一种气液分离器的制作方法

1.本发明涉及气液分离技术领域，具体为一种气液分离器。


背景技术：

2.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。气液分离器的作用就是处理含有少量凝液的气体，实现分离器现凝液回收或气相净化。
3.目前气液分离器多采用重力沉降原理分离。重力沉降的原理简述由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。
4.上述方法在实际使用的过程中存在分离效率低、设备体积庞大、占用空间多等问题。因此我们对此做出改进，提出一种气液分离器。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
6.本发明一种气液分离器，包括外管，所述外管的内壁中部贯穿设有内管，所述外管的顶部一侧贯穿设有输入口，所述外管的底端中部贯穿设有液体出口，所述外管的顶端中部固定设有气体出口，所述气体出口与外管之间通过捕沫装置固定连接，所述外管的内壁与内管之间环绕设置有螺旋片，所述螺旋片与外管和内管之间形成螺旋通道，所述内管的内部设有气体通道，所述内管的底端固定连接气体收集口，所述外管的内壁位于气体收集口和液体出口的中部固定设有导流器。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述导流器的中部通过轴承转动连接螺旋杆，所述螺旋杆的转轴顶端固定连接叶轮，所述螺旋杆的转轴底端固定设有阻尼器,所述外管的底端一侧固定设有步进电机，所述步进电机的转轴通过阻尼器与螺旋杆传动连接，所述导流器与液体出口之间设置有液体通道。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述捕沫装置的顶端固定设有气体输出端，且所述气体输出端与气体出口的底端内壁螺纹连接，所述捕沫装置的底端固定设有气体输入端，且所述气体输入端与外管的顶端内壁螺纹连接，所述捕沫装置的内壁底部固定设有第一分隔板，所述捕沫装置的内壁中部固定设有第二分隔板，所述捕沫装置的内壁顶部固定设有第三分隔板，所述第一分隔板的顶端与第二分隔板中部固定设有第一捕沫网，所述第二分隔板的顶端与第三分隔板的底端固定设有第二捕沫网，所述捕沫装置的内壁顶端固定设有第三捕沫网。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述捕沫装置的内壁与第一分隔板的接触位置顶部贯穿设有第一引流槽，且所述第一引流槽的末端贯穿捕沫装置的底端，所述捕沫装置的内壁与第二分隔板的接触位置顶部贯穿设有第二引流槽，且所述第二引流槽的末端贯穿
捕沫装置的底端，所述第一引流槽和第二引流槽的末端均固定连接回流端，所述回流端的表面贯穿设有若干个漏水孔。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述液滴阻隔器包括第一半球罩和第二半球罩，所述第一半球罩的一侧固定连接内管的内壁，所述第二半球罩以内管的中心轴为对称轴与第一半球罩镜像设置，且所述第二半球罩设置在第一半球罩的顶部，所述第一半球罩和第二半球罩的中部均通过连接支架固定连接内管的内壁。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述外管、内管和螺旋片组成气液分离仓，所述外管、气体收集口和导流器组成低压分流室，所述低压分流室内壁固定安装有压力传感器，所述压力传感器与外接控制终端信号连接，所述步进电机与外接控制终端信号连接。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述输入口的端部固定设有输入口法兰盘，所述液体出口的端部固定设有液体出口法兰盘，所述气体出口的顶端固定设有气体出口法兰盘。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述低压分流室的管径大于输入口和液体出口的管径，且所述液体出口的管径是输入口的管径两倍，所述低压分流室的管径为液体出口的管径1.5倍。
