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CN101822924A - 离心式气液分离器 - Google Patents

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Abstract

一种离心式气液分离器，属于化工、食品及医药等领域，其特征在于：从上而下依次：溢流管(7)、二级分离室(5)、一级分离室(1)、集液室(12)；内升气管(6)连通一级分离室(1)和二级分离室(5)。一级分离室(1)内围绕升气管(6)由内向外分布有2-4层非封闭环形挡板(2)，且由内向外非封闭圆环形挡板(2)的高度依次增加。非封闭环形挡板可以有效的防止分离室内物料的径向流动，并有效的减缓短路气流的发生，提高气液分离的效率。

Description

离心式气液分离器
技术领域
本发明涉及一种从气体中除去微细液滴的离心式气液分离器，属于化工、食品及医药等领域，分离效率高，可减弱气流二次夹带现象，降低断路气流的发生，特别适用于真空蒸发浓缩领域。
背景技术
目前在化工产品的生产过程中，随着现有技术的不断改进和完善，气液分离技术已经得到了长足发展，在现有技术中已经采用了如图6所示气液分离设备，这种分离设备的工作原理和用于分离气体与固体的旋风分离器的工作原理大致相同。在运行过程中，使混合气液流通过沿切线方向设置的物料进口11进入一级分离室1，进入一级分离室1的混合物料在一级分离室1内进行物料气液分离，经一级分离后的物料旋转进入升气管6内，并沿升气管6向上运动，在溢流管7的引导作用下，在升气管6内部向上移动的混合物料的旋转流速进一步提高。在升气管6的内部，经一级分离后的物料的中的微小液滴被甩到升气管6的内壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜随着气流一边旋转一边沿升气管向上移动。然后进入二级分离器进行二级分离。这种设备的缺点是一级分离室1内的物料径向流速较大，且易发生短路气流，内旋气流不稳定。由于升气管6内经一级分离后的物料旋转流速较小，进入二级分离室5时分离效果有限。因此，为了满足工业生产的需要，特别是为了满足真空蒸发浓缩的需要，必须进一步提高物料的二级分离的分离效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从气体中除去微细液滴的离心式气液分离器，分离效率高，可减弱气流二次夹带现象，减小短路气流的发生，连续工作性能强。特别适用于真空蒸发浓缩领域。
一种能高效从气体中除去微细液滴的离心式气液分离器。其特征在于：从上而下依次溢流管、二级分离室、一级分离室、集液室；其中一级分离室和二级分离室之间设有隔板，内部安装有螺旋导流片的升气管穿过隔板，升气管下端伸入一级分离室内，上端伸入二级分离室内；上述一级分离室内围绕升气管由内向外分布有2-4层非封闭环形挡板，且由内向外非封闭圆环形挡板的高度依次增加；在一级分离室的非封闭环形挡板的侧向开口处还设置有物料进口；上述升气管上端还安装有形板；形板伸入溢流管内；该离心式气液分离器还包括循环管，循环管一端连接在二级分离室且贴近隔板位置，另一端连在一级分离室中升气管的正下方位置。
本发明一级分离室中按规律分布着不同高度的非封闭环形挡板，非封闭环形挡板的高度由内圈向外圈高度依次增高，非封闭环形挡板可以有效的防止分离室内物料的径向流动，并有效的减缓短路气流的发生，提高气液分离的效率。升气管中安装有螺旋导流片，二级分离室内安装有形板，形板还包括圆弧形板或平板。高速旋转的物料在二级分离室中与形板发生接触，由于液体的密度大气体，因此液体颗粒具有更大的惯性，微小液滴撞击并粘附在形板上而被分离出来，因而进一步提高了气液分离器的分离效果。
按照本发明提供的离心式气液分离器，一级分离室中布置非封闭环形挡板，非封闭环形挡板与一级分离室通过加强筋连接，该非封闭环形挡板为四分之三圆环形挡板，非封闭环形挡板和物料进口相对布置如图3所示，选取四分之三圆环形挡板一方面可以起到防止分离室内物料的径向流动，并有效的减缓短路气流的作用，另一方面可以减小进口物料流线的影响。
按照本发明提供的离心式气液分离器，升气管下端低于物料进口，可有效防止物料从物料进口直接进入升气管形成短路气流。
按照本发明提供的离心式气液分离器，升气管中安装有螺旋导流片，螺旋导流片的高度和升气管的高度相当。螺旋导流片可以增加经一级分离室一级分离的物料流速，使经一级分离的物料具有更大的旋转速度，二级分离室中设置了形板，高速旋转的物料在二级分离室中与形板发生接触，由于液体的密度大气体，因此液体颗粒具有更大的惯性，微小液滴撞击并粘附在形板上而被分离出来，因而进一步提高了气液分离器的分离效果。螺旋导流片有逆时针和顺时针两种安装方式。
附图说明
图1-1是离心式气液分离器的主视图。
图1-2是离心式气液分离器的俯视图。
图1-3是离心式气液分离器的侧视图。
图2是离心式气液分离器主视剖面结构图。
图3是离心式气液分离器俯视剖面结构图。
图4是离心式气液分离器回流管与隔板连接结构图。
图5是离心式气液分离器的螺旋导流片顺时针结构图。
图6是现有设备中的气液分离器的一种结构示意图。
图中标号名称：1.一级分离室，2.非封闭环形挡板，3.隔板，4.循环管，5.二级分离室，6.升气管，7.溢流管，8.形板，9.螺旋导流片，10.螺旋柱，11.物料进口，12.集液室，13.排液口，14.分离筒。
具体实施方式
参照附图，本发明提供一种离心式气液分离器，其中包括分离筒14，分离筒14分为一级分离室1和二级分离室5，在一级分离室1上设置有物料进口11，一级分离室1中按规律分布着不同高度的非封闭环形挡板2，该非封闭环形挡板2为四分之三圆环形挡板，非封闭环形挡板的高度由内圈向外圈高度依次增高，非封闭环形挡板2与一级分离室1通过加强筋连接，二级分离室5在一级分离室1一端，在一级分离室1和二级分离室5之间设有隔板3，二级分离室5内设有形板8，升气管6分别朝向隔板3的两侧延伸，升气管6的一端部位于一级分离室1内，另一端部位于二级分离室5内，并且与溢流管7的端部出口位置相对，升气管6内安装有螺旋导流片9，螺旋导流片9的高度和升气管6的高度相当，一级分离室1的另一端具有集液室12，分离筒14的外部分布有循环管4，循环管4连接一级分离室1和二级分离室5，其一端连接二级分离室5贴近隔板3的位置，另一端连在一级分离室1中升气管6的正下方位置，且循环管(4)的外半径小于隔板(3)的厚度，在升气管6的端部与溢流管7的端部之间设有形板8，升气管6和形板8一并构成的二级分离机构。在图1、2、5中所示所述形板8为环形板。
下面参考图1、2、3、4详细说明本发明提供的具有非封闭环形挡板2和升气管6内安装有螺旋导流片9的离心式气液分离器的运行过程。
物料沿切线方向设置的物料进口11进入一级分离室1，进入一级分离室1中的物料受到非封闭环形挡板2的作用，沿非封闭环形挡板2分层旋转运动，旋转的物料在非封闭环形挡板2和一级分离室1的侧壁内侧、非封闭环形挡板2和非封闭环形挡板2以及升气管6的外壁和非封闭环形挡板2之间向下运动。在离心力的作用下，旋转运动物料中的液滴被甩到一级分离室1的侧壁内侧形成液体膜，随着液体膜增厚，在其自重力的作用下，液体膜沿着一级分离室1的侧壁内侧向下流入集液室12，被分离出的液体通过排液口13进入输送管道或贮存容器。由此物料在一级分离室1内完成物料中液体的第一次分离。经一级分离的物料向上进入升气管6的内部时，在溢流管7的引导作用下，物料在升气管6内内壁和螺旋柱10之间沿螺旋导流片9向上螺旋运动，升气管6内安装有螺旋导流片9，物料在升气管6内形成稳定的旋转气流。在升气管6的内部，经一级分离的物料中的微小液滴被甩到升气管6的内壁上，液滴在此凝聚形成液膜，液膜随着物料一边旋转一边沿升气管6向上运动。在升气管6的端部与溢流管7的端部之间有间隙，液滴和物料通过间隙被甩到设置在升气管6的端部与溢流管7的端部之间的形板8上，液滴在形板8的内侧形成液膜，液膜随着物料一边旋转一边沿形板8向上移动，通过形板8之间或形板8与溢流管7之间的开口以液相的形式进入二级分离室5内。
外置的循环管4下端位于一级分离室1内的低压区，因此循环管4的上下两端存在压力差。从形板8甩出的液体和物料从二级分离室5进入位于二级分离室中部的循环管4。在自重力和压力差的作用下，液体和物料从循环管4的上端流到4下端，进入一级分离室1。一级分离室1中的升气管6、二级分离室5、外置的循环管4和一级分离室1之间形成循环气流，由此完成物料中气液的二级分离，使得经过溢流管7排出的气体更加纯净。

