CN108465301B - 气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置 - Google Patents
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Abstract
气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置,进气口(2)在壳体(1)内上部出口位置下侧的壳体(1)内壁上环周固定旋风翅片(3)，在旋风翅片(3)下侧的壳体(1)内壁上环周固定折流板(4)，在壳体(1)内中部竖立固定导流管(6)，采用旋风式与折流式相结合的方式，对冷凝水进行两次分离，使分离更彻底。大口径进气，降低流速，防止腔内紊流。气体在腔内流速较低，阻滞气流带走水分。减少气体脉动引起的振动。防止液击对气缸及活塞的损坏，减小气缸及密封件的磨损，分离效果突出，满足HG/T20570.8《气液分离器设计》的要求，可保证压缩机机组正常运行。提高压缩机乃至整个系统的使用性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及气体压缩机设备气液分离辅助装置的结构改进技术，属于IPC分类中的B01D50/00用于从气体或蒸气中分离粒子的组合器械技术领域，尤其是气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置。
背景技术
气液分离器可安装在气体压缩机的出入口用于气液分离，分馏塔顶冷凝冷却器后气相除雾，各种气体水洗塔，吸收塔及解析塔的气相除雾等。气液分离器也可应用于气体除尘，油水分离及液体脱除杂质等多种工业及民用应用场合。气液分离器采用的分离结构很多，其分离方法也有：重力沉降、折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离以及填料分离等。饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴，随气体一起流动。气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。一般气体由上部出口，液相由下部收集。汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以达到去除液体的效果。
常见的气液分离器为单一结构，且分离容积较小，容易造成分离不彻底，或排放不及时。
相关专利文献公开较少，中国专利申请201720956198.X公开了一种应用于空气压缩机的气液分离器，其特征在于，它包括外壳体，外壳体上端左侧设有气体进口，气体进口设有流量调节阀，外壳体左侧内壁设有导流板，导流板垂直向下延伸再水平向左弯折延伸，外壳体中央水平堆叠设有稳流板，壳体上端右侧设有气体出口，气体出口的下部设有丝网，外壳体右侧内部设有收油板，右侧的椭圆封头外壁凸出设有回收口。
中国专利申请201110201421.7提供了一种气液分离器,包括壳体组件,其内部形成壳体内腔；分别与壳体内腔相连通的进气管组件和出气管组件；壳体组件包括壳体,壳体包括外壳体和内壳体,内壳体内侧形成有用于贯通的容纳空间。
一般分离器采用单一分离方式，易造成分离不彻底。进气口流速较高，易造成气体进入分离器后形成紊流。而且，筒体结构尺寸不够，在南方湿度较大地区，会产生来不及分离的情况。水分含量高，气体流速较高时，普通护板不能很好地防止分离出的冷凝水飞溅，甚至随气体回流。
发明内容
本发明的目的是提供气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置，液滴的运动轨迹发生改变更容易与气体分开，有利于提高分离效率。
