專利名稱：離心式氣液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從氣體中除去微細液滴的離心式氣液分離器，屬于化工、食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域，分離效率高，可減弱氣流二次夾帶現(xiàn)象，降低斷路氣流的發(fā)生，特別適用于真 空蒸發(fā)濃縮領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，隨著現(xiàn)有技術(shù)的不斷改進和完善，氣液分離技術(shù) 已經(jīng)得到了長足發(fā)展，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)采用了如圖6所示氣液分離設(shè)備，這種分離設(shè)備 的工作原理和用于分離氣體與固體的旋風分離器的工作原理大致相同。在運行過程中，使 混合氣液流通過沿切線方向設(shè)置的物料進口 11進入一級分離室1，進入一級分離室1的混 合物料在一級分離室1內(nèi)進行物料氣液分離，經(jīng)一級分離后的物料旋轉(zhuǎn)進入升氣管6內(nèi)，并 沿升氣管6向上運動，在溢流管7的引導(dǎo)作用下，在升氣管6內(nèi)部向上移動的混合物料的旋 轉(zhuǎn)流速進一步提高。在升氣管6的內(nèi)部，經(jīng)一級分離后的物料的中的微小液滴被甩到升氣 管6的內(nèi)壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜隨著氣流一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿升氣管向上移動。然 后進入二級分離器進行二級分離。這種設(shè)備的缺點是一級分離室1內(nèi)的物料徑向流速較 大，且易發(fā)生短路氣流，內(nèi)旋氣流不穩(wěn)定。由于升氣管6內(nèi)經(jīng)一級分離后的物料旋轉(zhuǎn)流速較 小，進入二級分離室5時分離效果有限。因此，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，特別是為了滿足 真空蒸發(fā)濃縮的需要，必須進一步提高物料的二級分離的分離效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從氣體中除去微細液滴的離心式氣液分離器，分離效 率高，可減弱氣流二次夾帶現(xiàn)象，減小短路氣流的發(fā)生，連續(xù)工作性能強。特別適用于真空 蒸發(fā)濃縮領(lǐng)域。一種能高效從氣體中除去微細液滴的離心式氣液分離器。其特征在于從上而下 依次溢流管、二級分離室、一級分離室、集液室；其中一級分離室和二級分離室之間設(shè)有隔 板，內(nèi)部安裝有螺旋導(dǎo)流片的升氣管穿過隔板，升氣管下端伸入一級分離室內(nèi)，上端伸入二 級分離室內(nèi)；上述一級分離室內(nèi)圍繞升氣管由內(nèi)向外分布有2-4層非封閉環(huán)形擋板，且由 內(nèi)向外非封閉圓環(huán)形擋板的高度依次增加；在一級分離室的非封閉環(huán)形擋板的側(cè)向開口處 還設(shè)置有物料進口 ；上述升氣管上端還安裝有形板；形板伸入溢流管內(nèi)；該離心式氣液分 離器還包括循環(huán)管，循環(huán)管一端連接在二級分離室且貼近隔板位置，另一端連在一級分離 室中升氣管的正下方位置。本發(fā)明一級分離室中按規(guī)律分布著不同高度的非封閉環(huán)形擋板，非封閉環(huán)形擋板 的高度由內(nèi)圈向外圈高度依次增高，非封閉環(huán)形擋板可以有效的防止分離室內(nèi)物料的徑向 流動，并有效的減緩短路氣流的發(fā)生，提高氣液分離的效率。升氣管中安裝有螺旋導(dǎo)流片， 二級分離室內(nèi)安裝有形板，形板還包括圓弧形板或平板。高速旋轉(zhuǎn)的物料在二級分離室中 與形板發(fā)生接觸，由于液體的密度大氣體，因此液體顆粒具有更大的慣性，微小液滴撞擊并粘附在形板上而被分離出來，因而進一步提高了氣液分離器的分離效果。按照本發(fā)明提供的離心式氣液分離器，一級分離室中布置非封閉環(huán)形擋板，非封閉環(huán)形擋板與一級分離室通過加強筋連接，該非封閉環(huán)形擋板為四分之三圓環(huán)形擋板，非 封閉環(huán)形擋板和物料進口相對布置如圖3所示，選取四分之三圓環(huán)形擋板一方面可以起到 防止分離室內(nèi)物料的徑向流動，并有效的減緩短路氣流的作用，另一方面可以減小進口物 料流線的影響。按照本發(fā)明提供的離心式氣液分離器，升氣管下端低于物料進口，可有效防止物 料從物料進口直接進入升氣管形成短路氣流。按照本發(fā)明提供的離心式氣液分離器，升氣管中安裝有螺旋導(dǎo)流片，螺旋導(dǎo)流片 的高度和升氣管的高度相當。螺旋導(dǎo)流片可以增加經(jīng)一級分離室一級分離的物料流速，使 經(jīng)一級分離的物料具有更大的旋轉(zhuǎn)速度，二級分離室中設(shè)置了形板，高速旋轉(zhuǎn)的物料在二 級分離室中與形板發(fā)生接觸，由于液體的密度大氣體，因此液體顆粒具有更大的慣性，微小 液滴撞擊并粘附在形板上而被分離出來，因而進一步提高了氣液分離器的分離效果。螺旋 導(dǎo)流片有逆時針和順時針兩種安裝方式。


