專利名稱：一種氣液分離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)設備中的一種氣、液兩相的分離裝置，特別是使用在空調、壓縮機、塔器或蒸發(fā)器內的氣液分離裝置。本發(fā)明包括封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界連通的排氣口等。
背景技術：
現(xiàn)代工業(yè)生產中氣液分離裝置應用范圍很廣，如蒸發(fā)系統(tǒng)在工作過程中產生的二次蒸汽往往要作為下一效蒸發(fā)設備的熱源，但其中常常夾帶有大量的微小液滴和其它組分，混合在二次蒸汽中隨之流動，若不能有效去除，將影響二次蒸汽的品質，消耗部分能量，降低蒸發(fā)效率，而且會在管線中進一步凝結，形成水錘沖擊設備，造成設備損毀；同樣在某些工業(yè)生產中產生的飽和氣體在遇到溫度和壓力變化時，其中的一部分可凝性氣體將發(fā)生 相變而形成一個個微小的液滴跟隨氣體流動，要獲得較為潔凈的氣體或液體，需要采用特殊裝置將其進行氣液分離。目前應用的分離裝置大多數(shù)為迷宮式、格柵式、絲網式等等，其主要原理都是利用氣液物質的密度不同而進行分離。在實際應用中如果流動氣液混合物遇到某些阻擋作用，其中的氣體將會迅速在阻滯下改變流動方向，在壓力驅使下穿過迷宮結構或其他折流式通道，而液體物質密度大，由于慣性作用，繼續(xù)保持著原有的運動趨勢，在特定機構的阻滯和碰撞下被滯留在分離機構表面，依靠自身的重力作用，向下滴落或匯集，并集中通過排放管排出。但是這些分離裝置往往用多次折流和較小的流通截面實現(xiàn)氣液分離，將形成較大的壓力損失，分離效率普遍不高，達不到理想要求，而且分離裝置大量采用細鋼絲或薄板材料制成，設備使用可靠性不高，清洗維修困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術不足的氣液分離裝置。本發(fā)明為一種由封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界或相應設備連通的排氣口構成的氣液分離裝置，在筒狀結構的內壁固定著錐臺形截面的導流錐面的下底，導流錐面的頂部固定分流筒的底部，在導流錐面的下部用至少兩根連接桿固定著向裝置上部凸出的球缺狀的阻流蓋，分流筒的側壁等距開有至少兩個矩形孔，在每個矩形孔處設置有截面為矩形的并為擴張截面的且沿分流筒切向布置的離心通道，在導流錐面的底部上設置有至少一個連通導流錐上部與下部通道。本發(fā)明的氣液分離裝置中，分流筒的側壁等距開有三個矩形孔，這三個矩形孔的面積和大于排氣口的面積，離心通道與裝置軸向平行的兩側壁分別為兩個不同半徑的圓弧面，且各離心通道按同一旋向設置。本發(fā)明的氣液分離裝置介質流通截面大，結構穩(wěn)定、氣液分離效果可靠，工作過程中震動減小，壓力損失小，除液干凈。在實際生產工作過程中，氣液混合物產生在密閉設備內，由底部壓力推動和排氣口真空系統(tǒng)抽拉共同作用下高速自下而上運動，當遇到阻流蓋時氣液運行的截面發(fā)生突變，截面變窄，由于氣液總量保持不變，因此流速被動加快，同時，在設備筒體中間部位由于阻流蓋的阻礙作用，氣液運動方向突然發(fā)生改變，氣液混合物沿筒壁與阻流蓋形成的通道內快速流動到導流錐內，在阻流蓋的阻滯和撞擊作用以及液滴的運動慣性下大量的液滴被滯留在阻流蓋下表面，并匯集到邊緣向下滴落，形成一次氣液有效分離。經過一次氣液分離的混合物分離并不徹底，隨后沿導流錐向上流動，又被不斷地改變流動方向和流動速度，直到進入分流筒，再次被分流筒頂蓋撞擊和阻滯，并強制改變運動方向，縮小運動截面，增加流動速度，進入到分流筒筒壁的方形槽孔內，形成二次氣液分離，被分離后的液滴沿導流錐向下流動滴落。