专利名称：复合式防窜气液分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气液分离器，特别涉及一种复合式防窜气液分离器，适用于气液所占比例随时发生变化的各种气液混合物分离。
背景技术：
在实际生产应用中，由于含气量随时变化，分离器析出气液比失调，出现排气管线含液或排液管线含气的现象，给生产带来影响；同时现有许多气液分离器具有体积较大、分离效果不明显和分离出气体中含有液滴的缺陷。现行分离器分离机理主要有离心分离、重力分离、撞击、冷凝捕获、吸附过滤和惯性分离多种机理，例如专利公开号CN 102764557A，离心分离、挡板变流向及多孔介质过滤 结合的气液分离器集成了撞击、冷凝捕获、重力沉降和吸附过滤多种分离机理。公告号CN202391517U,复合式油气分离器，描述的是采用离心分离和吸附过滤分离机理的锥形旋流器。由于在实际生产中，往往需要实现气液快速分离以提高工作效率，因此一般倾向于使用多种分离机理集成的分离器。虽然集成多种分离机理的分离器提高了分离效率，但并不适合含气量随时变化的气液混合物分离，为解决此问题出现了自控式的气液分离器，例如专利公告号CN 2898730Y，气液分离器，通过浮体与锥形阀针等自动调节气体出口通道截面积的大小来控制气体流量。公告号CN 202087086U，防窜油分离器，通过压力液位控制阀和感应球自动调节气体流量。这些分离器都通过控制气体流量来阻止液体反窜到排气管线中。
发明内容
本发明的目的就是针对集成多种分离机理的分离器不能自动控制气液流速的问题，提供一种自动调节，不需要外来能源的复合式防窜气液分离器，其先通过封闭式螺旋导管对混合液进行预分离，然后采用开放式螺旋导管对预分离的液体除气，采用折流板和吸附性过滤器对气体进行净化。采用排气自控阀来阻止液体反窜到气管线中，采用排液自控阀阻止气体反窜到液管线中。此种形式的分离器不仅结构紧凑，分离效果好，而且能防止气液反窜现象的发生。本发明的技术方案如下
本发明提供了一种复合式防窜气液分离器，其包括排气管、吸附性过滤器、倒锥形隔板、进料口、壳体、折流板、封闭式螺旋导管、气液腔隔板、开放式螺旋导管、阀球导管、空心阀球a、导轨、扶正器、柱状浮子、连接杆、空心阀球b、重质球、排液管、顶盖、气腔、排气自控阀、分离腔、集液腔和排液自控阀；
垂直放置的圆筒状壳体顶端设有顶盖，上部设有进料口，内侧设有封闭式螺旋导管和开放式螺旋导管，封闭式螺旋导管入口与进料口相连接，壳体下端设有集液腔，壳体中心轴处设有圆筒状气腔；
顶盖上端设有排气管，内侧面中心处设有吸附性过滤器，吸附性过滤器底部安装有倒锥形隔板，倒锥形隔板底部设有开口 ；
集液腔顶部设有扶正器，中心处安装有排液自控阀，下端设有排液管；
气腔内壁面设有水平折流板，底部设有气液腔隔板，气液腔隔板中心处设有导气孔，下端设有排气自控阀。所述的排液自控阀由导轨、柱状浮子、连接杆、空心阀球b和重质球组成，所述的排液自控阀上部设有导轨，导轨穿过扶正器径向固定排液自控阀，导轨安装于柱状浮子顶端，柱状浮子与空心阀球b用连接杆连接，空心阀球b内设有重质球。所述的排气自控阀由阀球导管和空心阀球a组成，空心阀球a安装在阀球导管内部，阀球导管底部和侧面设有孔。本发明具有以下4个优点
I、通过封闭式螺旋导管，使气液混合物产生高速旋转，利用离心力使气液预分离。2、通过开放式螺旋导管，使预分离混合物中的气体在离心力和重力作用下分离出来，运移到分离腔中。3、通过排气自控阀、导气管口、排液自控阀和排液管口，根据气液混合物中气液比例自动调节气体出口与排液出口的截面积大小，保证排出的气体中不带液体和排出的液体中不含气体。4、通过折流板、倒锥形隔板和吸附性过滤器，利用撞击、冷凝捕获、吸附过滤机理对气体进行深度净化，保证分离出地气体纯净。综上所述，本发明的复合式防窜分离器具有结构紧凑，在一个分离器内集成了离心分离、撞击、冷凝捕获、重力分离、吸附过滤和惯性分离多种分离机理，并且具有防止气液反窜的功能，能满足气液的高效分离。