14.本发明的有益效果是：该种气液分离器利用螺旋产生离心力的原理使流过的原液因气体和液体比重的不同而发生分离，区别传统采用重力沉降原理的气液分离器，具有分离效率高、设备体积较小、占用空间少的特点；通过设置捕沫装置可以将带泡沫的气体进行分裂，通过设置的第一捕沫网、第二捕沫网和第三捕沫网，可以对带泡沫的气体进行层级分裂，有效提高捕沫效果，便于后续气体的收集；通过设置第一引流槽，可以将第一捕沫网分裂泡沫时产生的水珠通过第一分隔板汇流至回流端，通过设置第二引流槽，可以将第二捕沫网分裂泡沫时产生的水珠通过第二分隔板汇流至回流端，通过在回流端的表面贯穿设有若干个漏水孔，可以使聚集的水珠滴落在螺旋通道中；通过设置液滴阻隔器，把随气体溅入气体通道的液滴阻隔，第一半球罩可以阻隔大部分的液滴，并将其回流到外管的内壁，第二半球罩将少量未被阻隔的液滴再次阻隔，并使其回流，使得在阻隔液滴的同时也不会影响气体通道的流通性；通过在输入口的端部固定设有输入口法兰盘，液体出口的端部固定设有液体出口法兰盘，气体出口的顶端固定设有气体出口法兰盘，可以便于将该种气液分离器快速方便的安装到所需的工作环境中，便于工作人员使用，无需焊接，节省安装的时间。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
16.图1是本发明一种气液分离器的结构示意图；
17.图2是本发明一种气液分离器的捕沫装置结构示意图；
18.图3是本发明一种气液分离器的液滴阻隔器结构示意图；
19.图4是本发明一种气液分离器的外管连接端口结构示意图；
20.图5是本发明一种气液分离器的压力自控装置电路原理图。
21.图中：1、外管；2、内管；3、输入口；4、液体出口；5、气体出口；6、捕沫装置；601、气体输出端；602、气体输入端；603、第一分隔板；604、第二分隔板；605、第三分隔板；606、第一捕
沫网；607、第二捕沫网；608、第三捕沫网；609、第一引流槽；610、第二引流槽；611、回流端；7、螺旋通道；8、气体通道；9、气体收集口；10、导流器；11、螺旋杆；12、叶轮；13、阻尼器；14、步进电机；15、液体通道；16、液滴阻隔器；1601、第一半球罩；1602、第二半球罩；1603、连接支架；17、压力传感器；18、输入口法兰盘；19、液体出口法兰盘；20、气体出口法兰盘。
具体实施方式
22.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
23.如图1
‑
5所示，本发明一种气液分离器，包括外管1，外管1的内壁中部贯穿设有内管2，外管1的顶部一侧贯穿设有输入口3，外管1的底端中部贯穿设有液体出口4，外管1的顶端中部固定设有气体出口5，气体出口5与外管1之间通过捕沫装置6固定连接，外管1的内壁与内管2之间环绕设置有螺旋片，螺旋片与外管1和内管2之间形成螺旋通道7，内管2的内部设有气体通道8，内管2的底端固定连接气体收集口9，外管1的内壁位于气体收集口9和气体出口5的中部固定设有导流器10。
24.其中，导流器10的中部通过轴承转动连接螺旋杆11，螺旋杆11的转轴顶端固定连接叶轮12，螺旋杆11的转轴底端固定设有阻尼器13,外管1的底端一侧固定设有步进电机14，步进电机14的转轴通过阻尼器13与螺旋杆11传动连接，导流器10与液体出口4之间设置有液体通道15，通过设置步进电机14传动的导流器10，可以利用步进电机14来调整导流器10的导流速度使低压分流室压力维持在正常的范围内，有利于该种气液分离器的稳定运作。
