用于流体流的分离器及其方法技术

本公开是一种用于从包括气体和液体的混合物的流体流中分离液体的分离器。分离器包括第一容器，该第一容器包括用于接收流体流的出口和入口，第一容器经由第一阀与第二容器流体连通，第二容器经由第二阀与液体出口流体连通，其中，第一容器被布置成使液体能够流入第二容器。分离器还具有用于控制液体从第二容器释放的第二阀，第一阀和第二阀是气动操作的，在分离器的操作期间，第一阀和第二阀的气动操作仅使得第一阀和第二阀中的一个能够被打开。作仅使得第一阀和第二阀中的一个能够被打开。作仅使得第一阀和第二阀中的一个能够被打开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体流的分离器及其方法


[0001]本专利技术总体涉及用于从流体流中分离液体的装置和方法，所述流体流包括气体和液体的混合物。

技术介绍

[0002]在许多工业过程中，需要将液体从气体中分离出来。例如，此类过程可包括炼油厂、天然气处理厂、石化和化工厂、制冷系统、空调系统、压缩机系统、气体管道等。在这种过程中，在容器中利用重力使液体沉降到容器底部，然后将液体抽出。该过程仅在腔室内部有空气空间时有效，如果混合入口被液体物质和气体物质的混合物淹没，或排液器无法处理收集的液体量，就会发生故障。
[0003]仅作为非限制性示例，其中一种需要将气体从其他的悬浮介质中分离出来的工业过程是对煤层进行脱气。煤层通常包括气体，如二氧化碳和甲烷，这些气体形成在煤层内或被周围的地层所困住。这些气体通常对矿井内的矿工有危险，因为二氧化碳是有毒的，甲烷是极其易燃的。
[0004]在煤矿开采过程的不同阶段，通常对煤层进行气体排放，以除去和捕获煤层中的气体，以确保煤矿工人的安全和持续采矿作业。在气体排放过程或脱气过程中，捕获的气体通常与存在于或靠近煤层的大量液体一起排放。所述液体可包括地下水、液体和颗粒的浆液以及其他此类液体。
[0005]一旦被收集，气体和液体的混合物需要被分离成其组成部分，以便危险气体可以被运输到地面上进行进一步处理和/或安全处置，液体可以被处置或再循环。当前的液体和气体分离器通常包括用于接收液体和气体的混合物的单个容器，该容器包括位于容器底部的手动操作的排水阀和连接到吸入管道的气体出口。因此，操作员需要定期手动排空分离器。
[0006]然而，如果操作员没有定期排空液体和气体分离器，则当前的系统就无法提供故障保护。例如，如果阀没有打开，则分离器就会填充有液体，直到液体溢出容器，液体沿着吸入管道向上流动，切断气体的提取。如果操作员让阀处于打开状态且无人看管，所有的液体从容器中排出，气体被允许泄漏到周围的区域，这为附近的工人提供了极其危险的环境。在炼油厂、天然气处理厂、石化和化工厂、制冷系统、空调系统、压缩机系统、气体管道等中发现了类似的风险。
[0007]在上述工业过程中使用的当前的分离器系统可试图通过如下方式来解决这种人为错误的风险，所述方式即，使用电控制信号和螺线管来控制阀的操作，从而控制液体的排放。然而，在许多工业过程和操作中，如在煤矿开采、化学和气体处理厂或管道中，这些电信号和元件的使用受到了限制，因为采取了极端的控制和保护措施，以防止火花引起的火灾或爆炸的风险，这将带来高昂的财务成本。此外，这些工业过程中的一些工业过程中的甲烷和其他高度易燃气体的含量高到工业工厂或矿井可能禁止任何电气系统靠近分离器的水平。
[0008]此外，在采掘初期或勘探开采期间进行气体排放的情况下，排放通常发生在没有电力供应的偏远地区的矿井。
[0009]本专利技术的优选的实施例寻求解决这些缺点中的一个或多个缺点，和/或至少向公众提供有用的替代方案。
[0010]本说明书中对任何先前公布文本(或源自先前公布文本的信息)或对任何已知事项的引用，不是、并且也不应被视为承认或供认或任何形式的暗示如下事项，即先前公布文本(或源自先前公布文本的信息)或已知事项形成本说明书所涉及努力领域的一般常识。