圖1-1是離心式氣液分離器的主視圖。圖1-2是離心式氣液分離器的俯視圖。圖1-3是離心式氣液分離器的側(cè)視圖。圖2是離心式氣液分離器主視剖面結(jié)構(gòu)圖。圖3是離心式氣液分離器俯視剖面結(jié)構(gòu)圖。圖4是離心式氣液分離器回流管與隔板連接結(jié)構(gòu)圖。圖5是離心式氣液分離器的螺旋導(dǎo)流片順時針結(jié)構(gòu)圖。圖6是現(xiàn)有設(shè)備中的氣液分離器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號名稱1. 一級分離室，2.非封閉環(huán)形擋板，3.隔板，4.循環(huán)管，5. 二級分 離室，6.升氣管，7.溢流管，8.形板，9.螺旋導(dǎo)流片，10.螺旋柱，11.物料進口，12.集液室， 13.排液口，14.分離筒。
具體實施例方式參照附圖，本發(fā)明提供一種離心式氣液分離器，其中包括分離筒14，分離筒14分 為一級分離室1和二級分離室5，在一級分離室1上設(shè)置有物料進口 11，一級分離室1中按 規(guī)律分布著不同高度的非封閉環(huán)形擋板2，該非封閉環(huán)形擋板2為四分之三圓環(huán)形擋板，非 封閉環(huán)形擋板的高度由內(nèi)圈向外圈高度依次增高，非封閉環(huán)形擋板2與一級分離室1通過 加強筋連接，二級分離室5在一級分離室1 一端，在一級分離室1和二級分離室5之間設(shè)有 隔板3，二級分離室5內(nèi)設(shè)有形板8，升氣管6分別朝向隔板3的兩側(cè)延伸，升氣管6的一端 部位于一級分離室1內(nèi)，另一端部位于二級分離室5內(nèi)，并且與溢流管7的端部出口位置相 對，升氣管6內(nèi)安裝有螺旋導(dǎo)流片9，螺旋導(dǎo)流片9的高度和升氣管6的高度相當，一級分離 室1的另一端具有集液室12，分離筒14的外部分布有循環(huán)管4，循環(huán)管4連接一級分離室1 和二級分離室5，其一端連接二級分離室5貼近隔板3的位置，另一端連在一級分離室1中升氣管6的正下方位置，且循環(huán)管(4)的外半徑小于隔板(3)的厚度，在升氣管6的端部與 溢流管7的端部之間設(shè)有形板8，升氣管6和形板8—并構(gòu)成的二級分離機構(gòu)。在圖1、2、5 中所示所述形板8為環(huán)形板。下面參考圖1、2、3、4詳細說明本發(fā)明提供的具有非封閉環(huán)形擋板2和升氣管6內(nèi) 安裝有螺旋導(dǎo)流片9的離心式氣液分離器的運行過程。物料沿切線方向設(shè)置的物料進口 11進入一級分離室1，進入一級分離室1中的物料受到非封閉環(huán)形擋板2的作用，沿非封閉環(huán)形擋板2分層旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)的物料在非封閉 環(huán)形擋板2和一級分離室1的側(cè)壁內(nèi)側(cè)、非封閉環(huán)形擋板2和非封閉環(huán)形擋板2以及升氣 管6的外壁和非封閉環(huán)形擋板2之間向下運動。在離心力的作用下，旋轉(zhuǎn)運動物料中的液 滴被甩到一級分離室1的側(cè)壁內(nèi)側(cè)形成液體膜，隨著液體膜增厚，在其自重力的作用下，液 體膜沿著一級分離室1的側(cè)壁內(nèi)側(cè)向下流入集液室12，被分離出的液體通過排液口 13進入 輸送管道或貯存容器。由此物料在一級分離室1內(nèi)完成物料中液體的第一次分離。經(jīng)一級 分離的物料向上進入升氣管6的內(nèi)部時，在溢流管7的引導(dǎo)作用下，物料在升氣管6內(nèi)內(nèi)壁 和螺旋柱10之間沿螺旋導(dǎo)流片9向上螺旋運動，升氣管6內(nèi)安裝有螺旋導(dǎo)流片9，物料在升 氣管6內(nèi)形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)氣流。