一種微通道氣液分離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種微通道氣液分離器，包含入口分配室、預(yù)分離器、蓋板、分離室等；其中預(yù)分離器由多塊微通道單元板疊加組成，每塊微通道單元板上刻有入口主槽道和多個(gè)平行子槽道；氣液混合物由入口分配室分配到預(yù)分離器各個(gè)微通道單元板的入口主槽道，氣流中的液滴夾帶消失，液相以液膜的形式均勻地沿著槽道的周向分布形成環(huán)狀流；環(huán)狀流流經(jīng)各個(gè)微通道單元板的子通道以后液相將富集于首尾兩個(gè)子槽道，氣相富集于中間的子槽道進(jìn)行氣液預(yù)分離；預(yù)分離后的氣液最后分別匯集到三個(gè)分離室進(jìn)行再分離；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、占據(jù)空間小、安全穩(wěn)定、效率高，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】一種微通道氣液分離器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將氣體和液體混合流體分離的裝置，尤其涉及一種微通道氣液分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]氣液分離是一種將氣體和液體混合流體分離的技術(shù)，具體指從氣流中分離出霧滴或液滴的技術(shù)。氣液分離器在石油、化工行業(yè)中具有較多應(yīng)用，可安裝在氣體壓縮機(jī)的出入口用于氣液分離，分餾塔頂冷凝冷卻器后氣相除霧，各種氣體水洗塔，吸收塔及解析塔的氣相除霧，濕法脫硫，煙氣余熱利用等。隨著微加工技術(shù)的發(fā)展，儀器的微型化，集成化和便攜帶化，微型氣液分離器的必要性越來(lái)越高。
[0003]傳統(tǒng)氣液分離器的分離原理為利用組分質(zhì)量(重量)不同對(duì)混合物進(jìn)行分離。即根據(jù)氣體與液體的密度不同，相同體積下氣體的質(zhì)量比液體的質(zhì)量小的原理將氣液分開，如重力沉降分離、慣性分離、離心分離等。
[0004]中國(guó)專利ZL02232413.5公開了一種氣液分離器適用于貌似管節(jié)流的機(jī)械壓縮式制冷系統(tǒng)。裝在蒸發(fā)器與回氣管之間，由圓柱管上下兩端托別擠壓管壁成孔焊封為筒體，豎直放置。但該專利中氣液分離器需要豎直放置，占據(jù)較大的空間，不利于設(shè)備小型化。
[0005]中國(guó)發(fā)明專利200810196675.2公開了一種氣液分離器。該分離器包括筒體和筒蓋，在筒蓋上設(shè)出氣口，在筒體內(nèi)靠近聽不的地方設(shè)絲網(wǎng)涂沫器，在筒體內(nèi)下部設(shè)遮流傘，遮流傘下方設(shè)一浮球，該浮球與筒底設(shè)置的止回閥閥芯相連，在絲網(wǎng)涂沫器和遮流傘之間的筒體側(cè)壁上，設(shè)有一氣液進(jìn)口。雖然能起到氣液分離作用，但效果不是很理想，效率低，直接采用遮流傘及絲網(wǎng)涂沫器進(jìn)行液體顆粒聚集及收集，一部分的液態(tài)烴及水等雜質(zhì)不能完全分離并清除，給后續(xù)分子篩脫水裝置和加工裝置的正常運(yùn)行帶來(lái)麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有氣液分離器分離方式和應(yīng)用領(lǐng)域單一的問題，尤其是解決傳統(tǒng)氣液分離器受氣流中液滴夾帶造成分離效率低的問題，從而提供了一種微通道氣液分離器，在微尺度下運(yùn)行可靠穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，分離效率高，可應(yīng)用與多個(gè)領(lǐng)域。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種微通道氣液分離器，包括進(jìn)料口 1、入口分配室2、預(yù)分離器、蓋板16、分離室；
[0009]所述分離室包括第一分離室6、第二分離室5、第三分離室4，每個(gè)分離室的頂部各對(duì)應(yīng)設(shè)有氣相分離出口 13、14、15，底部各對(duì)應(yīng)設(shè)有液相分離出口 10、11、12 ;
[0010]其中，預(yù)分離器由多塊微通道單元板3疊加而成，每塊微通道單元板3上刻有一條用作入口的主槽道17以及與所述主槽道17連通的多條平行設(shè)置的子槽道；
[0011 ] 所述子槽道包括第一個(gè)子通道18、中間子槽道20和末端子通道19 ;所述第一個(gè)子通道18與第三分離室4連通，所述中間子槽道20與第二分離室5連通，所述末端子通道19與第一分離室6連通；[0012]所述的入口分配室2由有機(jī)玻璃構(gòu)成，并與每個(gè)微通道單元板3上的主槽道17連通；
[0013]所述的蓋板16密封結(jié)合在預(yù)分離器和入口分配室2的頂部；
[0014]所述第一分離室6、第二分離室5、第三分離室4的縱向分別安裝有擋板7、8、9，擋板7、8、9高度小于各個(gè)分離室的高度。
[0015]每塊微通道單元板3之間通過熱融合連接；主槽道17和子槽道采用激光加工。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0017]1.本發(fā)明核心點(diǎn)在于預(yù)分離器由多塊微通道單元板3疊加而成，每個(gè)微通道單元板3上刻有一條用作入口的主槽道17以及與所述主槽道17連通的多條平行設(shè)置的子槽道；采用上述結(jié)構(gòu)能夠解決多種領(lǐng)域內(nèi)的氣液分離問題，尤其是克服傳統(tǒng)氣液分離器受液滴夾帶造成分離效率低的問題。當(dāng)主槽道和子槽道當(dāng)量直徑減小到微米級(jí)別時(shí)，表面張力的主導(dǎo)作用就突出，這將使得氣流中不含有液滴夾帶。
