一種氣液旋風分離器的製作方法

2023-12-04 00:59:06

專利名稱：一種氣液旋風分離器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣液相的分離裝置，適用於旋轉氣液相分離。
背景技術：
在石油化工產品的生產過程中，隨著技術的革新，對氣液分離技術的要求越 來越高，現有技術中己經採用了如圖6示的氣液旋風分離器，其工作原理和用於 氣固分離的旋風分離器的工作原理大致相同。專利US3481118對其工作原理以 及運行過程進行了詳細說明。在運行的過程中，氣液相進料在壓力作用下從進料
(13)高速進入分離室(2)，旋轉過程中，氣液混合物中的液相在離心力作用下 以液滴形式被甩向氣液旋風分離器(17)器壁，甩向器壁的液滴越來越多，慢慢 匯集成液膜，液膜越來越厚，最終在重力作用下，液膜沿氣液旋風分離器(17) 器壁流到集液室(4)中。高速旋轉氣流下旋過程中遭到折流板(9)的阻擋，由 外旋流轉化為內旋流，進入升氣管(6)，升氣管(6)內的旋轉氣流流速進一歩 提高，對其中的液相仍然起到分離作用，分離下來的液相，通過縫隙(5)進入 再分離室(1)，經過位於分離器(17)外側的外循環管(10)，重新進入分離室
(2)進行二次分離。
專利ZL 200520114558.9在上述氣液旋風分離裝置的排氣管與升氣管之間設 置裝有形板的再分離機構以提高分離效果。但在已有氣液分離裝置中，由於經過 分離室下旋的氣流對集液室內的液相產生擾動，嚴重時甚至夾帶集液室內的液 相，影響氣液分離效果。而設置防渦室可以很好的解決這一問題，本實用新型在 現有結構的基礎上增加防渦室的設計，從而防止氣流夾帶集液室內的液相，保持 集液室內液相穩定，提高氣液分離效果。
實用新型內容
為了更加有效的防止從分離室(2)下來的旋轉氣流夾帶起已經被分離下來 的，位於集液室(4)內的液相，提高分離效率，本實用新型在分離室(2)和集 液室(4)之間設有防止液相擾動的防渦室(3)，防渦室(3)的設置可以很大程 度的削弱從分離室下來的旋轉氣流，使其失去攜帶集液室(4)內液相的能力， 從而保護集液室(4)內己被分離的液相。本實用新型提供一種'氣液旋風分離器，氣液旋風分離器(n)由再分離室(i )、
分離室(2)、防渦室(3)和集液室(4)四部分組成。其中氣液旋風分離器(17) 頂部是再分離室(1)，分離室(2)位於再分離室(1)的下部，由隔板(14)隔 開。分離室(2)上部外側是圓柱形的切向進料口 (13)，分離室(2)內的升氣 管(6)延伸到再分離室(1)，頂部與再分離室內的排氣管(11)之間留有一定 大小的縫隙(5)，通過固定板連接，升氣管(6)內分離的液相通過此縫隙(5) 進入再分離室(1)，升氣管(6)底部安裝限制液相擾動的防液罩(7)。分離室 (2)和再分離室(1)通過外循環管(10)連通，外循環管(10)的上端安裝在 再分離室(1)的底部，並與隔板(14)相切，中心與分離器(17)的中心相對， 循環管(10)的另一端與分離室(2)內的折流板(9)相連。折流板9的中 心與升氣管(6)的中心位於同一條直線上。氣液旋風分離器(17)的底部是集 液室(4)，在分離室與集液室之間設有防止液相擾動的防渦室(3)。
防渦室(3)保護集液室(4)內液相，由4 10塊防渦板(19)沿防渦室(3) 內壁均勻安裝組成。防渦板(19)為長方形金屬板，防渦板(19)長度和氣液旋 風分離器(17)的直徑大致相等，寬度約為氣液旋風分離器(17)半徑的1/2-3/4。 防渦板(19)安裝在同一高度上，並與氣液旋風分離器(17)的中心線成一定角 度ci， a為0 20度，角度傾斜方向與氣流旋轉方向成鈍角。
本實用新型提供的另一種防渦室，.由防渦板(22)、 (23)各一塊構成，其中 防渦板22水平安裝在氣液旋風分離器(17)器壁上，為中心對稱的圓缺形金屬 板，圓缺直邊之間的距離為氣液旋風分離器(17)的半徑；防渦板(23)與防渦 板22垂直且經過氣液旋風分離器(17)中心，防渦板(23)為正方形金屬板， 邊長與氣液旋風分離器(17)直徑相等。
本實用新型在分離室(2)與集液室(4)之間設置防渦室G)，防渦室(3) 內設置防渦板，減弱了經過分離室(2)下旋的氣流對集液室(4)內液相產生的 擾動效應，防止氣流夾帶集液室(4)內的液相，保持集液室(4)內液相穩定， 提高氣液分離效果。


