高真空系统气液分离装置.pdf

本发明公开了一种高真空系统气液分离装置，包括真空泵，前置分离器、自吸泵和储料罐等，其特征在于在前置分离器进气口下侧设计有平衡管接口，平衡管接口的另一端与自吸泵出口管侧壁的接口连接，自吸泵入口与前置分离器的底部连接，自吸泵出口与前置分离器进气口均与储料罐连接，前置分离器的出气口与真空泵连接。本发明通过增设前置分离器并在分离器与自吸泵出口之间增设平衡管使前置分离器中的气体与液体进行分离，并由自吸泵将液体泵回原储料罐。循环工作，直至储料罐中底物干燥。本系统物料中底物损失低，干燥效果好。

权利要求书
1.  高真空系统气液分离装置，包括前置分离器和自吸泵，其特征在于：所述前置分离器（3）管壁下端设有一小孔，所述自吸泵（6）出口端开设有一小孔，将前置分离器（3）罐壁小孔与自吸泵（6）出口端小孔通过平衡管（9）进行连接，前置分离器（3）的出气口（2）与真空泵相连，前置分离器的进气口（1）与自吸泵出口与储料罐相连。

2.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述自吸泵（6）为耐空转同轴自吸泵。

3.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述平衡管（9）根据系统分离气体成分选用紫铜管或不锈钢管。

4.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述前置分离器（3）罐顶为出气口（2），管壁侧上方为进气口（1），进气口（1）与前置分离器（3）罐体接触处内壁设有阻挡板（4），并在阻挡板（4）与管对侧内壁之间焊有加强筋板。

5.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述阻挡板（4）为球弧形钢板。

6.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述自吸泵（6）的进口端与前置分离器（3）底部的液体出口连接。