技术实现思路

[0011]提供该
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。该
技术实现思路
不旨在确认所要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0012]在第一实施例中，提供了用于从包括气体和液体的混合物的流体流中分离液体的分离器，该分离器包括：第一容器，该第一容器包括用于接收流体流的出口和入口，所述第一容器经由第一阀与第二容器流体连通，第二容器经由第二阀与液体出口流体连通，其中，第一容器被布置成使液体能够流入第二容器；和用于控制液体从第二容器释放的第二阀，第一阀和第二阀是气动操作的，在分离器的操作期间，第一阀和第二阀的气动操作仅使得第一阀和第二阀中的一个能够被打开。
[0013]在实施例中，分离器被布置在第一状态，在第一状态下，第一阀被打开而第二阀被关闭的第一状态。
[0014]在实施例中，分离器被布置在第二状态，在第二状态下，第二阀被打开而第一阀被关闭的第二状态。
[0015]在实施例中，第二容器包括液体传感器，液体传感器被布置成检测第二容器中的液体的上限阈值和液体的下限阈值。
[0016]在实施例中，液体传感器被布置成在检测到液体的上限阈值时关闭第一阀。
[0017]在实施例中，第一阀包括第一阀传感器，其中，第一阀传感器被布置成检测第一阀何时完全关闭并发送信号以打开第二阀。
[0018]在实施例中，液体传感器被布置成在检测到液体的下限阈值时关闭第二阀。
[0019]在实施例中，第二阀包括第二阀传感器，其中，第二阀传感器被布置成检测第二阀何时完全关闭并发送信号以打开第一阀。
[0020]在实施例中，液体传感器包括浮子传感器。
[0021]在实施例中，液体传感器操作开关，其中，开关被布置成控制气动控制阀。
[0022]在实施例中，气动控制阀被布置成与第一气动气缸气动连接，该第一气动气缸被布置成铰接(articulate)第一阀，并且其中，气动控制阀还被布置成与第二气动气缸气动连接，该第二气动气缸被布置成铰接第二阀。
[0023]在实施例中，当检测到上限阈值体积时，气动控制阀控制第一方向上的气动压力，以将分离器从第一状态移动至第二状态。
[0024]在实施例中，当检测到下限阈值体积时，气动控制阀控制第二方向上的空气的气动压力，使得分离器从第二状态移动至第一状态。
[0025]在实施例中，气动压力的第一方向与气动压力的第二方向相反。
[0026]在实施例中，分离器还包括第三阀，第三阀被布置成位于第一容器和出口之间。
[0027]在实施例中，第一容器包括与第三气动气缸连接的压力传感器，第三气动气缸被布置成铰接第三阀，使得当压力传感器检测到期望的压力范围之外的压力时，第三气动气缸关闭第三阀。
[0028]在实施例中，第三阀是从由刀闸阀、球阀和蝶阀组成的组中选择的气动操作阀。
[0029]在实施例中，第三阀包括偏置机构，以在气动压力损失的情况下偏置关闭的第三阀。
[0030]在实施例中，第一容器包括至少一个喷嘴，该至少一个喷嘴被布置成接收来自入口的流体流并将流体流引导到第一容器中。
[0031]在实施例中，流体流进入至少一个喷嘴，至少一个喷嘴包括90度弯曲的部分。
[0032]在实施例中，流体流进入至少一个喷嘴，至少一个喷嘴包括直的部分。
[0033]在实施例中，分离器还包括被布置成位于第一容器和入口之间的第四阀。
[0034]在实施例中，第四阀是从由刀闸阀、球阀和蝶阀组成的组中选择的气动操作阀。
