[发明专利]一种防液滴二次携带的丝网气液分离器及应用

说明书

技术领域

本发明属于能源化工行业分离过滤技术领域，具体涉及一种防液滴二次携带的丝网气液分离器及应用。

背景技术

在能源、化工行业常涉及气液分离过程，例如：化学工厂排放尾气需去除其中的有害液滴，以减少对环境的影响；核电厂产生的蒸汽进入汽轮机前需去除蒸汽中的水滴，以保证汽轮机叶片安全；大型空气压缩机出口需去除润滑油滴，以保证供应气体的纯净；闪蒸型海水淡化产生蒸汽需经过汽水分离，以减少制备水中盐度等。

目前，气液分离包括惯性力分离、离心力分离、毛细力分离等方式，对应波纹板分离器、旋风分离器、丝网分离器等。其中，丝网分离器以其结构简单，成本低廉、分离压降小等优点得到了广泛应用。但丝网气液分离器还存在一定的问题，其中气液分离过程中液滴的二次携带问题尤为突出。

在普通丝网气液分离器中，丝网表面存在一定液膜，当来流气液混合物流速增加到某一极限值时，丝网上的液膜会被撕破而重新卷入气流；另外，分离下来的液滴撞击壁面或储液池液面，将产生皇冠型飞溅，飞溅的微液滴将重新卷入气流；三是高速气流直接卷过储液池，也可从液体表面撕裂出微液滴。以上三方面构成了液滴二次携带的主要来源，由于二次液滴远小于来流液滴大小，从而分离效果将严重恶化，这为能源化工安全和环保埋下了相当大的隐患。因此，需要重新考虑与设计能从根源上减少二次液滴携带的新型丝网分离器。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种防液滴二次携带的丝网气液分离器及应用，具体技术方案如下：

一种防液滴二次携带的丝网气液分离器，包括壳体1和插入壳体1的屉式超憎液丝网板3，所述屉式超憎液丝网板3将壳体1分隔成气体腔4和气液腔5，在所述气体腔4的顶部设置排气口7，在所述气液腔5侧面设置气液的入口6，在所述气液腔5下部通过挡板10隔离出储液腔11，在所述储液腔11底部设置储液池12。

进一步地，所述屉式超憎液丝网板3外侧设有滑槽2，屉式超憎液丝网板3插入滑槽2中。

进一步地，所述挡板10上表面设置亲液型金属泡沫9，其从挡板10的漏斗口伸入储液腔11。

进一步地，所述储液池12设置有液位探针13及储液腔11底部的电磁阀14。

进一步地，所述屉式超憎液丝网板3由丝网15通过包边16绷制而成，包边16一端焊接有屉板17，所述屉板17与壳体1通过快装法兰实现可拆卸安装，通过垫片实现密封。因此，丝网使用一定寿命，表面憎液性能降低时，屉式超憎液丝网板作为一个部件可及时更换。

进一步地，所述丝网15为单层或多层，由金属丝18编织或烧结而成，形成规则或无序的丝网孔19。丝网孔大小需根据来流液滴大小分布及出口气体质量要求进行设计和选材。

进一步地，所述金属丝18的材质为憎液性，并通过酸碱缓蚀、水热法、分子自组装或溶胶-凝胶法，在其表面覆盖憎液性优良的纳米层20，以提高比表面积，维持丝网15良好的超憎液性能。

上述防液滴二次携带的丝网气液分离器的应用：气液混合物通过入口6进入气液腔5；屉式超憎液丝网板3使来流携带液滴8产生镜面反射式弹跳，在丝网15上无液膜残留；分离出的纯净气体通过气体腔4顶部的排气口7导出；碰撞后的液滴8滴落在亲液型金属泡沫9上，并被导入储液腔11的储液池12中；储液池12中的液位由液位探针13监测并通过储液腔11底部的电磁阀14控制。

进一步地，所述气液混合物为蒸汽-水、气体-油或气体-水两相混合物，其中气相为连续相，液相为分散相。

进一步地，所述电磁阀14处于常开状态，以便及时疏导分离下来的液体；当液位低于液位电极13的安装位置时，液位电极13发出脉冲信号关闭电磁阀14，以防止储液池12排空导致气流的泄漏。

所述屉式超憎液丝网板3使来流携带液滴8产生镜面反射式的弹跳，在丝网15上无液膜残留，从源头上防止了丝网15上的液膜撕裂产生二次液滴携带。所述亲液型金属泡沫9对液滴8撞击的缓冲，消除了液滴8撞击挡板10，滴入储液池12飞溅产生的二次液滴携带。所述储液腔11单独隔离以及储液池12中分离液体的及时疏导，有效地防止了气体吹拂储液池12表面撕裂液膜产生的二次液滴携带。

本发明的效果和益处是：通过采用丝网超憎液处理、亲液金属泡沫的液滴撞击缓冲、储液腔隔离、储液及时疏导等多组合设计，从源头上防止了丝网、储液池表面液膜撕裂及液滴撞击飞溅产生的二次液滴携带，因此，本发明可极大提高气液分离器的分离效率，有效控制出口气体微液滴的携带，为诸多能源化工的高效安全生产提供可靠保障。

附图说明