7.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述自吸泵（6）由电机（7）进行驱动。

8.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述前置分离器（3）径高比为1:3~5。

9.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述自吸泵（6）与电机（7）安装在底座（8）上。

10.  根据权利要求1所述高真空系统气液分离装置，其特征在于：所述平衡管（9）位于前置分离器（3）的进气口（1）的正下方。

说明书高真空系统气液分离装置
技术领域
本发明涉及一种高真空系统气液分离装置，能应用于电站凝气器抽真空、化工/医药中的结晶、干燥，化工尾气的回收等领域。
背景技术
在现代工业气体输送系统中，需要高真空领域非常广泛：如电站凝气器抽真空、化工/医药中的结晶、干燥，化工尾气的回收等场合，均需要通过抽真空系统获得高真空。
系统真空一高（就是负压越大），就会将混合物中液体带出，它带来的危害是损失了液态原料（如电站中损失的是凝气器冷却水，化工中损失的是原料），它造成产量降低；同时大量的液态原料会被倒吸入抽真空系统，会产生水垂现象，严重的会损坏抽真空设备，；如果抽吸液体中含有腐蚀性物质，会对抽真空设备产生严重的腐蚀，给设备运行带来危害。
气液分离技术在真空系统中应用比较广泛，如造纸厂网箱脱水、氧化铝行业皮带机脱水，石膏脱硫中皮带机脱水等，这些系统要求的真空度都不是很高，前置分离器配套的负压泵吸程远远大于系统真空度，因此它很容易实行气液分离。
随着系统真空要求的提高，系统真空产生的负压远远大于自吸泵的吸程，此时负压泵是不能进行气液分离，前置分离器变成了气体流动的通道，它给用户设备使用带来巨大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高真空系统汽水分离器，以克服现有技术中真空干燥系统中，由于物料底料非固体容易在高真空条件下将液体物料吸出造成物料浪费以及降低设备使用寿命的缺点。
高真空系统气液分离装置，包括前置分离器和自吸泵，其特征在于：所述前置分离器管壁下端设有一小孔，所述自吸泵出口端开设有一小孔，将前置分离器罐壁小孔与自吸泵出口端小孔通过平衡管进行连接，前置分离器的出气口与真空泵相连，前置分离器的进气口与自吸泵出口与储料罐相连。
所述自吸泵为耐空转同轴自吸泵。
所述平衡管根据系统分离气体成分选用紫铜管或不锈钢管。
所述前置分离器罐顶为出气口，管壁侧上方为进气口，进气口与前置分离器罐体接触处内壁设有阻挡板，并在阻挡板与管对侧内壁之间焊有加强筋板。
所述阻挡板为球弧形钢板。
所述自吸泵的进口端与前置分离器底部的液体出口连接。
所述自吸泵由电机进行驱动。
所述前置分离器径高比为1:3~5。
所述自吸泵与电机安装在底座上。
所述平衡管位于前置分离器的进气口的正下方。
上述方案的的原理在于：当进气口吸入了液体时，球弧形挡板会阻止气液混合物经进气口直接被出气口吸走，而是往下行，而进气口下端正好有平衡管口，在平衡管口的压强与自吸泵出口连通，二者压强相同，此时经前置分离器进气口的液体会继续沉降至前置分离器底部，而气体最终还是经前置分离器出气口排出，沉降下来的液体经自吸泵泵回储料罐。
本发明的有益效果在于。
（1）通过在平衡管将前置分离器与自吸泵出口进行连接，在确保系统高真空度的同时，从而使前置分离器进气口下部的压强相等，从而使液体继续沉降，经自吸泵泵回去，降低物料损失，效果显著，经验证，其底物回收率能达到97%。
（2）由于本发明为高真空系统，因此对于极易被氧化的物质可以采用本系统进行干燥。
附图说明
图1：高真空系统气液分离装置。
图中：1为进气口、2为排气管、3为前置分离器、4为阻档板、5为加强筋板、6为负压泵、7为负压泵配套电机、8底座、9平衡管。
具体实施例
高真空系统气液分离装置，包括前置分离器和自吸泵，所述前置分离器3管壁下端设有一小孔，所述自吸泵6出口端开设有一小孔，将前置分离器3罐壁小孔与自吸泵6出口端小孔通过平衡管9进行连接。
所述自吸泵6为耐空转同轴自吸泵。
所述平衡管9根据系统分离气体成分选用紫铜管或不锈钢管。
所述前置分离器3罐顶为出气口2，管壁侧上方为进气口1，进气口（1）与前置分离器3罐体接触处内壁设有阻挡板4，并在阻挡板4与管对侧内壁之间焊有加强筋板。
所述阻挡板4球弧形钢板。
所述自吸泵6的进口端与前置分离器3底部的液体出口连接。
所述自吸泵6由电机7进行驱动。
所述前置分离器3径高比为1:3~5。
所述自吸泵6与电机7安装在底座8上。
所述平衡管9位于前置分离器3的进气口1的正下方。
由于本装置中的自吸泵6需持续开机，在前置分离装置底部液体抽干后仍需保持空转，因此对于自吸泵需采用在空转条件下也不会损坏的自吸泵。
实施例1
采用不锈钢管作为前置分离器的材料，前置分离器内壁敷有防腐涂层，在系统处于真空状态时，液体中的水分会在汽化为水蒸气，由于真空泵的作用下，将水蒸气源源不断的抽到前置分离器中，但由于本系统属于高真空状态，因此难免会将部分液体也一并吸入到前置分离器，而通常情况下有的液体中带有酸或碱等腐蚀成分，一端进入到真空泵则会对真空泵产生腐蚀作用，缩短使用寿命，同时液体中也带有大量浓缩底物，这样又会造成底物流失，因此需要对前置分离器进行设计，从而使其能在高真空的环境下对气液进行分离。
本发明通过在前置分离器的进气口处设置球形曲面挡板和在前置分离器进气口下端开设平衡管与自吸泵出口相连，其原理是通过在增加球形曲面挡板是为了阻挡气液混合物在真空泵强大的气流作用直接经前置分离器出口吸入到真空泵，而是让气液混合物在阻挡版的作用下往下行，而前置分离器的平衡管接口在前置分离器进气口下侧，当气液混合物下行到平衡管接口时由于平衡管接口附近的真空度与自吸泵出口的真空度接近，此时，液体会在自身重力的作用下下降，而水蒸气会继续在真空泵的吸力作用下经前置分离器出气口排出。液体下沉后在自吸泵的作用下泵回原储料罐，当前置分离器中沉降的液体泵完后，自吸泵会继续空转，因此本发明所采用的自吸泵是耐空转同轴自吸泵。系统如此往复，直到原储料罐中物料浓缩至干燥。
应用实施例
现以植物提取行业为例，分别采用未加平衡管和添加平衡管的本系统对100kg红景天在相同工艺条件下进行提取的提取物进行真空干燥，其中前置分离器的直径为1.5m，高度为6m，所用平衡管为不锈钢管制成，分离器内的真空度为2X10-2Pa,待储料罐中物料完全干燥后，有平衡管的开机工作了32个小时，提取物得率为97%，没平衡管的开机26h，但提取物得率为只有63%。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此而限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及其附图内容所作的等效结构或等效改造，或直接或间接运用本发明以外的其他相关领域，均可视为在本发明的专利保护范围内。