25.作为一种实施例，所述阻尼器13为一与螺旋杆11侧面适应的摩擦片，并且步进电机14能够控制阻尼器13与螺旋杆11的接触压力从而改变摩擦力大小，实现控制螺旋杆11转速的目的。
26.其中，捕沫装置6的顶端固定设有气体输出端601，且气体输出端601与气体出口5的底端内壁螺纹连接，捕沫装置6的底端固定设有气体输入端602，且气体输入端602与外管1的顶端内壁螺纹连接，捕沫装置6的内壁底部固定设有第一分隔板603，捕沫装置6的内壁中部固定设有第二分隔板604，捕沫装置6的内壁顶部固定设有第三分隔板605，第一分隔板603的顶端与第二分隔板604中部固定设有第一捕沫网606，第二分隔板604的顶端与第三分隔板605的底端固定设有第二捕沫网607，捕沫装置6的内壁顶端固定设有第三捕沫网608，通过设置捕沫装置6可以将带泡沫的气体进行分裂，通过设置的第一捕沫网606、第二捕沫网607和第三捕沫网608，可以对带泡沫的气体进行层级分裂，有效提高捕沫效果，便于后续气体的收集。
27.其中，捕沫装置6的内壁与第一分隔板603的接触位置顶部贯穿设有第一引流槽609，且第一引流槽609的末端贯穿捕沫装置6的底端，捕沫装置6的内壁与第二分隔板604的接触位置顶部贯穿设有第二引流槽610，且第二引流槽610的末端贯穿捕沫装置6的底端，第一引流槽609和第二引流槽610的末端均固定连接回流端611，回流端611的表面贯穿设有若干个漏水孔，通过设置第一引流槽609，可以将第一捕沫网606分裂泡沫时产生的水珠通过第一分隔板603汇流至回流端611，通过设置第二引流槽610，可以将第二捕沫网607分裂泡沫时产生的水珠通过第二分隔板604汇流至回流端611，通过在回流端611的表面贯穿设有
若干个漏水孔，可以使聚集的水珠滴落在螺旋通道7中。
28.其中，液滴阻隔器16包括第一半球罩1601和第二半球罩1602，第一半球罩1601的一侧固定连接内管2的内壁，第二半球罩1602以内管2的中心轴为对称轴与第一半球罩1601镜像设置，且第二半球罩1602设置在第一半球罩1601的顶部，第一半球罩1601和第二半球罩1602的中部均通过连接支架1603固定连接内管2的内壁，通过设置液滴阻隔器16，把随气体溅入气体通道8的液滴阻隔，第一半球罩1601可以阻隔大部分的液滴，并将其回流到外管1的内壁，第二半球罩1602将少量未被阻隔的液滴再次阻隔，并使其回流，使得在阻隔液滴的同时也不会影响气体通道8的流通性。
29.其中，外管1、内管2和螺旋片组成气液分离仓，外管1、气体收集口9和导流器10组成低压分流室，低压分流室内壁固定安装有压力传感器17，压力传感器17与外接控制终端信号连接，步进电机14与外接控制终端信号连接，通过将压力传感器17安装在低压分流室内，让步进电机14与外接控制终端信号连接，当减压舱内的压力超出设定范围时，压力传感器17将压力数据传送到外接控制终端，外接控制终端依据预先设定的压力值进行调控，然后向步进电机14发出指令，由步进电机14调整导流器10的导流速度使低压分流室压力恢复正常。
30.其中，输入口3的端部固定设有输入口法兰盘18，液体出口4的端部固定设有液体出口法兰盘19，气体出口5的顶端固定设有气体出口法兰盘20，通过在输入口3的端部固定设有输入口法兰盘18，液体出口4的端部固定设有液体出口法兰盘19，气体出口5的顶端固定设有气体出口法兰盘20，可以便于将该种气液分离器快速方便的安装到所需的工作环境中，便于工作人员使用，无需焊接，节省安装的时间。