Claims (7)

1.一种离心式气液分离器，其特征在于：从上而下依次溢流管(7)、二级分离室(5)、一级分离室(1)、集液室(12)；
其中一级分离室(1)和二级分离室(5)之间设有隔板(3)，
内部安装有螺旋导流片(9)的升气管(6)穿过隔板(3)，升气管(6)下端伸入一级分离室(1)内，上端伸入二级分离室(5)内；
上述一级分离室(1)内围绕升气管(6)由内向外分布有2-4层非封闭环形挡板(2)，且由内向外非封闭圆环形挡板(2)的高度依次增加；在一级分离室(1)的非封闭环形挡板(2)的侧向开口处上还设置有物料进口(11)；
上述升气管(6)上端还安装有形板(8)；形板(8)伸入溢流管(7)内；
该离心式气液分离器还包括循环管(4)，循环管(4)一端连接在二级分离室(5)且贴近隔板(3)位置，另一端连在一级分离室(1)中升气管(6)的正下方位置。
2.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：上述升气管(6)，下端低于物料进口(1)，可有效防止物料从物料进口(1)直接进入升气管(6)形成短路气流。
3.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：该非封闭环形挡板(2)与一级分离室(1)通过加强筋连接。
4.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：上述非封闭环形挡板(2)为四分之三圆环形挡板。
5.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：上述升气管(6)上端与溢流管(7)的端部出口位置相对。
6.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：上述升气管(6)内安装的螺旋导流片(9)的高度和升气管(6)的高度相当。
7.根据权利要求1所述的离心式气液分离器，其特征在于：上述循环管(4)连接在二级分离室(5)且贴近隔板(3)位置的一端嵌入在隔板(3)上，隔板(3)的厚度大于循环管(4)的外半径。
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