气液固分离器

摘要

本发明涉及将一股流入的液体、气体和一些微粒物质的混合流分离成一股单一的气流和一股单一的含有微粒物质的液体流。这是通过气旋运动以及使用浮子来操作旋风分离器内的阀门来实现的。浮子固定在轴上，而轴会受进入流体流的运动而旋转，这种运动用于搅拌液体中的固体以防止出口被堵塞。出口还包含螺旋钻用于清除微粒物质。

主权项

一种用于将液体与气体分离的气旋分离器，包含：气旋分离器器身；在所述气旋分离器器身上有进口，用于向所述气旋分离器输送含气液体，所述气旋分离器设计为引起进口旋流运动并因此通过利用离心作用迫使更高密度的液体聚向容器外侧的方式将液体从气体分离；在所述器身的上部有出气口，用于排放所述气旋分离器内的气体；在所述器身底部有液体出口；在所述气旋分离器器身内有浮子组件，所述浮子组件包括：a）适于漂浮在所述器身内液体上的浮子，b）连接在所述浮子的下部上的阀门，当液位达到预设的低液位时，该阀门适于节流和关闭液体出口；当液位高于所述预设的低液位时，适于打开液体出口，以允许液体流出所述气旋分离器器身；c）连接在所述浮子的上部上的阀门，当液位达到预设的高液位时，该阀门适于节流和关闭出气口，当液位低于所述预设的高液位时，适于打开出气口，以允许气体离开所述分离器的器身但防止液体从所述分离器的出气口流出；由此，所述阀门通过使任一流体流在阀门全开和全闭位置之间动态地节流的方式操作以控制气体从分离器顶部的流动和液体从分离器底部的流动，从而使气体与所述气旋分离器中的液体分离；其中用于实现所述节流的阀门包括至少一个套筒阀，其具有在外套筒内部可移动的内套筒，其中内套筒或外套筒中任一者连接到所述浮子，而另一者连接到气旋分离器的器身，且其中所述阀门基本上不受所述阀门之间的变化的压力差的影响。2. 根据权利要求1所述的气旋分离器，进一步包括连接在下部阀门上的颗粒排除器，用于排除沉积在所述气旋分离器器身的液体出口处的微粒物质。3. 根据权利要求2所述的气旋分离器，其中所述颗粒排除器包括尖钉，适于与所述浮子上下运动，用于排除沉积在液体出口处的微粒物质。4. 根据权利要求2所述的气旋分离器，其中所述排除器包括凹槽构件，当其旋转时，能够排除沉积在液体出口处的微粒物质。5. 根据权利要求2所述的气旋分离器，其中所述排除器包括螺旋钻，当其旋转时，能够排除沉积在液体出口处的微粒物质。6. 根据权利要求2所述的气旋分离器，进一步包括一个或多个叶片，位于在所述气旋分离器内循环的液体的旋涡路径，所述一个或多个叶片适于旋转所述颗粒排除器。7. 根据权利要求2所述的气旋分离器，其中所述液体出口包括附接的出口通道，而所述颗粒清除器安装于其中。8. 根据权利要求2所述的气旋分离器，进一步包括连接在所述浮子上的轴，而所述颗粒排除器连接在所述轴的底部。9. 根据权利要求8所述的气旋分离器，进一步包括顶部轴承和底部轴承，用于轴向支撑所述气旋分离器器身中的轴。10. 根据权利要求8所述的气旋分离器，进一步包括一个或多个连接在所述轴上的叶片，该一个或多个叶片位于所述气旋分离器中循环液体的旋涡路径中，从而带动所述颗粒排除器旋转，由此所述微粒排除器会随着所述浮子的上下运动而上下运动，并且所述颗粒排除器会随着所述轴的旋转运动而旋转运动。11. 根据权利要求1所述的气旋分离器，进一步包括带有所述浮子组件的搅拌器，用于搅拌所述器身底部的液体。12. 根据权利要求11所述的气旋分离器，其中所述搅拌器包括数根导线或棒。13. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中所述进口包括与所述器身顶部连接的通道，该通道有向所述器身向下倾斜的角度，以向进入所述气旋分离器的液体提供一个向下的速度。14. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中下部阀门包括阻挡器。15. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中下部阀门包括套筒阀。16. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中上部阀门包括阻挡器。17. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中上部阀门包括套筒阀。18. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中下部阀门旋转地连接在轴上，而轴将下部阀门与浮子相连接。19. 根据权利要求1所述的气旋分离器，其中上部阀门连接在轴上，而轴将上部阀门与浮子相连接。20. 一种用于将液体与气体分离的气旋分离器，包含：气旋分离器器身；在所述气旋分离器器身上的进口，用于向所述气旋分离器输送含气液体；在所述器身的上部的出气口，用于排放所述气旋分离器内的气体；在所述器身底部的液体出口，所述出气口和液体出口在所述器身相对端轴向对齐；在所述气旋分离器器身内的浮子组件，该浮子组件包括：a）适于漂浮在所述器身内液体上的浮子，以及b）连接在所述浮子上的轴；c）所述轴的顶端有气体阀门，当所述浮子升过给定高液位时，该气体阀门适于节流和随后关闭所述气体出口；d）所述轴的底端有液体阀门，当所述浮子降到给定低液位以下时，该液体阀门适于节流和随后关闭液体出口；e）其中所述气体阀门或液体阀门中的至少任一者为套筒阀，其中内套筒或外套筒中任一者连接到所述浮子组件，而另一者连接到气旋分离器的器身；以及所述阀门通过使任一流体流在阀门全开和全闭位置之间动态地节流的方式操作以控制气体从分离器顶部的流动和液体从分离器底部的流动，从而使气体与所述气旋分离器中的液体分离。21. 根据权利要求20所述的气旋分离器，进一步包括颗粒排除器，用于排除沉积在所述器身的液体出口处的微粒物质。22. 根据权利要求21所述的气旋分离器，进一步包括一个或多个叶片，位于在所述气旋分离器内的液体的旋涡路径中，所述一个或多个叶片适于旋转所述颗粒排除器。23. 一种操作分离气液的气旋分离器的方法，包括：将所述气旋分离器内的含气液体打旋，以将气体与液体分离；使气体从所述气旋分离器顶部的气体出口排出，使液体从所述气旋分离器底部的液体出口排出；在被分离出的液体上使用漂浮的浮子组件，并随着该分离出的液体的液位上下移动，所述浮子组件包括浮子、液体阀门和气体阀门；当浮子和液位向下移动时，以液体阀门节流和关闭气旋分离器的液体出口；以及当浮子和液位向上移动时，以气体阀门节流和关闭气旋分离器的气体出口；以及其中所述气体阀门或液体阀门中的至少任一者为套筒阀，其中内套筒或外套筒中任一者连接到所述浮子组件，而另一者连接到气旋分离器的器身。24. 根据权利要求23所述的方法，进一步包括在所述液体出口内升高和降低连接至所述浮子的颗粒排除器。25. 根据权利要求23所述的方法，进一步包括旋转位于所述气旋分离器的底部的颗粒排除器用于排除沉积在所述气旋分离器底部的微粒物质；以及利用作用在气旋分离器中浮子组件上的旋流液体旋转该颗粒排除器。