本发明专利技术公开了一种气液分离器，包括：沿着轴向纵长延伸的壳体，壳体的顶部设置有第一安装口；通过第一安装口穿设在壳体内的进料管，进料管具有相对的顶端和底端，顶端为开口端用于形成入口，底端为封闭端，在靠近底端处设置有第一旋流机构；第一旋流机构用于对进入的流体提供离心力，第一旋流机构包括：多个具有预定弧度的旋流臂，旋流臂为中空的腔体结构，一端与进料管相连接，另一端为旋臂喷出口；壳体上还设置有用于将气液分离后的液体导出的排液口，用于将气液分离后的气体导出的排气口。本申请结构简单、处理量大、分离效率高、压降损失小、长期稳定运行的气液分离器，以适应不同工况下的气液两相分离。工况下的气液两相分离。工况下的气液两相分离。
【技术实现步骤摘要】
气液分离器
[0001]本专利技术涉及气液分离
，特别涉及一种气液分离器。
技术介绍
[0002]气液分离技术在工业生产中常常被用作对气相或者液相的提纯，其广泛应用于化工、环保、热力系统及石油、天然气开采等领域。按照气液分离的原理大体可以分为：重力分离、惯性分离、过滤分离和离心分离等，不同的应用领域和工作要求需要对这些分离方法进行调整和优化，以实现高效的气液分离效果。
[0003]以重油悬浮床加氢处理为例，其反应器出口的混合物需通过分离器将产物中的气体和液体分离，以此对液体部分作进一步处理提取所需产品，而气体部分则通过后续工艺回收再利用。因此提高气液分离器性能不仅可以精准分割悬浮床加氢工艺中不同烃类反应产物，进一步提高其重油转化率；还可以解决循环氢带液及尾油生焦的问题，保证装置安全稳定地长期运行。然而目前的现有技术中虽然提供了多种气液分离器，但是还或多或少存在一些缺陷。
[0004]例如，CN102671470B公开了一种高效气液分离器，通过在壳体内设置两层叶片式填料板来限制气体的流动，实现液体过滤分离。但这种分离器在高温高压的操作条件下对填料的材质要求较高，且在进行气液分离过程中，为避免填料结蜡堵塞，还需对填料进行反吹清洗等操作，无法保持进料长周期、不间断地稳定运行。
[0005]CN217567870U公开了一种浆态床费托合成反应器的气液固分离器，通过在浆态床费托合成反应器的壳体内，并联多组旋风分离装置，用于分离高温油气中夹杂的液体颗粒及固体颗粒，以此避免反应器中油气堵塞及满足大处理量的要求。但是其并联的多组旋风分离器具有多个入口和出口，往往会由于压力间不等而出现进气分布不均匀，排料口窜气返混所导致的分离效率降低问题。
[0006]CN116159372A公开了一种三合一气液分离器及其气液分离方法，通过将第一分离罐、储液罐、第二分离罐一体化合成，以实现气液分离器整体结构紧凑。但其内部结构复杂，出口较多，且分离罐间布置有金属丝网，易导致分离器内压降损失较大，从而增大装置的运行能耗。
[0007]CN110605190A公开了一种旋流式气液分离装置，通过切向入口的方式产生离心作用，并自上而下顺次设置有螺旋导流器，从而实现气液中小液滴的有效分离，确保分离效率。但切向式入口结构往往所占空间较大，且易在分离空间内产生涡核摆动，对气液分离不利。
[0008]CN110251998A公开了一种分流过滤式气液固三相旋流分离装置，利用旋流筒产生离心力，然后通过分离隔板完成边界油液的分离，同时维持气泡的高速旋流状态，既完成油液过滤，又保证气泡的排除。但其排气管安置于分离器顶端，靠近入口，易导致入口混合液来不及分离便形成短路流由排气口流出，使分离效率降低。
[0009]为此，有必要提出一种气液分离器，解决上述至少一个问题。
技术实现思路
[0010]针对现有技术所存在的缺陷，本专利技术实施方式中提供了一种气液分离器，结构简单、处理量大、分离效率高、压降损失小、长期稳定运行的气液分离器，以适应不同工况下的气液两相分离。
[0011]本专利技术实施方式的具体技术方案是：
[0012]一种气液分离器，所述气液分离器包括：沿着轴向纵长延伸的壳体，所述壳体的顶部设置有第一安装口；通过所述第一安装口穿设在所述壳体内的进料管，所述进料管具有相对的顶端和底端，所述顶端为开口端用于形成入口，所述底端为封闭端，在靠近所述底端处设置有第一旋流机构；所述第一旋流机构用于对进入的流体提供离心力，所述第一旋流机构包括：多个具有预定弧度的旋流臂，所述旋流臂为中空的腔体结构，一端与所述进料管相连接，另一端为旋臂喷出口；所述壳体上还设置有用于将气液分离后的液体导出的排液口，用于将气液分离后的气体导出的排气口。
[0013]在一个优选的实施方式中，所述旋臂喷出口的截面呈矩形，所述旋臂喷出口外轮廓的延长面与所述壳体的内壁相切；所述旋流臂具有向下倾斜的旋臂倾角，所述旋臂倾角在15度至25度之间。
[0014]在一个优选的实施方式中，所述旋流臂的个数为3至5个，多个所述旋流臂沿着所述进料管的同一水平面周向均匀分布。
[0015]在一个优选的实施方式中，所述壳体包括分离罐和设置在所述分离罐与所述进料管之间的封闭罩，所述封闭罩具有相对的上端和下端，所述上端密封固定在所述分离罐上，所述下端位于所述第一旋流机构下部，所述下端为开口端。
[0016]在一个优选的实施方式中，所述进料管、所述封闭罩与所述分离罐同心设置，所述封闭罩的截面积S与所述进料管的截面积S1、所述分离罐的截面积S2以及所述旋臂喷出口的出口截面积S3关系如下：