在升氣管6的內(nèi)部，經(jīng)一級分離的物料中的微小液滴被甩 到升氣管6的內(nèi)壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜隨著物料一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿升氣管6向上 運動。在升氣管6的端部與溢流管7的端部之間有間隙，液滴和物料通過間隙被甩到設(shè)置 在升氣管6的端部與溢流管7的端部之間的形板8上，液滴在形板8的內(nèi)側(cè)形成液膜，液膜 隨著物料一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿形板8向上移動，通過形板8之間或形板8與溢流管7之間的開 口以液相的形式進入二級分離室5內(nèi)。外置的循環(huán)管4下端位于一級分離室1內(nèi)的低壓區(qū)，因此循環(huán)管4的上下兩端存 在壓力差。從形板8甩出的液體和物料從二級分離室5進入位于二級分離室中部的循環(huán)管 4。在自重力和壓力差的作用下，液體和物料從循環(huán)管4的上端流到4下端，進入一級分離 室1。一級分離室1中的升氣管6、二級分離室5、外置的循環(huán)管4和一級分離室1之間形成 循環(huán)氣流，由此完成物料中氣液的二級分離，使得經(jīng)過溢流管7排出的氣體更加純凈。
權(quán)利要求
一種離心式氣液分離器，其特征在于從上而下依次溢流管(7)、二級分離室(5)、一級分離室(1)、集液室(12)；其中一級分離室(1)和二級分離室(5)之間設(shè)有隔板(3)，內(nèi)部安裝有螺旋導(dǎo)流片(9)的升氣管(6)穿過隔板(3)，升氣管(6)下端伸入一級分離室(1)內(nèi)，上端伸入二級分離室(5)內(nèi)；上述一級分離室(1)內(nèi)圍繞升氣管(6)由內(nèi)向外分布有2-4層非封閉環(huán)形擋板(2)，且由內(nèi)向外非封閉圓環(huán)形擋板(2)的高度依次增加；在一級分離室(1)的非封閉環(huán)形擋板(2)的側(cè)向開口處上還設(shè)置有物料進口(11)；上述升氣管(6)上端還安裝有形板(8)；形板(8)伸入溢流管(7)內(nèi)；該離心式氣液分離器還包括循環(huán)管(4)，循環(huán)管(4)一端連接在二級分離室(5)且貼近隔板(3)位置，另一端連在一級分離室(1)中升氣管(6)的正下方位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于上述升氣管(6)，下端低于 物料進口(1)，可有效防止物料從物料進口(1)直接進入升氣管(6)形成短路氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于該非封閉環(huán)形擋板(2)與 一級分離室(1)通過加強筋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于上述非封閉環(huán)形擋板(2) 為四分之三圓環(huán)形擋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于上述升氣管(6)上端與溢 流管(7)的端部出口位置相對。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于上述升氣管(6)內(nèi)安裝的 螺旋導(dǎo)流片(9)的高度和升氣管(6)的高度相當。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式氣液分離器，其特征在于上述循環(huán)管(4)連接在二 級分離室(5)且貼近隔板(3)位置的一端嵌入在隔板(3)上，隔板(3)的厚度大于循環(huán)管 (4)的外半徑。
全文摘要
一種離心式氣液分離器，屬于化工、食品及醫(yī)藥等領(lǐng)域，其特征在于從上而下依次溢流管(7)、二級分離室(5)、一級分離室(1)、集液室(12)；內(nèi)升氣管(6)連通一級分離室(1)和二級分離室(5)。一級分離室(1)內(nèi)圍繞升氣管(6)由內(nèi)向外分布有2-4層非封閉環(huán)形擋板(2)，且由內(nèi)向外非封閉圓環(huán)形擋板(2)的高度依次增加。非封閉環(huán)形擋板可以有效的防止分離室內(nèi)物料的徑向流動，并有效的減緩短路氣流的發(fā)生，提高氣液分離的效率。
文檔編號B01D45/16GK101822924SQ201010168520
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者單華偉, 葉莉, 周文生, 姚君磊, 梁林, 毛靖, 焦煒琦, 韓東, 顧昂 申請人:南京航空航天大學(xué)