[发明专利]一种宽流程多流型高效气液分离器

说明书

本发明的目的在于提供一种宽流程多流型高效气液分离器，包括外筒体、内筒体，内筒体伸入至外筒体内部，内筒体的下端部留在外筒体外部，内筒体的中部安装一级叶轮，内筒体的顶部安装二级叶轮，一级叶轮与二级叶轮之间的内筒体上设置排液区段，排液区段上设置连通内筒体内部空间和外筒体内部空间的排液孔，外筒体下端部设置分离器液相引出口，外筒体顶部设置分离器气相引出口，二级叶轮与分离器气相引出口之间为使液相回落的分离腔室。本发明综合利用了离心分离原理、重力分离原理、惯性分离原理，装置结构简单、紧凑，可在宽泛的流程范围内、多流型下实现高效气液分离。

技术领域

本发明涉及的是一种气液分离器，具体地说是核能领域的气液分离器。

背景技术

在能源问题逐渐凸显的今天，核能作为一种清洁能源得到越来越多的关注。气液分离技术作为核能开发中的一项关键技术也受到越来越多的重视。待分离的气液混合物在进入分离器前，由于气相以及液相折算流速的变化所带来流型变化，会引发气液两相混合物的流动特点发生变化，特别是处于不稳定流型下时气液两相混合物会发生剧烈振荡，这给当前的气液分离技术带来了新的挑战。

目前现有的气液分离装置，按照工作原理可以分为：重力式气液分离器、离心式气液分离器、惯性式气液分离器，当然也存在一些综合多种原理的气液分离器。受限于使用空间、运行环境、待分离的气液混合物的状态，离心式气液分离器以及以离心分离原理为主的多原理分离器由于尺寸小、重量轻、高效快速等优点而备受关注。按照产生离心力的原理一般可以分为：切向注入式离心分离器和轴流式离心分离器。切向注入式离心分离器依靠将气液混合物沿切向注入的方式产生离心力，结构形式简单、无运动部件、可靠性高等优点，是目前使用最为广泛的离心式分离器(“一种新型双锥角水力旋流器”，CN205887222U；“一种可调分流比式水力旋流器装置”，N206425106U)，但其具有气芯的稳定性差、压降大、湍流度高、分离效率偏低等问题。不同于切向注入式离心分离器，轴流式离心分离器利用叶轮产生离心力，具有湍流度低，压降小等优点(“一种旋叶式多级微气泡筛分装置”，CN107684983A；路铭超，李亚洲，熊珍琴.汽水分离器性能试验研究[J].动力工程学报,2013.33(1):77-80)，但目前已有的轴流式气液分离器主要针对稳定流型而设计，无法在气液混合物处于不稳定流型时高效运行。而现有的组合式气液分离器，虽综合了多种分离原理，且有分离效果有一定程度的提升，但是在设计过程中并未考虑进入分离器前的气液混合物流型变化的所带来的问题，当进入分离器前气液混合物的流型发生变化时，特别是当气液混合物处于不稳定流型下时，分离器的分离性能无法得到保证(“一种旋流式组合气液高效分离装置”，CN106492544A)。

目前的气液分离器多为单一原理的分离器，虽然也存在少数综合多种原理的分离器，但基本都针对单一、稳定流型而设计，缺乏可在多种流型下，特别是不稳定流型下高效运行的分离器。但在核能开发实际的应用过程中，气液混合物中由于气液比例及折算速度的变化，往往会导致气液混合物流型的发生改变，进而影响分离器的性能。且由于核动力装置自身的特点，往往存在使用空间狭小，维护成本高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供解决当前气液分离技术领域中的分离器适用流型单一、缺乏可在多流型下高效运行问题的一种宽流程多流型高效气液分离器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种宽流程多流型高效气液分离器，其特征是：包括外筒体、内筒体，内筒体伸入至外筒体内部，内筒体的下端部留在外筒体外部，内筒体的中部安装一级叶轮，内筒体的顶部安装二级叶轮，一级叶轮与二级叶轮之间的内筒体上设置排液区段，排液区段上设置连通内筒体内部空间和外筒体内部空间的排液孔，外筒体下端部设置分离器液相引出口，外筒体顶部设置分离器气相引出口，二级叶轮与分离器气相引出口之间为使液相回落的分离腔室。

本发明还可以包括：

1、一级叶轮的轮毂为实心结构，二级叶轮的轮毂为中空结构。

2、二级叶轮的叶片上沿与内筒体的上沿平齐。