本發(fā)明的分離裝置中當進行二次氣液分離后的氣液混合物進入到分流筒方形槽孔進而流動至由內、外離心筒側板、離心筒蓋板組成的離心筒時，流動速度已大大加快，并在離心筒內做離心式運動，在離心力和慣性的共同作用下由于氣、液兩相密度完全不同，氣、液被徹底分離，形成第三次氣、液分離，較為純凈的氣體進入到設備頂部的筒體封頭內繼續(xù)向上移動，運行截面突然變大，流速變緩，最后進入到排氣口，由于排氣口管道截面很小，較為純凈的氣體運行速度被再次強制變快，運行方向被強制改變，且形成垂直向上的流 動趨勢，少量液滴在重力、慣性、粘滯阻力等多重因素影響下被精確分離，形成了第四次氣、液分離過程。進入到排氣口內的氣體品質高、純凈度好。本發(fā)明中第三、第四次氣、液分離后產生的液體均匯集在由導流錐和筒體內壁形成的夾套空間內，由數(shù)個下部為圓弧形的排液管排出。排液管下部的圓弧形成水封，依靠自身重力被擠壓排出，以防止氣液混合物由此直接流竄到設備封頭內。本發(fā)明裝置所有流通截面大，節(jié)能降耗。在實際使用中壓力損失小，分離效果好，設備使用效率高，維修清洗十分方便，使用周期長，通常情況下只需要浸泡清洗便能達到很好的清洗效果，大大降低了設備運行成本。


附圖I為本發(fā)明的剖面示意圖。附圖2為圖I沿分離筒處的剖切俯視圖。圖中1為阻流蓋,2為連接桿,3為筒狀結構,4液體通道,5為導流錐面,6為離心通道的外側板，7為離心通道的內側板,8為離心通道的蓋板,9為封頭，10為排氣口，11為分流筒，12為分流筒側壁上開設的矩形孔，13為離心通道支撐桿，14為離心通道。
具體實施例方式本發(fā)明以下結合附圖及實施例進行解釋。本實施例中離心筒數(shù)量設置為三個，以圓形均勻布置。在應用十分廣泛的蒸發(fā)器中，對于二次蒸汽的品質要求也非常高，因為較為純凈的二次蒸汽能提高設備熱效率、延長設備使用壽命、減少水錘現(xiàn)象、獲得理想的二次冷凝水，因此，氣、液分離裝置的作用十分關鍵。本發(fā)明的氣液分離裝置一般設置在待分離汽液的蒸發(fā)設備(如空調、壓縮機、塔器或蒸發(fā)器內)的頂部，臺階式固定，與二次蒸汽排氣口相連通。本發(fā)明中，封頭9的上部設置有排氣口 10。封頭9下端焊接固定有筒狀結構3。導流錐面5按設計要求焊接固定在設備筒壁3的內側上，導流錐面的夾角為120。錐角，焊接時應牢固可靠，導流錐面5與筒狀結構3的筒壁之間形成的連接焊縫不能有滲漏，以防止氣液混合物由此流通，形成氣液夾帶。在導流錐面5的下部用數(shù)根連接桿2等間隔將阻流蓋I牢靠固定。本發(fā)明的分流筒11為圓柱形圓筒，分流筒11的下底固定于導流錐面5的頂部；其上部用頂蓋焊接密封，在分流筒11筒壁上沿不同的方向等間距開有三個方形槽孔12，三個槽孔12的總截面積應比排氣口 10管截面積略大，這些槽孔形成氣液運行通道的出口。離心通道的外側板6與離心通道的內側板7為半徑和圓心都不相同的兩個圓形弧板，并按設計要求與分流筒11的筒壁上的方形槽孔12相連接，用離心筒蓋板8焊接密封，并沿分流筒11的切向布置，形成數(shù)三個截面擴張的氣液運行通道14。在導流錐面5的下部用三根連接桿固定著向裝置上部凸出的呈球缺狀的阻流蓋1，分流筒的側壁等距開有至少兩個矩形孔，在每個矩形孔處設置有截面為矩形的并為擴張截面的且沿分流筒切向布置的離心通道，在導流錐面5的底部上設置有至少一個連通導流錐面5的上部與下部液體通道排液管4，排液管4排液口向上彎曲，并確保排液口不高出導流錐面5的表面。所有構件安裝完成后形成一個完整的氣液分離裝置。