[0017]S1＝(0.2
‑
0.4)S；
[0018]S2＝(1.1
‑
1.6)S；
[0019]S3＝(0.4
‑
0.6)S。
[0020]在一个优选的实施方式中，所述封闭罩的下端还设置有至少一个环形挡板，所述环形挡板的外围密封固定在所述分离罐的内表面，所述环形挡板的横截面自上而下逐渐递减，所述第一旋流机构至所述封闭罩的下端之间形成预分离区；所述封闭罩的下端至所述环形挡板之间形成主分离区；所述环形挡板以下的分离罐内形成集液区，所述排液口位于所述集液区；所述分离罐与所述封闭罩之间形成排气区，所述排气口位于所述排气区。
[0021]在一个优选的实施方式中，所述分离罐的底部设置有第二安装口，通过所述第二安装口设置有排气管，所述第一旋流机构至所述封闭罩的下端之间形成预分离区；所述封闭罩的下端至所述排气管之间形成主分离区；所述排气管内形成排气区，所述排气管的末端为排气口；所述排气管的与所述分离罐之间的区域形成集液区，所述排液口位于所述集液区。
[0022]在一个优选的实施方式中，所述排气管与所述进料管、所述封闭罩、所述分离罐同心设置，所述封闭罩的截面积S与所述排气管的截面积S4的关系如下：
[0023]S4＝(0.1
‑
0.35)S。
[0024]在一个优选的实施方式中，所述壳体的底部设置有第二安装口，通过所述第二安装口设置有排气管，所述进料管与所述排气管之间还设置有第二旋流机构；所述第二旋流机构的旋流方向与所述第一旋流机构的旋流方向一致；所述第一旋流机构至所述第二旋流机构之间形成一级分离区；所述第二旋流机构至所述排气管之间形成二级分离区；所述排气管内形成排气区，所述排气管的末端为排气口；所述排气管的与所述壳体之间的区域形成集液区，所述排液口位于所述集液区。
[0025]在一个优选的实施方式中，所述第二旋流机构整体呈伞状，自上而下外轮廓尺寸逐渐增大，所述第二旋流机构包括：伞帽、支撑环板和设置在所述伞帽与所述支撑环板之间的多个旋流叶片；所述旋流叶片与所述支撑环板之间形成导液区。
[0026]在一个优选的实施方式中，所述第二旋流机构的倾斜伞角在25度至35度之间，所述旋流叶片的倾角在50度至60度之间。
[0027]在一个优选的实施方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气液分离器，其特征在于，所述气液分离器包括：沿着轴向纵长延伸的壳体，所述壳体的顶部设置有第一安装口；通过所述第一安装口穿设在所述壳体内的进料管，所述进料管具有相对的顶端和底端，所述顶端为开口端用于形成入口，所述底端为封闭端，在靠近所述底端处设置有第一旋流机构；所述第一旋流机构用于对进入的流体提供离心力，所述第一旋流机构包括：多个具有预定弧度的旋流臂，所述旋流臂为中空的腔体结构，一端与所述进料管相连接，另一端为旋臂喷出口；所述壳体上还设置有用于将气液分离后的液体导出的排液口，用于将气液分离后的气体导出的排气口。2.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述旋臂喷出口的截面呈矩形，所述旋臂喷出口外轮廓的延长面与所述壳体的内壁相切；所述旋流臂具有向下倾斜的旋臂倾角，所述旋臂倾角在15度至25度之间。3.如权利要求2所述的气液分离器，其特征在于，所述旋流臂的个数为3至5个，多个所述旋流臂沿着所述进料管的同一水平面周向均匀分布。4.如权利要求1所述的气液分离器，其特征在于，所述壳体包括分离罐和设置在所述分离罐与所述进料管之间的封闭罩，所述封闭罩具有相对的上端和下端，所述上端密封固定在所述分离罐上，所述下端位于所述第一旋流机构下部，所述下端为开口端。5.如权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述进料管、所述封闭罩与所述分离罐同心设置，所述封闭罩的截面积S与所述进料管的截面积S1、所述分离罐的截面积S2以及所述旋臂喷出口的出口截面积S3关系如下：S1＝(0.2
‑
0.4)S；S2＝(1.1
‑
1.6)S；S3＝(0.4
‑
0.6)S。6.如权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述封闭罩的下端还设置有至少一个环形挡板，所述环形挡板的外围密封固定在所述分离罐的内表面，所述环形挡板的横截面自上而下逐渐递减，所述第一旋流机构至所述封闭罩的下端之间形成预分离区；所述封闭罩的下端至所述环形挡板之间形成主分离区；所述环形挡板以下的分离罐内形成集液区，所述排液口位于所述集液区；所述分离罐与所述封闭罩之间形成排气区，所述排气口位于所述排气区。7.如权利要求4所述的气液分离器，其特征在于，所述分离罐的底部设置有第二安装口，通过所述第二安装口设置有排气管，所述第一旋流机构至所述封闭罩的下端之间形成预分离区；所述封闭罩的...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢春喜，高金明，鄂承林，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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