一种汽液分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽液分离的技术领域，更确切地说涉及一种汽液分离装置。


背景技术：

2.真空泵在抽取含有大量水分及杂质气体的过程中，大部分积水及杂质会通过前置分离聚集在气罐下部，当水量达到一定程度时，需将前置分离器内的积水及杂质排出。每次排水时，需要将排污阀打开，此时会导致真空系统产生严重泄漏，往往需要将真空系统停机才可以将积水及杂质完全排放干净。同时，含大量水分及杂质的气体会由于前置分离效果不好，随气体进入真空系统内，严重的还会导致真空系统配件的生锈、润滑油乳化、主机抱死等情况，影响用户正产生产效率。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种汽液分离装置，对含有大量液态水和杂质的介质适用，与真空泵配合时能在真空系统不停机的状态下同时实现汽液分离、集液和排液功能。
4.本实用新型的技术解决方案是，提供一种汽液分离装置，包括支架和共同安装在支架上的汽液分离器、第一放水罐、第二放水罐及切换阀，汽液分离器通过切换阀与第一放水罐、第二放水罐连接；汽液分离器用于对汽液混合物进行汽液分离；切换阀用于使汽液分离器切换与第一放水罐连通或与第二放水罐连通。
5.与现有技术相比，本实用新型的汽液分离装置有以下优点：汽液分离器通过切换阀与第一放水罐、第二放水罐连接，汽液分离器中的液体能导出到第一放水罐与第二放水罐中，液体存储能力大大增强，使汽液分离器对含有大量液态水和杂质的介质适用；汽液分离器通过切换阀切换与第一放水罐连通或与第二放水罐连通，并将液体导入与其连通的放水罐中，而不与其连通的放水罐可以排放内部液体，使得本实用新型的汽液分离装置在与真空泵配合时也能在真空系统不停机的状态下同时实现汽液分离、集液和排液功能。
6.优选的，切换阀是真空三通球阀，真空三通球阀的三个端口分别连接汽液分离器上设置的排水管、第一放水罐上设置的进水口及第二放水罐上设置的进水口，第一放水罐和第二放水罐上还均设置有对空电磁阀，对空电磁阀用于控制对应的第一放水罐或第二放水罐的内部与外部大气相连通或隔绝。采用此结构，使用真空三通球阀方便汽液分离器切换与第一放水罐连通或与第二放水罐连通；汽液分离器切换与第一放水罐连通时，第一放水罐上的对空电磁阀关闭，使相互连通的汽液分离器与第一放水罐的内部与外部大气隔绝，从而保持真空，不会影响真空系统，汽液分离器能对第一放水罐放水；同时，第二放水罐上的对空电磁阀打开，使得第二放水罐内部与外界大气相通，第二放水罐内的液体能顺利并快速排出，由于第二放水罐不与汽液分离器连通，所以也不会影响真空系统；当汽液分离器切换与第二放水罐连通时，汽液分离器对第二放水罐放水，第一放水罐快速排水，并且也不会影响真空系统。
7.优选的，切换阀是二位五通负压切换阀，二位五通负压切换阀上设置有进口通道、第一出口通道、第二出口通道，第一通气孔道、第二通气孔道；二位五通负压切换阀的第一工作位是进口通道与第一出口通道连通，第二出口通道与第二通气孔道连通；二位五通负压切换阀的第二工作位是进口通道与第二出口通道连通，第一出口通道与第一通气孔道连通；进口通道连接汽液分离器上设置的排水管，第一出口通道连接第一放水罐上设置的进水口，第二出口通道连接第二放水罐上设置的进水口，第一通气孔道、第二通气孔道均与外部大气相连通。采用此结构，二位五通负压切换阀处于第一工作位时，汽液分离器与第一放水罐连通，第一放水罐与大气隔绝，第二放水罐与大气连通，汽液分离器对第一放水罐放水，第二放水罐则快速排液，不会影响真空系统；二位五通负压切换阀处于第二工作位时，汽液分离器切换到与第二放水罐连通，第二放水罐与大气隔绝，第一放水罐与大气连通，汽液分离器对第二放水罐放水，第一放水罐则快速排液，不会影响真空系统；二位五通负压切换阀能代替一个真空三通球阀和两个对空电磁阀，阀门集成化程度高，操作简单方便。