[0035]在实施例中，第四阀包括偏置机构，以在气动压力损失的情况下偏置关闭的第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】限定本发明的权利要求如下：1.一种用于从包括气体和液体的混合物的流体流中分离液体的分离器，所述分离器包括：第一容器，所述第一容器包括用于接收流体流的出口和入口，所述第一容器经由第一阀与第二容器流体连通，所述第二容器经由第二阀与液体出口流体连通，其中，所述第一容器被布置成使所述液体能够流入所述第二容器；和用于控制液体从所述第二容器释放的第二阀，所述第一阀和所述第二阀是气动操作的，在所述分离器的操作期间，所述第一阀和所述第二阀的气动操作仅使得所述第一阀和所述第二阀中的一个能够被打开。2.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述分离器被布置成处于第一状态，在第一状态下，所述第一阀打开而所述第二阀关闭。3.根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其中，所述分离器被布置成处于第二状态，在第二状态下，所述第二阀打开而所述第一阀关闭。4.根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其中，所述第二容器包括液体传感器，所述液体传感器被布置成检测在所述第二容器中的液体的上限阈值和液体的下限阈值。5.根据权利要求4所述的分离器，其中，所述液体传感器被布置成当检测到液体的所述上限阈值时关闭所述第一阀。6.根据权利要求5所述的分离器，其中，所述第一阀包括第一阀传感器，其中，所述第一阀传感器被布置成检测所述第一阀何时完全关闭并发送信号以打开所述第二阀。7.根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其中，所述液体传感器被布置成当检测到液体的所述下限阈值时关闭所述第二阀。8.根据权利要求7所述的分离器，其中，所述第二阀包括第二阀传感器，其中，所述第二阀传感器被布置成检测所述第二阀何时完全关闭并发送信号以打开所述第一阀。9.根据权利要求4至8中任一项所述的分离器，其中，所述液体传感器包括浮子传感器。10.根据权利要求4至9中任一项所述的分离器，其中，所述液体传感器操作开关，其中，所述开关被布置成控制气动控制阀。11.根据权利要求10所述的分离器，其中，所述气动控制阀被布置成与第一气动气缸气动连接，所述第一气动气缸被布置成铰接所述第一阀，并且其中，所述气动控制阀还被布置成与第二气动气缸气动连接，所述第二气动气缸被布置成铰接所述第二阀。12.根据权利要求11所述的分离器，其中，当检测到上限阈值体积时，所述气动控制阀控制第一方向上的气动压力，以将所述分离器从所述第一状态移动到所述第二状态。13.根据权利要求12所述的分离器，其中，当检测到下限阈值体积时，所述气动控制阀控制第二方向上的空气的所述气动压力，使得所述分离器从所述第二状态移动到所述第一状态。14.根据权利要求9所述的分离器，其中，气动压力的所述第一方向与气动压力的所述第二方向相反。15.根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其中，所述分离器还包括第三阀，所述第三阀被布置成位于所述第一容器和所述出口之间。16.根据权利要求15所述的分离器，其中，所述第一容器包括与第三气动气缸连接的压
力传感器，所述第三气动气缸被布置成铰接所述第三阀，使得当所述压力传感器检测到期望的压力范围之外的压力时，所述第三气动气缸关闭所述第三阀。17.根据权利要求15或16所述的分离器，其中，所述第三阀是从由刀闸阀、球阀和蝶阀组成的组中选择的气动操作阀。18.根据权利要求17所述的分离器，其中，所述第三阀包括偏置机构，以在气动压力损失的情况下偏置关闭的所述第三阀。19.根据前述权利要求中任一项所述的分离器，其中，所述第一容器包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴被布置成接收来自所述入口的所述流体流并将所述流体流引导到所述第一容器中。20...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：史蒂文，
类型：发明
国别省市：