圖1是本實用新型提供的氣液旋風分離器的結構示意圖。
圖2是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第一實施例俯視圖。
圖3是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第一實施例側視圖。圖4是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第二實施例俯視圖。 圖5是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第二實施例側視圖。
圖6是己有技術氣液旋風分離器結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的氣液旋風分離器包括再分離室(1)、分離室
(2) 、防渦室G)和集液室(4)。分離室(2)的外側安裝切向圓柱形進料口 (13)， 分離室(2)上端為再分離室(1)，分離室(2)與再分離室(1)由隔板(14) 分開。分離室(2)中心裝有延伸到再分離室(1)的升氣管(6)，升氣管(6) 底部裝有防液相擾動的防液罩(7)。延伸到再分離室(1)的升氣管(6)頂部與 再分離室(1)內與之相對的排氣管(11)之間留有一定大小的縫隙(5),以便 使升氣管(6)中被分離的液相通過此縫隙(5)進入再分離室(1)。外循環管(IO) 的一端位於再分離室(1)底部與隔板(14)相切，且中心與氣液旋風分離器(17) 中心位於同一平面，外循環管(10)的另一端與分離室底部的折流板(9)連接， 排氣管(11)、升氣管(6)和折流板(9)的中心位於同一條直線上，這樣利於 氣液相分離。再分離室(1)和分離室(2)通過外循環管(10)連通。分離室(2) 下部是維持液相穩定的防渦室(3),防渦室(3)下部是集液室(4)。
如圖2， 3所示，是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第一實施例。 由4 10塊長方形防渦板(19)沿氣液旋風分離器(17)內壁均勻安裝組成，金 屬板的長度和氣液旋風分離器U7)的直徑大致相等，寬度約為氣液旋風分離器 (17)半徑的1/2-3/4。防渦板(19)安裝在同一高度上，並與氣液旋風分離器 (17)的中心線成一定角度ot， a為0 20度，角度傾斜方向與氣流旋轉方向成 鈍角。
下面詳細說明由圖1和圖2， 3組成的實施例的運行過程。 氣液旋風分離器運行過程中，氣液相進料在壓力作用下從進料口 (13)進入 分離室(2)，旋轉過程中，氣液混合物中的液相在離心力作用下以液滴的形式被 甩向氣液旋風分離器(17)器壁，被甩向器壁的液滴越來越多，慢慢匯集成液膜， 液膜越來越厚，最終在重力作用下，液膜沿氣液旋風分離器(17)器壁經防渦室
(3) 流到集液室(4)中，由此完成本氣液旋風分離器第一次氣液分離。高速下 旋氣流仍然攜帶部分液相，下旋過程中遇到折流板(9)的阻擋，由外旋流轉為 內旋流，進入升氣管(6)，升氣管(6)內旋轉氣流流速進一步提高，對其中液相仍然具有分離作用，分離下來的液相，通過縫隙(5)進入再分離室(1),經 過外循環管(10)，重新進入分離室(2)進行二次分離。
分離室(2)分離下來的液相在重力作用下沿氣液旋風分離器(17)器壁流 到集液室(4)中。但是折流板(9)並沒有完全削弱外旋氣流，外旋氣流在折流 板(9)以下繼續下旋。下旋氣流經防渦板(19)組成的防渦室阻擋，被極大削 弱。此時，外旋氣流進入液相收集室(4)後幾乎不能夾帶霧沫，即使能夠帶起， 在上旋過程中，上旋氣流會再次遇到防渦室(3)阻擋而被削弱，夾帶霧沫會重 新回到集液室(4)。
如圖4、 5所示，是本實用新型提供的氣液旋風分離器防渦室第二實施例。 防渦室(3)由兩塊防渦板(22)、 23組成。防渦板(22)水平安裝在防渦室
(3) 器壁上，為中心對稱的圓缺形金屬板，圓缺直邊之間的距離為氣液旋風分 離器(17)的半徑。防渦板(23)與防渦板(22)垂直且經過氣液旋風分離器(17) 中心，防渦板(23)為正方形金屬板，邊長與氣液旋風分離器(17)直徑相等。
