能够加强凝聚的惯性分离器的制作方法

本实用新型涉及一种气液分离装置，特别涉及一种能够加强凝聚的惯性分离器。

背景技术：

在现有的惯性分离器中，两相(三相)流体的旋流产生的离心力使得液相成分径向向外扩散撞击到容器的柱形内壁面上，形成液滴，经由相应的出口排出，其余的气相经过单独的出口排出容器。这样的惯性分离器气液分离效率普遍偏低，需要重复多次分离操作才能达到预定分离效率，造成人力和财力上的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种能提高气液固分离效率的能够加强凝聚的惯性分离器。

本申请提供一种能够加强凝聚的惯性分离器，用于将气液固混合介质中的气体与液体、细微颗粒物分离，所述惯性分离器包括筒体和导流器，所述筒体具有进口端、出液端以及气体输出通道，所述进口端用于输入所述气液固混合介质，所述筒体包括进口部和连接至所述进口部的集液部，所述出液端和气体输出通道设置于所述集液部，所述进口部具有相反的第一端和第二端，所述进口端设置在所述第一端，所述导流器位于所述第二端，所述集液部的内壁上设有若干凸点。

在一实施例中，所述若干凸点沿所述集液部的内壁螺旋环绕延伸呈螺旋状分布。

在一实施例中，所述若干凸点螺旋延伸的末端与所述出液端连接。

在一实施例中，所述若干凸点的螺旋旋向与所述导流器的导向方向一致。

在一实施例中，所述气液固混合介质在所述筒体内流动形成流线，所述若干凸点形成的螺旋线的水平夹角小于所述流线的水平夹角。

在一实施例中，所述凸点的直径沿螺旋方向逐渐增大，同时所述凸点的数量逐渐减少。

在一实施例中，所述气体输出通道包括气体输出管，所述气体输出管穿设于所述集液部内，使得所述气体输出管的进气端位于所述集液部的腔体内，所述气体输出管的出气端位于外部，所述气体输出管靠近所述进气端的位置设有旋流挡板。

在一实施例中，所述导流器包括导流锥和安装在所述导流锥上的若干导叶，进入所述进口部的气液固混合介质经所述导叶被旋流分散至所述集液部的内壁以将气体与液体、细微颗粒物分离，所述气体通过所述气体输出通道排出，所述液体和细微颗粒物利用其自身重力从所述出液端流出。

在一实施例中，所述筒体沿垂直方向放置，所述进口部位于所述集液部的上方，所述集液部包括沿垂直方向排布的第一部分和第二部分，所述进口部和第一部分利用法兰固定连接，所述第一部分和第二部分利用法兰固定连接，所述第一部分内具有第一腔体，所述第二部分内具有第二腔体，所述第一腔体和第二腔体连通，所述第一腔体在流体流动的方向上渐扩，所述第二腔体在流体流动的方向上渐缩。

在一实施例中，所述若干凸点设置在所述第二部分的内壁面上。

综上所述，本实用新型提供一种能够加强凝聚的惯性分离器，该惯性分离器沿水平方向或垂直方向排布放置，气液固混合介质中的液体和细微颗粒物，经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，在惯性分离器集液部的内壁上设置若干凸点，能够加强流体的凝聚。导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并经出液管从出液端流出，气体部分被挤压从进气端进入气体输出通道排出。本实用新型的惯性分离器结构简单，分离效率高，适于在工业上推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的惯性分离器的立体示意图。

图2是图1中的惯性分离器的俯视图。

图3是沿图2中的A-A截面的旋转剖视图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

另外，本申请说明书及权利要求中是以惯性分离器的垂直放置(正常使用状态)时进行说明的，所以文中大量使用垂直方向和水平方向的方向用语是参照其垂直放置状态进行说明的。

本实用新型提供一种分离效率高的能够加强凝聚的惯性分离器，该惯性分离器沿垂直方向排布放置，气液固混合介质包括气体、液体和固体，其中固体即细微颗粒物。液体及细微颗粒物经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并从出液口流出，气体部分被挤压从出气口排出。

如图1-3所示，提供一种能够加强凝聚的惯性分离器10，该惯性分离器包括筒体12和安装在筒体12内的导流器14，筒体12沿垂直方向放置。筒体12具有进口端16、出液端18以及气体输出通道20。其中，进口端16与外部液体输出管道连通，以向筒体12内输入气液固混合介质，气液固混合介质例如石油的气液固混合介质，出液端18用于将分离出的液体部分和细微颗粒物排出，分离出的气体部分经气体输出通道20排出。

筒体12包括沿垂直方向排布的进口部22和集液部24，进口部22位于集液部24的上方。集液部24包括沿垂直方向排布的第一部分26和第二部分28，第一部分26具有第一腔体27，第二部分28具有第二腔体29，第一腔体27和第二腔体29连通。本实施例中，第一腔体27在流体流动的方向渐扩，即第一部分26的筒体内径在流体流动的方向上逐渐增大；第二腔体29在流体流动的方向上渐缩，即第二部分28的筒体内径在流体流动的方向上逐渐减小，且第一部分26和第二部分28的连接端的直径相同。这样设置可以加快被导流器14分散至集液部24内壁面上的液体的流动，提高惯性分离效率。

进口部22和集液部24固定连接，第一部分26和第二部分28固定连接。在所示的实施例中，进口部22和集液部24的连接端分别设有法兰30，第一部分26和第二部分28的连接端分别设有法兰32，两法兰30和两法兰32分别利用螺栓固定，从而将进口部22和集液部24以及第一部分26和第二部分28分别固定在一起。应当理解的是，在其他实施例中，进口部22和集液部24之间，集液部24的第一部分26和第二部分28之间也可以利用其他方式固定连接，例如卡扣连接。