图1-1是复合式防窜分离器的主视图。图1-2是复合式防窜分离器的左视图。图1-3是复合式防窜分离器的俯视图。图2是复合式防窜分离器的主视剖面结构图。图3是复合式防窜分离器的主视剖面结构的立体图。图中标号名称1.排气管、2.吸附性过滤器、3.倒锥形隔板、4.进料口、5.壳体、6.折流板、7.封闭式螺旋导管、8.气液腔隔板、9.开放式螺旋导管、10.阀球导管、
11.空心阀球a、12.导轨、13.扶正器、14.柱状浮子、15.连接杆、16.空心阀球b、17.重质球、18.排液管、19.顶盖、20.气腔、21.排气自控阀、22.分离腔、23.集液腔、24.排液自控阀。
具体实施例方式如附图所示，复合式防窜气液分离器包括排气管I、吸附性过滤器2、倒锥形隔板
3、进料口 4、壳体5、折流板6、封闭式螺旋导管7、气液腔隔板8、开放式螺旋导管9、阀球导管10、空心阀球all、导轨12、扶正器13、柱状浮子14、连接杆15、空心阀球bl6、重质球17、排液管18、顶盖19、气腔20、排气自控阀21、分离腔22、集液腔23和排液自控阀24 ； 垂直放置的圆筒状壳体5顶端设有顶盖19，上部设有进料口 4，内侧设有封闭式螺旋导管7和开放式螺旋导管9，封闭式螺旋导管7入口与进料口 4相连接，壳体5下端设有集液腔23，壳体5中心轴处设有圆筒状气腔20 ；
顶盖19上端设有排气管1，内侧面中心处设有吸附性过滤器2，吸附性过滤器2底部安装有倒锥形隔板3，倒锥形隔板3底部设有开口 ；
集液腔23顶部设有扶正器，中心处安装有排液自控阀24，下端设有排液管18 ；
气腔20内壁面设有水平折流板6，底部设有气液腔隔板8，气液腔隔板8中心处设有导气孔，下端设有排气自控阀20。所述的排液自控阀24由导轨12、柱状浮子14、连接杆15、空心阀球bl6和重质球17组成，所述的排液自控阀24上部设有导轨12，导轨12穿过扶正器13径向固定排液自控阀24，导轨12安装于柱状浮子14顶端，柱状浮子14与空心阀球bl6用连接杆15连接，空心阀球bl6内设有重质球17。所述的排气自控阀21由阀球导管10和空心阀球all组成，空心阀球all安装在阀球导管10内部，阀球导管10底部和侧面设有孔。本发明的工作过程如下
在正常工作过程中，由气体和液体组成的混合物经外输管线送至进料口 4，该混合物进入封闭式螺旋导管7，开始绕着封闭式螺旋导管7做离心运动，在离心力作用下，密度大的液体甩向封闭式螺旋导管7外侧壁，大部分气体被分离出来并靠内侧壁流动，接着流入开放式螺旋导管9，液体在离心力和重力作用下继续向下做旋转流动，液体中剩余的气体继续在离心力作用下被分离出来；分离出的气体运移到分离腔22 ;最后液体在集液腔23汇集，经排液自控阀24与排液管18 口的间隙由排液管18排出。分离腔22中的气体在压力作用下通过阀球导管10上的小孔和气液腔隔板8中心导气孔进入到气腔20，气体在气腔20内由折流板6多次变向流动，气体中的大量液滴由于重力和惯性力作用不断撞击折流板6和气腔20内壁，凝结到折流板6和气腔20内壁上，随着凝结液滴不断变大，液滴在重力作用下由气液腔隔板8上的导气孔流回到集液腔23 ;经折流板6净化后的气体运移到分离器顶部，再经吸附性过滤器2由排气管I排出。气流流经吸附性过滤器2时，微液体颗粒则因过滤介质聚结功能而在滤芯的内表面聚结长大；液滴达到一定尺寸时因重力和气流的冲击力流出过滤器，经倒锥形隔板3底部开口流回。在工作时，若通过进料口 4进入的气液混合物的气体含量增加，则分离器内部液面将下降。当液面下降到不能再完全浮起排液自控阀24后，随着液面的下降排液自控阀24下降，则排液自控阀24下端空心阀球bl6与排液管18 口的间隙减少，排液量减少；当液面下降一定程度时，空心阀球bl6与排液管18 口不存在间隙，阻止液体流出分离器。