螺旋形板(15)的端部之间具有可以使混合气液流(1)通过的间隙(D2)。
6.根据权利要求2所述的气液分离装置(20),其特征是:所述再分离机构(10)由两片、三片或多片圆弧形板(14)构成,借助连接装置分别将所述两片、三片或多片圆弧形板(14)固定在升气管(24)的端部(25)与排气管(32)的端部(31)之间,相邻圆弧形板(15)的端部相互错开,并且在相邻圆弧形板(15)的端部之间具有可以使混合气液流(1)通过的间隙(D3)。
7.根据权利要求3~6之一所述的气液分离装置(20),其特征是:所述将形板(13、14、15、16)固定在排气管(32)或升气管(24)上的连接装置是不可拆卸的或可拆卸的固定连接装置。
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