下面詳細說明由圖1和圖4, 5組成的實施例的運行過程。 氣液旋風分離器運行過程中，氣液相進料在壓力作用下從進料口 (13)進入 分離室(2),旋轉過程中，氣液相中的液相在離心力作用下以液滴的形式被甩向 氣液旋風分離器(17)器壁，被甩向器壁的液滴越來越多，慢慢匯集成液膜，液 膜越來越厚，最終在重力作用下，液膜沿氣液旋風分離器(17)器壁流到集液室
(4) 中。由此完成氣液旋風分離器第一次氣液分離。高速下旋氣流仍然攜帶部 分液相。下旋過程中遇到折流板(9)的阻擋，由外旋流轉為內旋流，進入升氣 管(6)，升氣管(6)內旋轉氣流流速進一步提高，對其中液相仍然具有分離作 用，分離下來的液相，通過縫隙(5)進入再分離室(1)，經過外循環管(10)， 重新進入分離室(2)進行二次分離。
分離室(2)分離下來的液相在重力作用下沿氣液旋風分離器(17)器壁流 到集液室(4)。但折流板(9)並沒有完全削弱外旋氣流，外旋氣流在折流板(9) 以下繼續下旋，下旋中經過由防渦板(22)、 (23)組成的防渦室(3)，外旋流被 削弱切割成兩部分，然後進入集液室(4)。這時旋轉氣流幾乎不能夾帶霧沫，即 使能夠帶起，上旋過程中，氣流會再次遇到防渦室(3)的阻擋而被削弱，夾帶 霧沫會重新回到集液室(4)。
權利要求1、一種氣液旋風分離器(17)，包括再分離室(1)、分離室(2)、防渦室(3)和集液室(4)，其特徵是氣液旋風分離器(17)頂部是再分離室(1)，分離室(2)位於再分離室(1)的下部，由隔板(14)分開，分離室(2)上部外側是圓柱形的切向進料口(13)，分離室(2)內的升氣管(6)延伸到再分離室(1)，升氣管(6)頂部與再分離室(1)內的排氣管(11)之間留有一定大小的縫隙(5)，通過固定板連接，升氣管(6)內分離的液相通過此縫隙(5)進入再分離室(1)，升氣管(6)底部安裝限制液相擾動的防液罩(7)，分離室(2)和再分離室(1)通過外循環管(10)連通，外循環管(10)的上端安裝在再分離室(1)的底部，並與隔板(14)相切，中心與氣液旋風分離器(17)中心位於同一平面內，外循環管(10)的另一端與分離室(2)內的折流板(9)相連，折流板(9)的中心與升氣管(6)的中心位於同一條直線上，氣液旋風分離器(17)底部是集液室(4)，分離室(2)與集液室(4)之間是防止液相擾動的防渦室(3)。
2、 根據權利要求(1)所述氣液旋風分離器(17),其特徵是所述氣 液旋風分離器設有防渦室(3)，防渦室(3)內安裝防渦板，用以削弱經過折流 板(9)下旋氣流的旋流強度，減弱經過分離室下旋的氣流對集液室內液相產生 的擾動效應，防止氣流夾帶集液室內的液相。
3、 根據權利要求2所述的氣液旋風分離器防渦室(3)，其特徵是沿 防渦室(3)內壁均勻安裝4 10塊防渦板(19)，防渦板(19)為長方形金屬板， 金屬板的長度和氣液旋風分離器(17)的直徑大致相等，寬度約為氣液旋風分 離器(17)半徑的1/2~3/4，防渦板(19)安裝在同一高度上，防渦板(19)與 氣液旋風分離器(17)的中心線成一定的角度a，為0 20度，角度傾斜方向與 氣流旋轉方向成鈍角。
4、 根據權利要求2所述的氣液旋風分離器防渦室(3)，其特徵是防 渦室(3)內安裝防渦板(22)， (23)各一塊，防渦板(22)為水平安裝在氣液 旋風分離器(17)器壁上，中心對稱的圓缺形金屬板，圓缺直邊之間的距離為 氣液旋風分離器(17)的半徑，防渦板(23)與防渦板(22)垂直且經過氣液 旋風分離器(17)中心，防渦板(23)為正方形金屬板，邊長與氣液旋風分離 器(17)的直徑相等。
專利摘要本實用新型涉及一種氣液旋風分離器，它包括再分離室、分離室、防渦室和集液室。再分離室位於氣液旋風分離器頂部，分離室位於再分離室的下部，由隔板分開，再分離室與分離室通過外循環管連通。氣液旋風分離器底部是集液室，分離室與集液室之間是防渦室。防渦室內安裝防渦板，以削弱氣液相的旋流強度，減弱經過分離室的下旋氣流對集液室內液相產生的擾動效應，防止氣流夾帶集液室內的液相，從而保持集液室內液相穩定，提高氣液分離效果。
文檔編號B04C5/00GK201295649SQ20082002673
公開日2009年8月26日 申請日期2008年7月31日 優先權日2008年7月31日
發明者孫蘭義, 崔銘偉, 軍 李, 李青松 申請人:中國石油大學(華東)