反之，随着液面的上升，排液自控阀24逐渐升高，空心阀球bl6与排液管18 口的间隙增大，排液量增加，当液面上升到一定程度时，排液自控阀24由于扶正器13的作用不再上升。在工作时，若通过进料口 4进入的气液混合物的气体含量减少，则分离器内部液面将上升。当液面上升到一定程度时，液体进入阀球导管10内部，空心阀球all在液体浮力的作用下随着液面逐渐上升。当空心阀球all上升到阀球导管10顶部后，随着液面的继续上升，空心阀球all与气液腔隔板8中心导气孔的过流截面积减少，气流量减少。若液面继续上升，导气管被阻塞，阻止气体进入气腔20，保证了液体不会反窜到气管线中。反之，随着液面的下降，空心阀球all与气液腔隔板8中心导气孔的过流截面积增大，气流量增大；当液面下降的一定程度时，空心阀球all落回阀球导管10底部。
权利要求
1.一种复合式防窜气液分离器，其特征在于包括排气管(I)、吸附性过滤器(2)、倒锥形隔板(3)、进料口(4)、壳体(5)、折流板(6)、封闭式螺旋导管(7)、气液腔隔板(8)、开放式螺旋导管(9)、阀球导管(10)、空心阀球a (11)、导轨(12)、扶正器(13)、柱状浮子(14)、连接杆(15)、空心阀球b (16)、重质球(17)、排液管(18)、顶盖(19)、气腔(20)、排气自控阀(21)、分离腔(22)、集液腔(23)和排液自控阀(24)； 垂直放置的圆筒状壳体(5)顶端设有顶盖(19)，上部设有进料口(4)，内侧设有封闭式螺旋导管(7)和开放式螺旋导管(9)，封闭式螺旋导管(7)入口与进料口(4)相连接，壳体(5)下端设有集液腔(23)，壳体(5)中心轴处设有圆筒状气腔(20)； 顶盖(19)上端设有排气管(1)，内侧面中心处设有吸附性过滤器(2)，吸附性过滤器(2)底部安装有倒锥形隔板(3)，倒锥形隔板(3)底部设有开口 ； 集液腔(23)顶部设有扶正器，中心处安装有排液自控阀(24)，下端设有排液管(18); 气腔(20)内壁面设有水平折流板(6)，底部设有气液腔隔板(8)，气液腔隔板(8)中心处设有导气孔，下端设有排气自控阀(20 )。
2.根据权利要求I所述的一种复合式防窜气液分离器，其特征在于所述的排液自控阀(24)由导轨(12)、柱状浮子(14)、连接杆(15)、空心阀球b (16)和重质球(17)组成，所述的排液自控阀(24)上部设有导轨(12)，导轨(12)穿过扶正器(13)径向固定排液自控阀(24)，导轨(12)安装于柱状浮子(14)顶端，柱状浮子(14)与空心阀球b (16)用连接杆(15)连接，空心阀球b (16)内设有重质球(17)。
3.根据权利要求I所述的一种复合式防窜气液分离器，其特征在于所述的排气自控阀(21)由阀球导管(10)和空心阀球a (11)组成，空心阀球a (11)安装在阀球导管(10)内部，阀球导管(10)底部和侧面设有孔。
全文摘要
本发明公开了一种复合式防窜气液分离器，其技术方案为垂直放置的圆筒状壳体顶端设有顶盖，上部设有进料口，内侧设有螺旋导管，螺旋导管入口与进料口相连接，壳体下端设有集液腔，中心轴处设有圆筒状气腔；顶盖上端设有排气管，内侧面中心处设有吸附性过滤器，吸附性过滤器底部设有倒锥形隔板；集液腔顶部设有扶正器，中心处设有排液自控阀，下端设有排液管；气腔内壁面设有水平折流板，底部设有气液腔隔板，气液腔隔板中心处设有导气孔，下端设有排气自控阀。其结构紧凑，在一个分离器内集成了离心分离，撞击、冷凝捕获、重力分离、吸附过滤和惯性分离多种分离机理，且具有防止气液反窜的功能，能满足气液的高效分离。
文档编号B01D50/00GK102974187SQ20121050956
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者邢学军, 贾艳艳, 李善存, 刘瑞环, 胡光 申请人:邢学军