8.优选的，汽液分离器包括汽液分离器筒体，汽液分离器筒体的内部设置有内筒体，内筒体的下端与汽液分离器筒体的内部连通，且内筒体的下端与汽液分离器筒体的底部之间留有用于储液的空间，内筒体的上端封闭，且内筒体的上端与汽液分离器筒体的顶部之间留有用于排气的空间；汽液分离器筒体上设置有进气口，进气口与内筒体的内部连通并与内筒体的侧壁相切且位于内筒体的中上部；汽液分离器筒体的顶部设置有排气口，排气口与汽液分离器筒体的内部连通；内筒体的内部设置有向下导流的旋风挡板。采用此结构，汽液混合物通过进气口进入内筒体内部，会在旋风挡板的导流作用下沿着内筒体的内壁切向旋风向下运动，进行第一次汽液分离，第一次分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿内筒体内壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体1的底部，第一次分离后的气体从内筒体的下端进入汽液分离器筒体中并向上运动直至从排气口排出，气体在向上运动的过程中也有部分汽液混合物会发生分离，一些液态水滴和杂质会在重力作用下沿汽液分离器筒体内壁和内筒体外壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体的底部，增强汽液分离的效果；采用切向旋风进气的方式能分离大量水份及杂质。
9.优选的，汽液分离器筒体的内壁与内筒体的外壁之间设置有向上导流的旋风挡板。采用此结构，第一次分离后的气体从内筒体的下端进入汽液分离器筒体的内壁与内筒体的外壁之间，会在旋风挡板的导流作用下沿着汽液分离器筒体的内壁和内筒体的外壁旋风向上运动进行第二次汽液分离，第二次分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿汽液分离器筒体内壁和内筒体外壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体的底部，第二次分离后的气体则从排气口排出，增强汽液分离的效果。
10.优选的，汽液分离器包括汽液分离器筒体，汽液分离器筒体的内部设置有内筒体，内筒体的下端与汽液分离器筒体的内部连通，且内筒体的下端与汽液分离器筒体的底部之间留有用于储液的空间；汽液分离器筒体上设置有进气口，进气口与汽液分离器筒体的内部连通并与汽液分离器筒体的侧壁相切且位于汽液分离器筒体的中上部；汽液分离器筒体的顶部设置有排气口，排气口与内筒体的内部连通；汽液分离器筒体的内壁与内筒体的外壁之间设置有向下导流的旋风挡板。采用此结构，汽液混合物通过进气口进入汽液分离器筒体内部，会在旋风挡板的导流作用下沿着汽液分离器筒体内侧壁和内筒体外侧壁切向旋风向下运动，进行汽液分离，分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿汽液分离器筒体内
侧壁和内筒体外侧壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体的底部，分离后的气体从内筒体的下端进入内筒体的内部，并沿着内筒体的内壁向上运动至排气口排出，增强汽液分离的效果；采用切向旋风进气的方式能分离大量水份及杂质。
