一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器及方法技術

技術編號：44451960 閱讀：6 留言：0更新日期：2025-02-28 18:56

本發明專利技術涉及一種旋流式波紋板?絲網式氣液分離器及方法，屬于氣液分離技術領域。包括氣液入口、分離器筒體、波紋板、擋板、絲網分離器和氣體出口，分離器筒體上端設置有氣液入口，分離器筒體內腔的下部設置有從上到下順次連接的擋板、絲網分離器、氣體出口上端，氣體出口的下端從分離器筒體底部伸出，分離器筒體內腔的上部設置波紋板，若干波紋板周向均勻布置形成波紋板組，波紋板組的中部高于邊緣，分離器筒體的底端設置有排污口，排污口處設置有排污閥，分離器筒體的設置有溢流口、上位液位計口、下位液位計口。本發明專利技術將氣液分離器中的波紋板螺旋布置，通過擋板的阻隔、壓力和液位的監控和及時的排放，防止重新混合，提高分離效率。

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【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種氣液分離器及方法，屬于氣液分離。

技術介紹

1、氣液分離器是指將氣流中夾雜的液滴分離出來的一種分離裝置。氣液分離器廣泛應用于石油、化工、柴油加氫尾氣回收、天然氣開采、儲運及深加工、煙氣余熱利用、濕法脫硫、濕法除塵及發酵工程等工藝過程。而波紋板分離器憑借著其生產方便、氣液分離效率高、占地面積小等特點在實際的工業生產使用應用較為廣泛。波紋板氣液分離器通常由多個波紋板組成，讓夾帶液滴的氣流在多個波紋板形成的曲折通道中流動，由于慣性的作用，液滴的運動方向很難隨著氣流運動方向的改變而改變。最終在慣性的作用下液滴脫離了氣流的運動軌跡而碰撞在了波紋板壁面上，隨著液滴的累積最終在波紋板上形成了液膜并集水通道排出波紋板；絲網氣液分離器是一種高效的氣液分離裝置，主要用于分離氣體中直徑大于5μm的液滴，當液滴隨氣流通過濾層時，濾層絲網網格阻礙氣流前進，使氣流無限次的改變運動速度和運動方向而繞過絲網前進，這些改變引起液滴對濾層網絲產生慣性沖擊、重力沉降、攔截、布朗擴散、靜電吸引等作用而使液滴微粒聚集分離。

2、但波紋板氣液分離器也有其自身的弊端，當波紋板數量達到一定程度時，氣流可能并不能到達遠離氣流入口處的波紋板通道，造成結構的多余；而與氣流分離被壁面捕捉的液滴只能在自身重力的作用下沿著集水通道流出波紋板，如果波紋板位置布置不合理，可能導致液滴不能及時流出波紋板最終在氣流的作用下與液膜分離或者發生破碎，導致分離效率的下降；當液滴沿壁面排出后，如果液滴長時間在集水池聚集可能導致液滴在蒸發后重新與氣流混合，導致分離效率下降。</p>

3、因此，亟需提出一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器及方法，以解決上述技術問題。

技術實現思路

1、為解決上述問題，提供一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器及方法，在下文中給出了關于本專利技術的簡要概述，以便提供關于本專利技術的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本專利技術的窮舉性概述。它并不是意圖確定本專利技術的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本專利技術的范圍。

2、本專利技術的技術方案：

3、一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器及方法，包括排污口、人孔、氣液入口、入口空間測壓孔、上位液位計口、下位液位計口、分離器筒體、波紋板、擋板、絲網分離器、分離空間測壓孔、氣體出口和溢流口，分離器筒體上端設置有氣液入口，分離器筒體內腔的下部設置有從上到下順次連接的擋板、絲網分離器、氣體出口上端，氣體出口的下端從分離器筒體底部伸出，分離器筒體內腔的上部設置有波紋板，若干波紋板周向均勻布置形成波紋板組，波紋板組的中部高于邊緣，所述分離器筒體的底端設置有排污口，排污口處設置有排污閥，分離器筒體的下部從上到下順次設置有溢流口、上位液位計口、下位液位計口，溢流口處設置有溢流閥，上位液位計口、下位液位計口處均設置有液位計，排污口、溢流口、上位液位計口、下位液位計口均與集水池連通，分離器筒體的中部設置有人孔、分離空間測壓孔，分離空間測壓孔與分離空間連通，分離器筒體的上部設置有入口空間測壓孔，入口空間測壓孔與入口空間連通，分離空間測壓孔、入口空間測壓孔處均設置有壓力傳感器。