[0018]2.本發(fā)明的整套裝置主要由數(shù)塊有機(jī)玻璃板鍵合組成，其技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，成本低、占據(jù)空間小、安全穩(wěn)定、效率高，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的微通道氣液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的微通道單元板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的微通道單元板上主槽道截面的氣液分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1至圖3所示。本發(fā)明微通道氣液分離器，包括包含進(jìn)料口 1、入口分配室2、預(yù)分尚器、蓋板16、分尚室；
[0025]所述分離室包括第一分離室6、第二分離室5、第三分離室4，每個(gè)分離室的頂部各對(duì)應(yīng)設(shè)有氣相分離出口 13、14、15，底部各對(duì)應(yīng)設(shè)有液相分離出口 10、11、12 ;
[0026]其中，預(yù)分離器由多塊微通道單元板3疊加而成，每塊微通道單元板3上刻有一條用作入口的主槽道17以及與所述主槽道17連通的多條平行設(shè)置的子槽道；每個(gè)微通道單元板3之間通過高溫高壓熱鍵融合。主槽道17和子槽道可采用激光加工；
[0027]所述子槽道包括第一個(gè)子通道18、中間子槽道20和末端子通道19 ;所述第一個(gè)子通道18與第三分離室4連通，所述中間子槽道20 (有4條)與第二分離室5連通，所述末端子通道19與第一分離室6連通；
[0028]其中，第一分離室6、第二分離室5、第三分離室4的縱向分別安裝有擋板7、8、9，擋板7、8、9高度小于各個(gè)分離室的高度。
[0029]所述的入口分配室2由有機(jī)玻璃構(gòu)成，并與每塊微通道單元板3上的主槽道17連通，預(yù)分離器通過高溫高壓熱鍵融合。
[0030]所述的蓋板16為一塊有機(jī)玻璃，密封結(jié)合在預(yù)分離器和入口分配室2的頂部，所述密封結(jié)合，可通過高溫高壓熱鍵融合的方式。[0031]所述的分離室也可由多塊有機(jī)玻璃通過高溫高壓熱鍵融合構(gòu)成。
[0032]氣液混合物由進(jìn)料口 I輸送到入口分配室2，再?gòu)娜肟诜峙涫?分配到預(yù)分離器的各個(gè)微通道單元板3。此時(shí)由于微尺寸下表面張力的主導(dǎo)作用，在各個(gè)微通道單元板3上主槽道17內(nèi)氣流中的液滴夾帶消失，液相以液膜的形式均勻地沿著槽道的周向分布形成環(huán)狀流，如圖3所示。
[0033]環(huán)狀流流經(jīng)各個(gè)子通道以后液相將富集于第一個(gè)子通道18和末端的子通道19，氣相富集于中間子通道20進(jìn)行氣液預(yù)分離。每塊微通道單元板3的第一個(gè)子槽道18的流體在第三分離室4中匯集，末端子槽道19的流體在第一分離室6中匯集，中間子槽道20的流體在第二分離室5中匯集。最后，液相分別從第一分離室6、第二分離室5和第三分離室4底部的液相分離出口 10、11、12采出，氣相分別從第一分離室6、第二分離室5和第三分離室4頂端的氣相分離出口 13、14、15采出。
[0034]如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0035]本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微通道氣液分離器，其特征在于:包括進(jìn)料口、入口分配室、預(yù)分離器、蓋板、分離室； 所述分離室包括第一分離室、第二分離室、第三分離室，每個(gè)分離室的頂部各對(duì)應(yīng)設(shè)有氣相分離出口，底部各對(duì)應(yīng)設(shè)有液相分離出口 ； 其中，預(yù)分離器由多塊微通道單元板疊加而成，每塊微通道單元板上刻有一條用作入口的主槽道以及與所述主槽道連通的多條平行設(shè)置的子槽道； 所述子槽道包括第一個(gè)子通道、中間子槽道和末端子通道；所述第一個(gè)子通道與第三分離室連通，所述中間子槽道與第二分離室連通，所述末端子通道與第一分離室連通；所述的入口分配室由有機(jī)玻璃構(gòu)成，并與每個(gè)微通道單元板上的主槽道連通； 所述的蓋板密封結(jié)合在預(yù)分離器和入口分配室的頂部； 所述第一分離室、第二分離室、第三分離室的縱向分別安裝有擋板，擋板高度小于各個(gè)分離室的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道氣液分離器，其特征在于:每塊微通道單元板之間通過熱融合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道氣液分離器，其特征在于:主槽道和子槽道采用激光加工。
【文檔編號(hào)】B01D49/00GK203447925SQ201320557736
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】汪雙鳳, 陳錦芳, 趙瑩, 周發(fā)賢, 張永清, 張喆 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)