11.优选的，汽液分离器筒体上设置有第一液位传感器、第二液位传感器和报警器，第二液位传感器位于第一液位传感器的上方，第一液位传感器的高度不高于内筒体下端的高度，第二液位传感器不高于进气口的高度；第一液位传感器用于触发报警器发出警报；第二液位传感器用于触发汽液分离装置整机停机。采用此结构，当汽液分离器内的液位已达到内筒体下端时，会极大影响汽液分离的效果，报警器发出警报能及时采取措施排液或排查故障；当汽液分离器内的液位已达到进气口的高度时，汽液分离装置已经不能起到汽液分离的作用，液体还可能会从进气口中溢出从而影响真空系统中的其他设备，汽液分离装置整机自动停机能保护其他外接的设备，比如真空泵；报警器可以是灯光报警或声音报警。
12.优选的，第一液位传感器的外侧设置有液位传感器保护罩。采用此结构，液位传感器保护罩能防止在汽液混合物在旋风分离时冲击第一液位传感器，保证第一液位传感器的准确性，并延长其使用寿命。也方便电控逻辑获取信息触发排液动作
13.优选的，第一放水罐上设置有第一放水罐液位传感器，第一放水罐液位传感器的高度不高于第一放水罐上设置的进水口的高度；第二放水罐上设置有第二放水罐液位传感器，第二放水罐液位传感器的高度不高于第二放水罐上设置的进水口的高度；第一放水罐和第二放水罐上均设置有排污管，排污管上均连接有真空排污阀，切换阀和真空排污阀均为电动阀。采用此结构，若切换阀采用真空三通球阀，则真空三通球阀、对空电磁阀、真空排污阀均为电动阀；若切换阀采用二位五通负压切换阀，则二位五通负压切换阀和真空排污阀均为电动阀；均能使本实用新型的汽液分离装置实现自动化；液位传感器能准确反馈第一放水罐或第二放水罐排液的时机，使本实用新型的汽液分离装置通过电控逻辑自动化操作各个电动阀的动作时间，自动化程度高。
14.优选的，汽液分离器、第一放水罐及第二放水罐的内壁均有防锈处理。采用此结构，防止汽液分离器、第一放水罐及第二放水罐的内部被液态水和杂质的溶液腐蚀，延长其使用寿命。
附图说明
15.图1为本实用新型的汽液分离装置的结构示意图。
16.图2为本实用新型的二位五通负压切换阀的正面结构示意图。
17.图3为本实用新型的二位五通负压切换阀的背面结构示意图。
18.图4为本实用新型的二位五通负压切换阀中阀体结构的透视图。
19.图5为本实用新型的二位五通负压切换阀中阀芯结构的透视图。
20.如图中所示：1、汽液分离器筒体，2、进气口，3、排气口，4、内筒体，5、第二液位传感器，6、第一液位传感器，7、液位传感器保护罩，8、警报灯，9、排水管，10、真空三通球阀，11、第一放水罐，11
‑
1、分水管，11
‑
2、真空排污球阀，11
‑
3、对空电磁阀，11
‑
4、进水口，11
‑
5、第一放水罐液位传感器，12、第二放水罐，12
‑
1、分水管，12
‑
2、真空排污球阀，12
‑
3、对空电磁阀，12
‑
4、进水口，12
‑
5、第二放水罐液位传感器，13、支架，14、二位五通负压切换阀，15、阀体，15
‑
1、进口通道，15
‑
2、第一出口通道，15
‑
3、第二出口通道，15
‑
4、第一通气口，15
‑
5、第
二通气口，16、阀芯，16
‑
1、第一连通孔，16
‑
2、第二连通孔，16
‑
3、配气孔道，17、阀杆，18、驱动头。
具体实施方式
21.为了更好得理解本技术，将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
22.在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了物体的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而非严格按比例绘制。
23.还应理解的是，用语“包括”、“具有”、“包含”、“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如
“…
至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修改列表中的单独元件。