4、優選的：還包括中心固定件，中心固定件為圓筒型，圓筒型的上部具有半球形頂蓋，波紋板的一端與中心固定件連接，波紋板的另一端與圓柱形的分離器筒體的內壁連接，中心固定件的豎向長度大于波紋板的豎向長度，圓管型的氣液入口、分離器筒體、中心固定件、圓板型的擋板、絲網分離器、圓管型的氣體出口同軸設置。

5、優選的：波紋板與水平方向的夾角為α＝5°，波紋板與中心軸的夾角為β＝20°。

6、優選的：波紋板包括第一翅片、主板和第二翅片，主板為鋸齒形波紋板，鋸齒形波紋板的波峰處設置有開口向上的第二翅片，鋸齒形波紋板的波谷處設置有開口向上的第一翅片，第一翅片、第二翅片均為l型折線型板，相鄰的波紋板之間形成曲折的通道，開口與對應位置的通道平行。

7、優選的：一個主板的第一波節正面第一波谷上側加工有第一氣孔，相鄰的另一個主板的第一波節背面第一波谷下側加工有第二氣孔。

8、優選的：筒體的底部包括圓環型板和變徑管，圓環型板內側與變徑管的底部連接，圓環型板外側與筒體的底端連接，變徑管、圓環型板、筒體順次連接形成集水池；設置于分離器筒體內腔下部的變徑管為上窄下寬的圓管，變徑管的上部與氣體出口的中部連接，變徑管的上部與氣體出口同軸設置，分離器筒體內腔的中部為分離空間，分離器筒體內腔的上部為入口空間。

9、優選的：絲網分離器為上寬下窄的圓管，絲網分離器的上下兩端分別設置有擋板和氣體出口，擋板的直徑大于等于絲網分離器上部直徑，擋板的直徑大于變徑管上部直徑，擋板的直徑小于變徑管下部直徑。

10、一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離方法，采用所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，包括以下步驟：

11、包括以下步驟：

12、步驟一：輸入氣體：含液滴的氣流從氣液入口進入裝置，氣流遇到中心固定件上部改變流向；

13、步驟二：旋流分離：氣流進入波紋板進行氣液分離，當氣流穿過相鄰的波紋板之間形成的曲折通道時，斜度β使得汽體經過波紋板變成旋流，在離心力的作用下液滴脫離了氣流的運動軌跡而碰撞在波紋板上被分離，并在附著力與重力的共同作用下沿著波紋板的第一翅片和第二翅片的斜度匯集到分離器筒體內腔的壁面上；

14、步驟三：氣液排出：液滴從波紋板內流出，液滴在重力作用下繼續沿分離器筒體的中部壁面匯集到集水池中；

15、氣體經波紋板過濾后進入分離器筒體的中部，經擋板與分離器筒體之間的間隙，氣體經絲網分離器進行過濾，最后經氣體出口得到進行了兩次液滴分離處理的干燥氣體。

16、優選的：采用入口空間測壓孔、分離空間測壓孔對壓力進行實時監測，防止壓力過大影響步驟三中的氣液流向。

17、優選的：排污口的排污閥、溢流口的溢流閥均可采用單向閥，在排污口發生阻塞或排放不及時時，使用上位液位計口、下位液位計口的液位計實時觀察液位情況，便于發現問題和及時檢修，在上位液位計口失效時，可通過溢流口及時排液，全面考慮使用過程中可能產生的問題，進行合理的設計布局，提高分離效率，便于維護維修。

18、本專利技術具有以下有益效果：

19、本專利技術波紋板布局合理，結構巧妙，將氣液分離器中的波紋板螺旋布置，使被分離的液滴在重力和慣性力的作用下及時排出波紋板通道，波紋板的設置可以有效地降低氣流的壓降，從而達到降低能耗的目的，有利于捕集到的液滴流向筒壁并在底部匯聚；

