[发明专利]一种新型卧式气液分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液分离器，特别涉及一种利用离心力分离与重力沉降分离相结合的气液分离器，属于暖通制冷领域。 

技术背景

气液分离器是一种用于气液分离的装置，其功能是：安装在气体压缩机的出入口用于气液分离，分馏塔顶冷却器后气相除雾，各种气体水洗塔，吸收塔的气相除雾等。气液分离的方法有很多，比如重力沉降、离心力分离、折流分离、填料分离等等。工业中最常用的是重力沉降分离和离心力分离两种气液分离方法。重力沉降分离的原理是，由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇集在一起通过排放管排出。 它的优点是，设计简单、设备制作简单、阻力小；缺点是，分离效率低，设备体积庞大，占用空间多。而离心力分离的原理是，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，液体收到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。它的优点是，分离效率比重力沉降高，体积比重力沉降减小很多，并且离心分离结构可以用在压力容器内，工作稳定；缺点是，分离负荷范围窄，超过汽液混合物规定流速后，分离效率急剧下降，阻力比重力沉降分离大。所以开发一种将离心力分离和重力沉降分离原理结合在一起的气液分离装置显的尤为重要。 

本发明要克服现有单一原理气液分离装置的不足，提供一种新型卧式离心分离和重力沉降分离相结合的气液分离装置。该气液分离器通过两种气液分离原理的结合应用，能够减少阻力，使操作更加稳定，大幅度提高分离效率，同时设备体积小，节省了空间和制造成本。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型的卧式气液分离器，该分离器的气液混合相先经过一定距离的螺旋通道，进行离心力分离；再经过一定距离的空腔室进行重力沉降分离，能够有效利用离心分离和重力沉降分离的综合优点，改善分离效果，并且克服单一的重力沉降分离设备庞大、分离效果较差的缺点，增加离心分离设备，发挥其分离效率高的优点。从而实现了简化结构、提高气液分离效率的目的。 

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术来实现的， 

一种新型的卧式气液分离器，包括密封结构的壳体、液相出口管、气相出口管、气液两相进口管、螺旋管、螺旋管壳体、集液腔。密封结构的壳体由圆筒形管子焊接而成，水平放 置；液相出口管位于壳体的最下端，易于液相的流出，且以焊接形式与壳体连接；气相出口管，位于密封壳体一端的顶部，与壳体通过焊接连接；气液两相进口管，焊接在壳体端盖的中心处，与螺旋管的进口连通；螺旋管占整个壳体长度的二分之一，水平放置，是由多层管道按螺旋形状缠绕形成的管体，底部开设小孔；螺旋管壳体包裹在螺旋管外部，起支撑作用；集液腔，即筒体内部，是用于液相与气相分离的空间。气液两相的混合物，从气液两相进口管进入螺旋管内，在螺旋管内以水平轴线为中心做旋转运动，即离心运动，由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起运动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在螺旋管壁面上由于重力的作用，从螺旋管底部的小孔流出，随后经螺旋管壳体流入集液腔；而剩余部分气液混合物随螺旋管道出口喷出，在集液腔内，液体在与气体一起喷出时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在密封壳体壁面上汇集在一起，随液相出口管流出，而气体则不断上升，从顶部气相出口管流出。通过离心力分离和重力沉降两次分离，从而实现气液分离。 

密封结构的壳体放置时，略微倾斜，以保证集液腔内全部液体流出。 

螺旋管位于螺旋管壳的内部，边缘与壳体有一定距离，螺纹管底部外沿壁上开有若干个小孔，且开孔处无毛刺，方便液相从孔隙流出。 

螺纹管壳体长度约为总密封壳体长度的一半，下部有支撑，且与水平方向有一定夹角，略微倾斜，有利于液相流出，落入集液腔。 

螺纹管出口与水平方向夹角为100°~110°，利于进行气液的重力沉降分离，也利于气体从气相出口流出。 

采用了上述结构方案，本发明的有益效果是： 

该气液分离器适用于各种气液两相混合物的分离，特别适用于制冷系统中经节流装置后气液混合剂的分离，此时气液两相进管与节流装置出管连接，液相出口管连接蒸发器进口，而气相出口管通过阻力部件直接连接至压缩机吸气管。通过双重分离效果，大大提高了气液分离效率。