24.实施例1：
25.如图1中所示，本实用新型的汽液分离装置包括支架13和共同安装在支架13上的汽液分离器、第一放水罐11和第二放水罐12，汽液分离器位于第一放水罐11和第二放水罐12的上方；汽液分离器包括汽液分离器筒体1，汽液分离器筒体1的内部设置有内筒体4，内筒体4的下端与汽液分离器筒体1连通，内筒体4的下端与汽液分离器筒体1的底部之间留有用于储液的空间，内筒体4的上端封闭，内筒体4的上端与汽液分离器筒体1的顶部之间留有用于排气的空间；汽液分离器筒体1上设置有进气口2，进气口2与内筒体4的内部连通且位于内筒体4的中上部，进气口2与内筒体4的侧壁相切，内筒体4的内部设置有向下导流的旋风挡板；汽液分离器筒体1的内侧壁上还设置有第二液位传感器5和第一液位传感器6，第二液位传感器5位于第一液位传感器6的上方，第一液位传感器6的高度不高于内筒体4下端的高度，第二液位传感器5不高于进气口2的高度，第一液位传感器6的外侧设有液位传感器保护罩7；汽液分离器筒体1的顶部设置有排气口3，排气口3与汽液分离器筒体1的内部连通；汽液分离器筒体1的顶部还设置有警报灯8；汽液分离器筒体1的底部设置有排水管9，排水管9上连接有真空三通球阀10的一端；真空三通球阀10的另外两端分别连接有分水管11
‑
1和分水管12
‑
1；第一放水罐11的侧壁上设置有对空电磁阀11
‑
3和第一放水罐液位传感器11
‑
5，对空电磁阀11
‑
3位于第一放水罐液位传感器11
‑
5的上方，第一放水罐11的底部设置有排污管，排污管上连接有真空排污阀11
‑
2，第一放水罐11上还设置有进水口11
‑
4，进水口11
‑
4位于第一放水罐液位传感器11
‑
5的上方，分水管11
‑
1与进水口11
‑
4连接；第二放水罐12的侧壁上设置有对空电磁阀12
‑
3和第二放水罐液位传感器12
‑
5，对空电磁阀12
‑
3位于第二放水罐液位传感器12
‑
5的上方，第二放水罐12的底部设置有排污管，排污管上连接有真空排污阀12
‑
2，第二放水罐12上还设置有进水口12
‑
4，进水口12
‑
4位于第二放水罐液位传感器12
‑
5的上方，分水管12
‑
1与进水口12
‑
4连接。本实施例中真空三通球阀10、真空排污球阀11
‑
2、对空电磁阀11
‑
3、真空排污球阀12
‑
2、对空电磁阀12
‑
3均为电动阀。为了更好地保护本实用新型的汽液分离装置，汽液分离器筒体1、第一放水罐11及第二放水罐12的内壁均有防锈处理，防止其被液态水和杂质的溶液腐蚀。
26.本实施例的汽液分离装置工作时，汽液混合物通过进气口2进入内筒体4内部，在
旋风挡板的导流作用下沿着内筒体4的内壁切向旋风向下运动，进行第一次汽液分离，第一次分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿内筒体4内壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体1的底部，第一次分离后的气体从内筒体4的下端进入汽液分离器筒体1中并向上运动直至从排气口3排出，此过程中也有部分汽液混合物会发生分离，一些液态水滴和杂质会在重力作用下沿汽液分离器筒体1内壁和内筒体4外壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体1的底部。汽液分离器筒体1的底部液态水滴和杂质可以通过排水管9经真空三通球阀10一端的出口由分水管11
‑
1流入到第一放水罐11中或由分水管12
‑
1流入到第二放水罐12中。
27.本实施例的汽液分离装置汽液分离装置在正常运行状态中，真空三通球阀10一端的出口打开，使第一放水罐11或第二放水罐12与真空三通球阀10连通。在第一放水罐11与真空三通球阀10连通时，对空电磁阀11