20、本專利技術氣液分離效率高；

21、本專利技術采用鋸齒型/折線型波紋板有利于利用慣性快速的分離密度差異大的氣體和液滴，工藝簡單，有利于控制成本；

22、本專利技術全面考慮使用過程中可能產生的問題，進行合理的設計布局，提高分離效率，便于維護維修；

23、本專利技術通過擋板的阻隔、壓力和液位的監控和及時的排放，防止重新混合，提高分離效率。

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【技術保護點】

1.一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：包括排污口(1)、人孔(2)、氣液入口(3)、入口空間測壓孔(4)、上位液位計口(5)、下位液位計口(6)、分離器筒體(7)、波紋板(9)、擋板(10)、絲網分離器(11)、分離空間測壓孔(12)、氣體出口(14)和溢流口(15)，分離器筒體(7)上端設置有氣液入口(3)，分離器筒體(7)內腔的下部設置有從上到下順次連接的擋板(10)、絲網分離器(11)、氣體出口(14)上端，氣體出口(14)的下端從分離器筒體(7)底部伸出，分離器筒體(7)內腔的上部設置有波紋板(9)，若干波紋板(9)周向均勻布置形成波紋板組，波紋板組的中部高于邊緣，所述分離器筒體(7)的底端設置有排污口(1)，分離器筒體(7)的下部從上到下順次設置有溢流口(15)、上位液位計口(5)、下位液位計口(6)，分離器筒體(7)的中部設置有人孔(2)、分離空間測壓孔(12)，分離器筒體(7)的上部設置有入口空間測壓孔(4)。

2.根據權利要求1所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：還包括中心固定件(8)，中心固定件(8)為圓筒型，圓筒型的

3.根據權利要求1或2所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：波紋板(9)與水平方向的夾角為α＝5°，波紋板(9)與中心軸的夾角為β＝20°。

4.根據權利要求3所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：波紋板(9)包括第一翅片(91)、主板(92)和第二翅片(93)，主板(92)為鋸齒形波紋板，鋸齒形波紋板的波峰處設置有第二翅片(93)，鋸齒形波紋板的波谷處設置有第一翅片(91)，第一翅片(91)、第二翅片(93)均為L型折線型板。

5.根據權利要求4所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：一個主板(92)的第一波節正面加工有第一氣孔(921)，相鄰的另一個主板(92)的第一波節背面加工有第二氣孔(922)。

6.根據權利要求5所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：筒體(7)的底部包括圓環型板(71)和變徑管(72)，圓環型板(71)內側與變徑管(72)的底部連接，圓環型板(71)外側與筒體(7)的底端連接，變徑管(72)、圓環型板(71)、筒體(7)順次連接形成集水池(13)；設置于分離器筒體(7)內腔下部的變徑管(72)為上窄下寬的圓管，變徑管(72)的上部與氣體出口(14)的中部連接，變徑管(72)的上部與氣體出口(14)同軸設置，分離器筒體(7)內腔的中部為分離空間，分離器筒體(7)內腔的上部為入口空間。

7.根據權利要求6所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：絲網分離器(11)為上寬下窄的圓管，絲網分離器(11)的上下兩端分別設置有擋板(10)和氣體出口(14)，擋板(10)的直徑大于等于絲網分離器(11)上部直徑，擋板(10)的直徑大于變徑管(72)上部直徑，擋板(10)的直徑小于變徑管(72)下部直徑。

8.一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離方法，其特征在于：采用權利要求1-7任一項所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離方法，其特征在于：采用入口空間測壓孔(4)、分離空間測壓孔(12)對壓力進行實時監測，防止壓力過大影響步驟三中的氣液流向。

10.根據權利要求8所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離方法，其特征在于：排污口(1)、溢流口(15)采用單向閥，在排污口(1)發生阻塞或排放不及時時，使用上位液位計口(5)、下位液位計口(6)實時觀察液位情況，便于發現問題和及時檢修，在上位液位計口(5)失效時，可通過溢流口(15)及時排液。

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【技術特征摘要】

2.根據權利要求1所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：還包括中心固定件(8)，中心固定件(8)為圓筒型，圓筒型的上部具有半球形頂蓋，波紋板(9)的一端與中心固定件(8)連接，波紋板(9)的另一端與圓柱形的分離器筒體(7)的內壁連接，圓管型的氣液入口(3)、分離器筒體(7)、中心固定件(8)、圓板型的擋板(10)、絲網分離器(11)、圓管型的氣體出口(14)同軸設置。

4.根據權利要求3所述的一種旋流式波紋板-絲網式氣液分離器，其特征在于：波紋板(9)包括第一翅片(91)、主板(92)和第二翅片(93)，主板(92)為鋸齒形波紋板，鋸齒形波紋板的波峰處設置有第二翅片(93)，鋸齒形波紋板的波谷處設置有第一翅片(91)，第一翅片(91)、第二翅片(93)均為l型折線型板...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王林，孫超，王尚峰，佘虎君，張玉輝，段瀚博，袁銘澤，孫巖，劉晨，
申請(專利權)人：沈陽化工大學，
類型：發明
國別省市：

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