[发明专利]分离器气液界面稳定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离器内部装置的技术领域，具体来说是一种分离器气液界面稳定装置。

背景技术

旋风分离器占地面积少，且是一种成本低、效率高、可靠性高的颗粒和液滴捕集设备。它的可靠性在于没有运动部件。而且能在非常恶劣的操作环境下运行。此外，旋风分离器特别适合于高压操作或高粉料或高液体浓度的场合，以及过滤介质对于侵蚀、出现火花、含油、湿度等很敏感的场合。另外，当要求分离器必须在一定期限内且无人操作的场合下运行时，如某些炼油装置长达几年的时间，旋风分离器也是非常适合的。旋风分离器运用范围将越来越广泛，但旋风分离器的设计需要考虑到各个部件对系统的影响，只有考虑到各部件的影响，设计出来的旋风分离器才不会出现故障并按预期运行。目前，国内外研究旋风分离器常为圆锥形结构且研究重点放在了入口与筒体直径以及升气管等方面，疏忽了气液界面稳定性对分离器分离效率的影响，现有的旋风分离器见图1，气液通过入口结构2的设计迫使气流切向进入旋风分离器内产生旋转运动，由于气液密度差的影响，密度重的流体将被甩到筒体壁面，而气流在作旋转运动的同时沿分离器外侧空间向下运动，可以带动壁面的液体向下运动。这可以称为一次分离。而部分液体颗粒仍然被气体夹带，在气体沿升气管3上升过程中，由于重力的作用，部分液体仍然会降落到分离器容器1中，这可称为二次分离，但由于液滴降落到气液界面4，会引起气液界面的扰动，影响到气液的分离。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种分离器气液界面稳定装置，能较好的起到稳定气液界面作用，避免了气液界面的扰动，提高了气液的分离效果和分类效率，同时该装置还具有破涡功能。

其技术方案是这样的：一种分离器气液界面稳定装置，其包括分离器容器，其特征在于：分离器容器内设置有伞形罩，所述伞形罩通过破涡板支撑，所述伞形罩边缘与所述分离器容器内壁有间隙。

其进一步特征在于：所述伞形罩的角度为160度；所述伞形罩边缘与所述分离器容器内壁有间隙大于等于0.01米；所述破涡板与所述分离器容器、所述伞形罩焊接连接；所述伞形罩通过四个对称分布的破涡板支撑。

本发明的上述结构中，分离器容器内设置有伞形罩，伞形罩通过破涡板支撑，且伞形罩边缘与分离器容器内壁有间隙，分离器一次分离的部分液滴通过伞形罩的阻挡，从伞形罩边缘与分离器容器内壁的间隙流入分离器容器内，能较好的起到稳定气液界面作用，避免了部分液滴对气液界面的扰动，提高了气液的分离效果和分类效率，同时该装置还具有破涡功能。

附图说明

图1 现有的分离器结构主视示意图；

图2 是本发明分离器气液界面稳定装置的结构示意图；

图3为图2 的俯视结构示意图。

具体实施方式

见图2、图3，本发明分离器气液界面稳定装置，其包括分离器容器1，分离器容器1内设置有安装角度为160度伞形罩5，伞形罩5通过四个对称分布的破涡板6支撑，破涡板与分离器容器1、伞形罩5焊接连接，伞形罩5边缘与分离器容器1内壁有间隙7。

下面结合图2、图3来进一步描述本发明的分离器气液界面稳定装置的工作原理：

旋风分离器，通过入口结构2（通常为矩形和圆形入口）的设计迫使气流切向进入旋风分离器内产生旋转运动。由于气液密度差的影响，密度重的流体将被甩到分离器容器1壁面，而气流在作旋转运动的同时沿分离器容器外侧内壁空间向下运动，可以带动壁面的液体向下运动。这可以称为一次分离。而部分液体颗粒仍然被气体夹带，在气体沿升气管3上升过程中，由于重力的作用，部分液体仍然会降落到分离器容器1中，这可称为二次分离，但由于液滴降落到气液界面4，会引起气液界面4的扰动，影响到气液的分离。通过设置伞形罩能够使气液二次分离段与气液界面下的气液分离分别作单独分离，稳定的气液界面能使气液由于密度差的作用，气体上升，液体下降，最大限度的提高分离效率。通过在旋风分离器内安装夹角为160度的伞形罩，伞形罩边缘离容器高高液位最少为0.1m，伞形罩上表面应光滑且局部无凹凸现象，这样便于液体落在伞形罩上并在内部旋流力的作用下沿伞边下流进入液体收集段。为了操作人员在容器内的走动与操作而设置人孔，此时人孔位置的伞形罩上表面应作摩平处理，伞形罩安装位置一般设置离升气管下段距离 H（H≥(0.7-0.5log₁₀(M_L/M_G))x D 且 H≥0.5D）且伞形罩边缘离筒体壁面为S（入口流体无泡沫情况下：S=0.025D m,且S≥0.01m；入口流体存在泡沫情况下：S=0.05D m,且S≥0.02m； 式中的M_L 和M_G 分别为液体和气体的质量流量 kg/s; D为旋风分离器内径）。使用四块破涡板对伞形罩支撑，破涡板最大的宽度一般取为筒体内径的1/8且呈均匀布置。破涡板的宽度限制是为了最大限度的减少泡沫的生成。四块破涡板应与筒体内壁相焊，上端与伞形罩顶部距离为X（X>0.1+0.5Dtan10°m），破涡效果最好。