进口端16设置于进口部22，出液端18和气体输出通道20设置于集液部24。具体而言，进口部22具有相反的第一端34和第二端36，进口端16设置在进口部22的第一端34，导流器14安装在进口部22的第二端36且位于集液部24内。

导流器14包括导流锥38、若干导叶40和壁筒42，若干导叶40沿周向均匀分布在导流锥38的侧壁上，壁筒42环设于若干导叶40的外周，壁筒42固定安装于集液部24的第一部分26靠近进口部22的端部内，导流锥38与壁筒42之间通过连接杆39固定连接，从而实现导流锥38的固定。

第二部分28的侧壁底部设置一出液管44，出液管44的一端与第二腔体29连通，另一端连通至外部。在所示的实施例中，出液管44通过法兰41固定连接至第二部分28的侧壁底部。出液端18设置在出液管44的端部，经导流器14分散至集液部24内壁面的液体及细微颗粒物利用其自身重力流向集液部24的底部，并经出液管44从出液端18流出。

为了进一步增强液体凝聚能力，本实施例中，在集液部24的第二部分28的内壁上设置有若干凸点56，以增强第二部分28内壁面的粗糙度，壁面粗糙度增加以及气液固混合介质中的气体部分流过凸点56所产生的涡都能够有效加强液体的凝聚性能，从而有效提升惯性分离器的气液固分离效率。

更具体地，若干凸点56沿集液部24的第二部分28的内壁面螺旋环绕延伸呈螺旋状分布，且若干凸点56螺旋延伸的末端与出液端18连接，以使得分离出的液体及细微颗粒物能够直接从出液端18排出，提高惯性分离器的分离效率。出液管44的一端与第二腔体29连通，所述出液管44的一端即为出液管44的入口，若干凸点56螺旋延伸的末端与所述入口连接。若干凸点56的螺旋旋向与导流器14的导向方向一致，这样设置能够减少气液固混合介质的流动阻力，也起到增强旋流的效果。气液固混合介质在筒体12内流动形成流线，若干凸点56形成的螺旋线的水平夹角应设置为小于所述流线的水平夹角，增强旋流效果的同时，设计了小于入口流线的水平夹角，可使得较快的液滴及颗粒物有效被凸点所阻挡。

优选地，若干凸点56的直径沿螺旋方向逐渐增大，同时凸点56的数量逐渐减小。若干凸点56的大小分布沿入口螺旋线分布而加大，其作用是：入口处流速较快，选用较小的凸点，可减少阻力，水滴遇到凸点后分成几股细流沿着凸点的背面凝聚，一边受气流的作用，凝聚后的液滴被带到下一个较大的凸点，从而凝聚质量更重的液滴。直到底部液相出口处的大凸点，流速受截面积变化减慢，凝聚的液滴也随质量增加而滴落到底部被排出。被阻挡的部分液滴会贴合着凸点流到背面的弱风区凝聚。凝聚的超出弱风区区域时会被周边的快速气流带动，旋流至下一个凸点处，由于下一个凸点比上一个的大，弱风区也较大，所以凝聚的质量较多。以此效果直至液相出口处，较大的凸点与较长的距离可使得质量较多的液滴顺延至分离器底部。达到有效凝聚固液、防止发散的效果。

气体输出通道20包括气体输出管46，本实施例中，气体输出管46为沿垂直方向设置的直管，气体输出管46包括相反的进气端48和出气端50。气体输出管46从第二部分28的底部穿过穿设于集液部24内，并利用法兰47将气体输出管46固定至第二部分28的底部，使得气体输出管46的进气端48位于第一腔体27内，气体输出管46的出气端50位于惯性分离器10的外部。随着气液固混合介质的不断输入，集液部24内的液体及细微颗粒物不断增多，集液部24内压力上升，压迫气体从进气端48进入气体输出管46，以将气体分离出来。

随着集液部24内液体及细微颗粒物不断增多，为了避免液体及细微颗粒物从进气端48进入气体输出管46中造成污染，气体输出管46靠近进气端48的一端设有旋流挡板，工作时该旋流挡板不影响气液固混合介质在惯性分离器10内的流动，其作用是阻挡集液部24内的气体回流所携带的液体颗粒及细微颗粒物进入气体输出通道20。旋流挡板的结构形式可以有多种，例如旋流叶片挡板，螺旋挡板等。上述实施例中，筒体12为沿垂直方向放置。在一些实施例中，筒体也可以沿水平方向放置(图未示出)。当筒体沿水平方向放置时，进口部和集液部沿水平方向排布，对应地，集液部的第一部分和第二部分也沿水平方向排布，其余结构与筒体沿垂直方向放置时类似。

综上所述，本实用新型提供一种能够加强凝聚的惯性分离器，该惯性分离器沿水平方向或垂直方向排布放置，气液固混合介质中的液体和细微颗粒物，经过叶片导流器时，产生湍流凝聚，与气体分离，并流向惯性分离器壁面，在惯性分离器集液部的内壁上设置若干凸点，能够加强流体的凝聚。导流器上设有非光滑面，有利于产生湍流凝聚。气液固混合介质中的液体部分和细微颗粒物由于其自身重力沿内壁向下流动并经出液管从出液端流出，气体部分被挤压从进气端进入气体输出通道排出。本实用新型的惯性分离器结构简单，分离效率高，适于在工业上推广应用。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。