通過蒸發(fā)器換熱元件的充分加熱，待蒸發(fā)液體介質被不斷加熱繼而達到沸點，并產生二次蒸汽沿筒體向上快速流動。但是蒸發(fā)所產生的二次蒸汽內夾帶有大量的微小液滴和其它可凝性物質，若不能有效去除，將影響二次蒸汽的品質，消耗部分能量，降低蒸發(fā)效率，而且會在管線中進一步凝結，形成水錘沖擊設備，甚至造成設備損毀。本發(fā)明實際使用中，在蒸發(fā)設備底部飽和蒸汽壓力推動和排氣口真空系統(tǒng)抽拉共同作用下，夾帶微小水滴和其它可凝性物質的二次蒸汽高速自下而上運動，當遇到阻流蓋I時氣液運行的截面發(fā)生突變，截面變窄，由于氣液總量保持不變，因此流速被動加速，同時，在設備筒體中間部位由于阻流蓋I的阻礙作用，氣液運動方向突然發(fā)生改變，氣液混合物沿筒壁3與阻流蓋I形成的通道內快速流動到導流錐5內。阻流蓋I形狀設計為球缺狀，在增加設備使用可靠性的同時以便于液滴向阻流蓋I邊緣匯集和加大氣液混合物的流動方向改變，在阻流蓋的阻滯和撞擊作用以及液滴的運動慣性下，大量的液滴被滯留在阻流蓋下表面，并匯集到邊緣向下滴落，形成一次氣液有效分離。經過一次氣液分離的混合物隨后沿導流錐5向上流動，又被不斷地改變流動方向和流動速度，直到進入分流筒12，再次被分流筒頂蓋11撞擊和阻滯，并強制改變運動方向，縮小運動截面，增加流動速度，進入到分流筒筒壁的方形槽孔內，形成二次氣液分離，被分離后的液滴沿導流錐向下流動滴落。當進行二次氣液分離后的氣液混合物進入到分流筒12方形槽孔進而流動至由外離心筒側板6、內離心筒側板7、離心筒蓋板8組成的離心筒14時，流動速度已大大加快，并在離心筒14內做離心式運動，在離心力和慣性的共同作用下由于氣、液兩相密度完全不同，氣、液被徹底分離，形成第三次氣、液分離。氣體進入到設備頂部的筒體封頭9內繼續(xù)向上移動，最后進入到排氣口 10，少量液滴在重力、慣性、粘滯阻力等多重因素影響下被精確分離，形成了第四次氣、液分離過程。進入到排氣口內的氣體品質高、純凈度好。第三、第四次氣、液分離后產生的液體均匯集在由導流錐5和筒體3內壁形成的夾套空間內，由數(shù)個下部為圓弧形的排液管4排出。排液管下部的圓弧形成水封，依靠自身重力被擠壓排出，以防止氣液混合物由此直接流竄到設備封頭內。本發(fā)明裝置所有流通截面大，節(jié)能降耗。在實際使用中壓力損失小，分離效果好，設備使用效率高，維修清洗十分方便，使用周期長 ，通常情況下只需要浸泡清洗便能達到很好的清洗效果，大大降低了設備運行成本。
權利要求
1.一種氣液分離裝置，其特征在于所述的汽液分離裝置由封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界連通的排氣口構成，其中在筒狀結構的內壁固定著錐臺形截面的導流錐面的下底，導流錐面的頂部固定分流筒的底部，在導流錐面的下部用至少兩根連接桿固定著向裝置上部凸出的球缺狀的阻流蓋，分流筒的側壁等距開有至少兩個矩形孔，在每個矩形孔處設置有截面為矩形的并為擴張截面的且沿分流筒切向布置的離心通道，在導流錐面的底部上設置有至少一個連通導流錐上部與下部液體通道。
2.根據(jù)權利要求I所述的氣液分離裝置，其特征在于分流筒的側壁等距開有三個矩形孔，這三個矩形孔的面積和大于排氣口的面積，離心通道與裝置軸向平行的兩側壁分別為兩個不同半徑的圓弧面，且各離心通道按同一旋向設置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使用在空調、壓縮機、塔器或蒸發(fā)器內的氣、液兩相的分離裝置。本發(fā)明由封頭、位于封頭下的筒狀結構，以及位于裝置內的阻流蓋、導流錐面、設置有頂蓋的分流筒、離心通道、排液管和設置于封頭上的與外界連通的排氣口構成，其中在筒狀結構的內壁固定著導流錐面的下底，導流錐面的頂部固定分流筒的底部，在導流錐面的下部用連接桿固定著阻流蓋，分流筒的側壁等距開有至少兩個矩形孔，在每個矩形孔處設置有截面為矩形的并為擴張截面的且沿分流筒切向布置的離心通道，在導流錐面的底部上設置有連通導流錐上部與下部液體通道。
文檔編號B01D45/16GK102872655SQ20121035422
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者張培洲, 邵琿, 蓋美萍, 張銳 申請人:蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責任公司, 九江九洲節(jié)能環(huán)保工程有限公司