[发明专利]一种两相分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种两相分离器，具体涉及一种气液两相分离器。

背景技术

已有的两相分离器包括一个通常为竖直的分离器筒体，该筒体通常具有一个入口和两个出口，其中一个出口设置在分离器筒体顶部的气体分离区域，另外一个出口设置在分离器筒体底部的液体聚集区域，在分离器筒体入口区域设置了入口折流板。

在实际工作过程中，包含气体和液体的混合气流经入口进入分离器筒体中，撞击入口折流板，动量产生剧烈变化，气体和液体发生初步分离。经过初步分离后，气体向上运动进入重力分离区域中，液体向下进入液体聚集区域中。气体和液体通过其各自出口分别从分离器筒体中排出。目前已有的两相分离器的入口折流板是一块垂直的板件，初步分离的液体沿入口折流板向下滴入液体聚集区域中。由于进入两相分离器的气液混合进料在初步分离阶段与折流板发生了一次撞击，动量改变较大，流场较为紊乱，导致这种现有的两相分离器的缺点是其分离效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提高分离效率、结构紧凑的两相分离器。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该两相分离器包括端面封闭且竖直固定的筒体以及设置于所述筒体侧面上的进料口，所述筒体的上端设置有气体出口，所述筒体的底部设置有液体出口，所述进料口位于所述筒体中下部，所述筒体内设置有初级分离器，所述初级分离器包括入口管以及自上而下紧密排列且端面正对的若干层套管，每一层套管的侧壁上沿周向设置有向下倾斜的环状挡板，所述入口管的进口端与所述进料口相连，所述入口管的出口端正对最上一层套管的上端，最下一层套管的下端与设置于所述筒体内的盘状挡板相对，所述盘状挡板自与最下一层套管相对位置向下倾斜，上一层套管的端面尺寸大于下一层套管的端面尺寸，所述入口管的出口端的尺寸大于最上一层套管的端面尺寸，各个环状挡板上表面的外边沿以及所述盘状挡板的上表面的外边沿设置有储液槽，所有储液槽通过设置于所述筒体内的柔性导液管相连，柔性导液管延伸至所述筒体的底部。

所述初级分离器包括三层套管，用于引导气液混合物分级进入筒体内部，三层套管沿所述筒体的中心轴自上而下依次设置，所述入口管的直径为所述筒体内径的1/8～1/6，三层套管的直径分别为所述入口管直径的0.8、0.6以及0.4倍。

所述环状挡板与水平面的夹角以及所述盘状挡板向下倾斜的角度为5°～8°，利于初步分离出的液体在重力作用下滚动至储液槽；除最上一层环状挡板外的其他环状挡板的直径以及所述盘状挡板的直径为其相邻的上一层套管直径的3～4倍，最上一层环状挡板的直径为所述入口管直径的3～4倍，环状挡板设置于套管的中部，通过套管进入筒体的气液混合物与环状挡板撞击，最下一层套管内的气液混合物与盘状挡板撞击，气流因受力而改变速度方向及大小，液体和气体受力大小不同，运动状态也不同，因此气液混合物得到初步分离。

除最上一层环状挡板外的其他环状挡板与上一层套管之间以及最上一层环状挡板与所述入口管之间分别通过支撑架相连。

所述支撑架包括均匀布置在套管周向的四根肋条，肋条与对应的环状挡板、套管以及所述入口管通过焊接方式相连，肋条形状和角度根据实际情况确定，以可以固定套管及环状挡板位置为准。

所述储液槽设置于距离所述环状挡板以及盘状挡板外边沿15mm～20mm处，储液槽的截面为直径为4mm～6mm的半圆形，用于储存初步分离产生的液体。

各个储液槽上设置有储液槽穿孔，孔径与储液槽截面直径相同，柔性导液管通过储液槽穿孔与对应储液槽连通，各层环状挡板以及所述盘状挡板的储液槽穿孔在同一竖直平面内。

所述柔性导液管与各层环状挡板以及所述盘状挡板相接位置的一侧设置有穿孔，穿孔侧为靠近环状挡板以及所述盘状挡板中心一侧，柔性导液管长度足够伸入液体聚集区域，用于将初步分离落入环状挡板以及盘状挡板上储液槽内的液体及时导入液体聚集区域；柔性导液管的直径以及储液槽穿孔的孔径通常与储液槽直径相同，柔性导液管上相邻两穿孔之间的距离应该恰好能够连接相邻两储液槽。

所述两相分离器还包括设置于所述筒体内的防沫板，防沫板的形状为与筒体内径相同的平板，从一端切去距离为0.2～0.3倍其直径的宽度。防沫板紧贴筒体内表面以焊接方式固定。用于防止气流在进入筒体内部后搅动液体聚集区域表面的液体，以免将液体重新带入重力分离段，可以辅助提高分离效率。