本发明的目的将通过以下技术措施来实现：包括壳体、进气口、旋风翅片、折流板、导流管、回流挡板、出气口、排污口和储水区；壳体呈立式圆管型状，壳体上部外壁固定进气口，壳体顶部固定出气口，进气口在壳体内上部出口位置下侧的壳体内壁上环周固定旋风翅片，由任意相邻二旋风翅片夹层形成的旋风通道与壳体垂直中轴夹角为35-55°，在旋风翅片下侧的壳体内壁上环周固定折流板，在壳体内中部竖立固定导流管，导流管下端开口在折流板下侧，导流管上端外壁通过环形连接板固定在壳体内高于进气口的内壁上，而且，导流管上端口上侧固定连接回流挡板，导流管上端口沿与回流挡板下侧边缘之间间隙形成的气流通道与出气口连通，壳体内底部即折流板下侧有储水区，壳体外底部固定安装排污口，排污口上端开口在储水区内。
尤其是，进气口垂直固定在壳体外壁上，而且进气口水平方向的中线与壳体垂直中轴不相交。
尤其是，壳体内径大于进气口内径，进气口内径大于导流管内径，导流管内径大于出气口内径。
尤其是，至少上、下分列为至少二层的多个折流板水平固定在壳体的内壁上，而且，任意相邻二个折流板固定位置错开。
尤其是，储水区上侧以及折流板下侧安装防飞溅挡板，防飞溅挡板边缘固定在壳体的内壁上。
尤其是，旋风翅片和折流板分别固定连接在导流管外壁与壳体的内壁之间。
尤其是，在壳体内壁上竖立固定导液管，导液管下端开口在储水区内，导液管上端开口在导流管上端开口连通的壳体内顶部。
尤其是，排污口上安装排污电磁阀。
尤其是，进气口在壳体内上部出口位置倾斜安装导流板，导流板周边密封固定连接在壳体内壁上，导流板倾斜角度在35-55°之间。
本发明的优点和效果：采用旋风式与折流式相结合的方式，对冷凝水进行两次分离，使分离更彻底。壳体内径大，使气体在腔内流速较低，让气流带不走水分。大口径进气，降低流速，防止腔内紊流。有效增大气液分离器与压缩机的接触面积，减少气体脉动引起的振动。分离完成后，采用较高升程，使气流不易将水分带至出气口。分离效果优良，防止液击对气缸及活塞的损坏，减小气缸及密封件的磨损，可延长易损件的寿命。满足HG/T20570.8《气液分离器设计》的要求，可保证压缩机机组正常运行。提高压缩机乃至整个制冷系统的使用性能和使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图。
附图标记包括：
壳体1、进气口2、旋风翅片3、折流板4、防飞溅挡板5、导流管6、回流挡板7、出气口8、导液管9、排污口10、储水区11、导流板12。
具体实施方式
本发明原理在于，设计优良的导流分离结构，防止气流紊流。采用蝶形护板和高升程形式，防止分离出的水随气体回流，形成双保险。降低腔内流速，便于分离。采用旋风和多次撞击分离的形式，将压缩空气中的水分尽可能地排出，减少压缩机的磨损和故障的发生。
本发明完全符合HG/T20570.8《气液分离器设计》的气液分离器。HG/T20570.8《气液分离器设计》对分离器各项设计参数，提供了参考，该气液分离器的设计严格按照该标准执行。根据HG/T20570.8《气液分离器》标准要求，结合各分离器结构特点，为解决气体压缩冷却后冷凝水的及时分离和排放，防止冷凝水进入下一级气缸，造成气缸及密封件的磨损，具有实际意义。
本发明包括：壳体1、进气口2、旋风翅片3、折流板4、导流管6、回流挡板7、出气口8、排污口10和储水区11。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，壳体1呈立式圆管型状，壳体1上部外壁固定进气口2，壳体1顶部固定出气口8，进气口2在壳体1内上部出口位置下侧的壳体1内壁上环周固定旋风翅片3，由任意相邻二旋风翅片3夹层形成的旋风通道与壳体1垂直中轴夹角为35-55°，在旋风翅片3下侧的壳体1内壁上环周固定折流板4，在壳体1内中部竖立固定导流管6，导流管6下端开口在折流板4下侧，导流管6上端外壁通过环形连接板固定在壳体1内高于进气口2的内壁上，而且，导流管6上端口上侧固定连接回流挡板7，导流管6上端口沿与回流挡板7下侧边缘之间间隙形成的气流通道与出气口8连通，壳体1内底部即折流板4下侧有储水区11，壳体1外底部固定安装排污口10，排污口10上端开口在储水区11内。