‑
3、真空排污阀11
‑
2处于关闭状态，第一放水罐11与汽液分离器筒体1处于真空状态，液态水和杂质从汽液分离器筒体1进入第一放水罐11中；当第一放水罐11中的水达到第一放水罐液位传感器11
‑
5的液面时，液位传感器发送液位信号，此时，对空电磁阀12
‑
3、真空排污阀12
‑
2关闭，真空三通球阀10切换另一端的出口，使第二放水罐12 与汽液分离器筒体1连通，第二放水罐12与汽液分离器筒体1处于真空状态，液态水和杂质从汽液分离器筒体1进入第二放水罐12中；对空电磁阀11
‑
3和真空排污阀11
‑
2打开，对空电磁阀11
‑
3使第一放水罐11与外界大气连通，在大气压力的作用下，第一放水罐11的水和杂质快速从真空排污阀11
‑
2排出，为下一次切换储水做准备。而当第二放水罐12需要排水时，第一放水罐11上的对空电磁阀11
‑
3、真空排污阀11
‑
2关闭，真空三通球阀10切换连接端，使第二放水罐12 与汽液分离器筒体1隔绝，第一放水罐11 与汽液分离器筒体1连通并处于真空状态，液态水和杂质从汽液分离器筒体1进入第一放水罐11 中；第二放水罐12 上的对空电磁阀12
‑
3、真空排污阀12
‑
2打开，使第二放水罐12 通过对空电磁阀11
‑
3与外界大气连通，在大气压力的作用下，第二放水罐12 中的水和杂质快速从真空排污阀11
‑
2排出。
28.在汽液分离器筒体1上，第一液位传感器6外侧设置有液位传感器保护罩7，液位传感器保护罩7能防止在汽液混合物在旋风分离时冲击第一液位传感器6，保证第一液位传感器6的准确性，并延长其使用寿命。当液面达到第一液位传感器6时，警报灯8亮起，提示汽液分离器筒体1内的液面过高，应及时排水；当液面达到第二液位传感器5时，汽液分离装置已经不能起到汽液分离的作用，汽液混合物很可能会经过排气口3排出，此时，汽液分离装置整机停机。
29.实施例2：
30.本实施例的汽液分离装置与实施例1不同的是，汽液分离器筒体1的内壁与内筒体4的外壁之间还设置有向上导流的旋风挡板，如此，本实施例的汽液分离装置工作时，第一次分离后的气体从内筒体4的下端进入汽液分离器筒体1的内壁与内筒体4的外壁之间，再在旋风挡板的导流作用下沿着沿着汽液分离器筒体1的内壁和内筒体4的外壁旋风向上运动进行第二次汽液分离，第二次分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿汽液分离器筒体1内壁和内筒体4外壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体1的底部，第二次分离后的气体则从排气口3排出，增强汽液分离的效果。
31.实施例3：
32.本实施例的汽液分离装置与实施例1不同的是，进气口2与汽液分离器筒体1的内
部连通，并与汽液分离器筒体1的侧壁相切，且进气口2位于汽液分离器筒体1的中上部，排气口3与内筒体4的内部连通，汽液分离器筒体1的内壁与内筒体4的外壁之间设置有向下导流的旋风挡板。本实施例的汽液分离装置工作时，汽液混合物通过进气口2进入汽液分离器筒体1内部，在旋风挡板的导流作用下沿着汽液分离器筒体1内侧壁和内筒体4外侧壁切向旋风向下运动，进行汽液分离，分离后的液态水滴和杂质在重力作用下沿汽液分离器筒体1内侧壁和内筒体4外侧壁向下运动汇聚到汽液分离器筒体1的底部，分离后的气体从内筒体4的下端进入内筒体4的内部，并沿着内筒体4的内壁向上运动至排气口3排出。
33.实施例4：
34.本实施例的汽液分离装置与实施例2不同的是，真空三通球阀10及对空电磁阀11
‑
3、对空电磁阀12
‑
3由二位五通负压切换阀14代替，阀门数量由原来的5个变成3个，将阀门集成为一体，操作简单，减少漏点。