31.其中，低压分流室的管径大于输入口3和液体出口4的管径，且液体出口4的管径是输入口3的管径两倍，低压分流室的管径为液体出口4的管径1.5倍，通过将低压分流室的管径大于输入口3和液体出口4的管径，且液体出口4的管径是输入口3的管径两倍，低压分流室的管径为液体出口4的管径1.5倍，利用低压分流室内加大管径增加容积产生压降，又因液体出口4的管径大于输入口3的管径，安装在液体出口4管道内的螺旋导流器单位时间内导出的液体大于输入口3输入的气液，从而使减压舱的压力降低。
32.值得注意的是，本发明中的两次气液分离过程中，第一次气液分离是由于气体与液体比重不同因离心力而发生分离，第二次气液分离则由于低压分流室的压力降低，气体从液体中释放产生产生分离。低压分流室需要保持在设定值才能够维持装置压力的稳定，快速进入低压分流室的气、液推动叶轮12转动此时与之轴连的导流器10同步转动，由于导流器10排液的速度远大于气、液进入的流速，为了保证低压分流室的压力与设定值相同，压力传感器17信号连接的外接控制终端根据压力传感器17发送的数值指令步进电机14做出相应的动作，从而增大阻尼器13与螺旋杆11的阻尼使得导流器10减速而增大低压分流室的压力，或者降低阻尼器13与螺旋杆11的阻尼使得导流器10转速升高而降低低压分流室的压力。
33.工作时，带有压力的原液经过输入口3进入外管1中，当快速流动的原液通过分离仓内的螺旋通道7时产生离心力，由于气体和液体的比重不同气液发生分离。分离后的气液快速冲入低压分流室并撞击管壁继而推动叶轮12旋转，此时与叶轮12轴连的导流器10同步转动。进入仓内的气体经由仓内上部的气体收集口9进入气体通道8，而快速冲入减压舱内
的原液又因撞击仓内管壁及叶轮12发生了二次气液分离，分离的气体也由气体收集口9进入气体通道8，进入气体通道8的气体因含有液珠及泡沫，气体通道8内的液滴阻隔器16便将液珠阻挡，通过设置液滴阻隔器16，把随气体溅入气体通道8的液滴阻隔，第一半球罩1601可以阻隔大部分的液滴，并将其回流到外管1的内壁，第二半球罩1602将少量未被阻隔的液滴再次阻隔，并使其回流，使得在阻隔液滴的同时也不会影响气体通道8的流通性，被阻挡的液珠沿管壁流入低压分流室，通道内的捕沫装置6则把泡沫分裂，，通过设置捕沫装置6可以将带泡沫的气体进行分裂，通过设置的第一捕沫网606、第二捕沫网607和第三捕沫网608，可以对带泡沫的气体进行层级分裂，有效提高捕沫效果，便于后续气体的收集除掉液滴及泡沫的气体经气体出口5进入后续装置，此时原液中剩余的气体也因仓内压力降低而释放出来，分离出气体的原液由导流器10导入到液体通道15，通过将低压分流室的管径大于输入口3和液体出口4的管径，且液体出口4的管径是输入口3的管径两倍，低压分流室的管径为液体出口4的管径1.5倍，利用低压分流室内加大管径增加容积产生压降，又因液体出口4的管径大于输入口3的管径，安装在液体出口4管道内的螺旋导流器单位时间内导出的液体大于输入口3输入的气液，从而使减压舱的压力降低，通过设置步进电机14传动的导流器10，可以利用步进电机14来调整导流器10的导流速度使低压分流室压力维持在正常的范围内，有利于该种气液分离器的稳定运作，通过将压力传感器17安装在低压分流室内，让步进电机14与外接控制终端信号连接，当减压舱内的压力超出设定范围时，压力传感器17将压力数据传送到外接控制终端，外接控制终端依据预先设定的压力值进行调控，然后向步进电机14发出指令，由步进电机14调整导流器10的导流速度使低压分流室压力恢复正常，通过在输入口3的端部固定设有输入口法兰盘18，液体出口4的端部固定设有液体出口法兰盘19，气体出口5的顶端固定设有气体出口法兰盘20，可以便于将该种气液分离器快速方便的安装到所需的工作环境中，便于工作人员使用，无需焊接，节省安装的时间。
34.最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。