前述中，进气口2垂直固定在壳体1外壁上，而且进气口2水平方向的中线与壳体1垂直中轴不相交。
前述中，壳体1内径大于进气口2内径，进气口2内径大于导流管6内径，导流管6内径大于出气口8内径。
前述中，至少上、下分列为至少二层的多个折流板4水平固定在壳体1的内壁上，而且，任意相邻二个折流板4固定位置错开。
前述中，储水区11上侧以及折流板4下侧安装防飞溅挡板5，防飞溅挡板5边缘固定在壳体1的内壁上。
前述中，旋风翅片3和折流板4分别固定连接在导流管6外壁与壳体1的内壁之间。
前述中，在壳体1内壁上竖立固定导液管9，导液管9下端开口在储水区11内，导液管9上端开口在导流管6上端开口连通的壳体1内顶部。
前述中，排污口10上安装排污电磁阀。PLC智能控制排污电磁阀。
前述中，进气口2在壳体1内上部出口位置倾斜安装导流板12，导流板12周边密封固定连接在壳体1内壁上，导流板12倾斜角度在35-55°之间。
本发明实施例中，在分离方式上采取将旋风式和折流式相结合，能让高压空气冷却后产生的冷凝水充分分离，利用较大容积让气体在分离器内流速较低，可减少气流在分离器内发生紊流，紊流易造成水珠在分离器内飞溅；同时，再配置以较大容积的储水区11，由PLC智能控制排污电磁阀，可根据工况调整排放时间及间隔时间，保证分离出来的冷凝水及时排出，可有效防止液击情况的发生，减少对机组正常运行的影响，并能延长易损件气阀和密封环的寿命，减少客户的使用成本。
本发明实施例的工作原理包括：气体从进气口2进入壳体1内，经旋风翅片3将气体旋转，可使气体中大部分的水和空气分离，再经过折流板4撞击分离，水气会附着在折流板4上，空气会顺流而下，碰撞防飞溅挡板5；再向导流管6折流，导流管6折流上升过程中，比重较大的水气会再撞击回流挡板7，空气将从回流挡板7侧边出导流管6，再经出气口8流出。
本发明实施例采用旋风和多次撞击分离的形式，将压缩空气中的水分尽可能地排出，减少压缩机的磨损和故障的发生。
Claims (3)
1.气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置,包括壳体(1)、进气口(2)、旋风翅片(3)、折流板(4)、导流管(6)、回流挡板(7)、出气口(8)、排污口(10)和储水区(11)；壳体(1)呈立式圆管型状，壳体(1)上部外壁固定进气口(2)，在壳体(1)内中部竖立固定导流管(6)，导流管(6)上端外壁通过环形连接板固定在壳体(1)内高于进气口(2)的内壁上，壳体(1)内底部即折流板(4)下侧有储水区(11)，壳体(1)外底部固定安装排污口(10)，排污口(10)上端开口在储水区(11)内；其特征在于：
进气口(2)在壳体(1)内上部出口位置下侧的壳体(1)内壁上环周固定旋风翅片(3)，由任意相邻二旋风翅片(3)夹层形成的旋风通道与壳体(1)垂直中轴夹角为35-55°；
在旋风翅片(3)下侧的壳体(1)内壁上环周固定折流板(4)，导流管(6)下端开口在折流板(4)下侧；
壳体(1)顶部固定出气口(8)；
导流管(6)上端口上侧固定连接回流挡板(7)，导流管(6)上端口沿与回流挡板(7)下侧边缘之间间隙形成的气流通道与出气口(8)连通；
壳体(1)内径大于进气口(2)内径，进气口(2)内径大于导流管(6)内径，导流管(6)内径大于出气口(8)内径。
2.如权利要求1所述的气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置，其特征在于，进气口(2)垂直固定在壳体(1)外壁上，而且进气口(2)水平方向的中线与壳体(1)垂直中轴不相交。
3.如权利要求1所述的气体压缩机组合式旋风折流大口径气液复分离装置，其特征在于，至少上、下分列为至少二层的多个折流板(4)水平固定在壳体(1)的内壁上，而且，任意相邻二个折流板(4)固定位置错开。
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