35.本实用新型的汽液分离装置使用的二位五通负压切换阀包括阀体15、阀芯16、阀杆17和驱动头18，阀杆17的一端与驱动头18连接，另一端与阀芯16连接，阀体15内设置有与阀芯16的形状相配合的内腔，阀芯16被限位在阀体15的内腔中，且阀芯16的外表面与阀体15内腔的内壁紧密贴合，驱动头18驱动阀杆17转动，阀杆17带动阀芯16在阀体15的内腔中转动。阀体15上设置有进口通道15
‑
1、第一出口通道15
‑
2、第二出口通道15
‑
3，第一通气孔道15
‑
4、第二通气孔道15
‑
5，进口通道15
‑
1、第一出口通道15
‑
2、第二出口通道15
‑
3、第一通气孔道15
‑
4、第二通气孔道15
‑
5分别使阀体15的内腔与外部大气环境连通，第一通气孔道15
‑
4、第二通气孔道15
‑
5均不与进口通道15
‑
1、第一出口通道15
‑
2或第二出口通道15
‑
3相交。阀芯16上设置有连通通道和配气孔道16
‑
3，连通通道的两端分别为第一通道口16
‑
1和第二通道口16
‑
2，配气孔道16
‑
3与连通通道不连通。阀芯16在阀体15的内腔内旋转，第一通道口16
‑
1、第二通道口16
‑
2均可以与进口通道15
‑
1、第一出口通道15
‑
2或第二出口通道15
‑
3的通道口对接，配气孔道16
‑
3可以与第一通气孔道15
‑
4或第二通气孔道15
‑
5连通。进口通道15
‑
1与汽液分离器筒体1底部的排水管9连接，第一出口通道15
‑
2通过分水管11
‑
1与第一放水罐11上的进水口11
‑
4连接，第二出口通道15
‑
3通过分水管12
‑
1与第二放水罐12上的进水口12
‑
4连接，第一通气孔道15
‑
4能使第一放水罐11内部与外界大气相连通，第二通气孔道15
‑
5能使第二放水罐12内部与外界大气相连通。驱动头18是电控的，有利于提高本实用新型的汽液分离装置的自动化。
36.本实用新型的汽液分离装置，二位五通负压切换阀处在第一工作位的时候，第一通道口16
‑
1与进口通道15
‑
1的通道口对接，第二通道口16
‑
2与第一出口通道15
‑
2的通道口对接，第一通气孔道15
‑
4被阀芯16的外壁封闭，进口通道15
‑
1与第一出口通道15
‑
2通过阀芯16内部的连通通道连通且不与外部大气相通；第二出口通道15
‑
3不与进口通道15
‑
1连通，配气孔道16
‑
3与第二通气孔道15
‑
5连通，第二出口通道15
‑
3通过配气孔道16
‑
3与外部大气相通。此时，液态水和杂质从汽液分离器筒体1进入第一放水罐11中，第二放水罐12 中的水和杂质快速则可以从真空排污阀12
‑
2排出，空气不会泄露进入汽液分离器筒体1内，不会对真空系统产生影响。
37.本实用新型的汽液分离装置，二位五通负压切换阀处在第二工作位的时候，第二通道口16
‑
2与进口通道15
‑
1的通道口对接，第一通道口16
‑
1与第二出口通道15
‑
3的通道口对接，第二通气孔道15
‑
5被阀芯16的外壁封闭，进口通道15
‑
1与第二出口通道15
‑
3通过阀
芯16内部的连通通道连通且不与外部大气相通；第一出口通道15
‑
2不与进口通道15
‑
1连通，配气孔道16
‑
3与第一通气孔道15
‑
4连通，第一出口通道15
‑
2通过配气孔道16
‑
3与外部大气相通。此时，液态水和杂质从汽液分离器筒体1进入第二放水罐12中，第一放水罐11 中的水和杂质快速则可以从真空排污阀11
‑
2排出，空气不会泄露进入汽液分离器筒体1内，不会对真空系统产生影响。
38.以上仅为本实用新型的具体实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。