一种用于水润滑压缩机的水气分离装置及其分离方法与流程

本发明涉及水润滑压缩机，具体涉及一种用于水润滑压缩机的水气分离装置及其分离方法。

背景技术：

1、空气压缩机在长时间工作后会产生高温，空气在压力变化的过程中也会升高；高温气体进入管道后，由于温度迅速降低，高温气体中含有的水蒸气就会在管道内凝结成水，从而影响用气设备的正常工作。目前虽然已开始采用水气分离器来解决上述问题，但是现有的水气分离器普遍存在分离效果不佳、分离效率低、分离成本高等问题。因此，以上问题亟需解决。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种用于水润滑压缩机的水气分离装置及其分离方法，高压含水气体经导流板、内筒体以及下筒体内壁进行初步凝结分离后，再经分离滤芯过滤达到用户分离要求后排出，从而在没有增加外形尺寸的前提下，提高了分离效果。

2、为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种用于水润滑压缩机的水气分离装置，其创新点在于：包括上筒体、下筒体、内筒体、导流板和分离滤芯；在竖直设置的所述下筒体上表面竖直设有与其相匹配的上筒体，且二者螺接形成一密封的中空腔体；所述内筒体的下端为开放式，且其同轴心间隔套接在所述下筒体的内部偏上位置，并确保其上端垂直延伸出所述下筒体的上表面；所述分离滤芯为上端开放式的中空圆柱体结构，且其同轴心间隔套接在所述内筒体的内部偏上位置，并确保其上端垂直延伸出所述内筒体的上表面；在所述下筒体的外壁一侧相对于内筒体中间偏上位置还水平连通设有进气管，且在所述上筒体的上表面中间位置还竖直连通设有排气管；在所述下筒体与内筒体之间还同轴心螺旋向下布置有与其相匹配的导流板，且所述导流板的上端延伸至靠所述进气管位置处，并与所述进气管连通。

3、优选的，在所述下筒体的上表面同轴心嵌入开设有与内筒体外径相匹配的第一嵌入孔，且所述内筒体经第一嵌入孔同轴心套接设置在所述下筒体内；在所述内筒体的外壁靠其上端位置还水平套接固定设有第一固定板，且所述第一固定板为与所述内筒体相匹配的圆环结构，并确保内筒体的上表面与第一固定板的上表面齐平设置；所述内筒体同轴心间隔套接在所述下筒体的内部偏上位置，且其上端通过第一固定板卡接在所述下筒体的上表面，并通过第一固定板与所述下筒体的上表面螺接固定；在所述内筒体的上表面同轴心嵌入开设有与分离滤芯外径相匹配的第二嵌入孔，且所述分离滤芯经第二嵌入孔同轴心套接设置在所述内筒体内；所述分离滤芯采用金属泡沫制成，且在其外壁靠其上端位置还水平套接固定设有第二固定板，所述第二固定板为与所述分离滤芯相匹配的圆环结构，且其上表面与所述分离滤芯的上表面齐平设置；所述分离滤芯同轴心间隔套接在所述内筒体的内部偏上位置，且其上端通过第二固定板卡接在所述内筒体的上表面，并通过第二固定板依次与所述第一固定板以及所述内筒体的上表面螺接固定。

4、优选的，还包括扩散罩；在所述进气管远离下筒体的一端还同轴心套接设有连接法兰，并通过连接法兰与水润滑压缩机的输出端连通，进而将高压含水气体通入至所述内筒体的内部；所述进气管靠近下筒体的一端沿其径向延伸出所述下筒体的内壁，并与所述下筒体的内部连通；在所述下筒体的内部相对于进气管位置还螺接设有扩散罩，所述扩散罩为喇叭状结构，且其小径端与所述下筒体的内壁对应位置螺接固定，并与所述进气管密封连通；所述扩散罩的大径端与所述导流板的上端相匹配，且其朝内筒体外壁方向延伸，并与所述内筒体的外壁互不接触，进而将通入的高压含水气体引流至导流板的上端，再沿着导流板做螺旋向下运动。

5、优选的，在所述下筒体的外侧壁偏上位置沿其圆周方向还均布间隔设有数个第一定位块，且每一所述第一定位块均为竖直设置的长方体结构；每一所述第一定位块靠下筒体一侧的外表面均与所述下筒体的外侧壁焊接，且其上表面分别竖直向上延伸，并超出所述下筒体的上表面所在水平面；在所述上筒体的外侧壁偏下位置沿其圆周方向还均布间隔设有数个第二定位块，且每一所述第二定位块均为竖直设置的l形结构；每一所述第二定位块的短边一端均与所述上筒体的外侧壁垂直焊接连接，且其长边一端均竖直向下延伸，并超出所述上筒体的下表面所在水平面；每一所述第二定位块分别与对应所述第一定位块相匹配，且其设置位置分别与对应所述第一定位块的设置位置相对应；所述上筒体的下表面放置在所述上筒体的上表面上，并将第二定位块分别卡接在对应第一定位块上，再通过螺栓固定连接。

6、优选的，所述导流板的下端不超出所述内筒体的下端所在水平面，且在所述内筒体的内壁偏下位置沿其圆周方向还均布间隔嵌入设有数个加热管，进而通过加热管对内筒体的内部进行加热。

7、优选的，还包括曲面折流板和钩状聚液槽；在所述内筒体的内部相对于分离滤芯正下方区域还水平平行依次间隔设有数个曲面折流板，每一所述曲面折流板均为竖直设置的v形结构，且其两端均上下设置，进而形成数个竖直设置的曲面流道；在每一所述曲面折流板的两侧还依次间隔设有数个钩状聚液槽，且每一所述钩状聚液槽分别与对应所述曲面折流板整体成型；进入内筒体内部的气体自下而上流经曲面流道，与对应曲面折流板碰撞，并在对应钩状聚液槽处产生气流回旋，进行二次气液分离。

8、优选的，在所述下筒体的内底面还竖直设有漏斗状的排水管，所述排水管的上端为大径端，并间隔设置在所述内筒体的正下方；所述排水管的上端与所述下筒体的内部相匹配，且向外侧方向竖直向下翻边，并与所述下筒体的内壁螺接固定；所述排水管的下端为小径端，且竖直向下延伸出所述下筒体的下表面，并在其上还设有电磁阀，进而通过电磁阀控制排水管的通断。

9、优选的，在所述下筒体的内部相对于排水管上端位置还水平设有与其内部相匹配的滤渣板，所述滤渣板与所述下筒体水平横向滑动连接，且其左端与所述下筒体的左内壁对应位置抵紧接触，进而通过滤渣板将固体颗粒与液体进行分离；所述滤渣板的右端水平垂直延伸出所述下筒体的右外壁，且在其超出下筒体部分的上下两侧还水平对称设有限位板，每一所述限位板均为长方形结构，且其左端面分别与所述下筒体的右外壁固定连接；在上面一个所述限位板的上表面中间位置还垂直设有销轴，所述销轴的下端竖直向下依次贯穿上面一个所述限位板、滤渣板以及下面一个所述限位板，并对所述滤渣板进行水平方向限位；在所述滤渣板的右端与所述下筒体的接合处还水平固定设有密封垫，所述密封垫为与所述滤渣板相匹配的中空长方体结构，且与所述下筒体嵌入式固定连接。

10、优选的，还包括排渣管、电机、螺纹杆、导轨、滑块和清理刷；在所述下筒体的内部相对于内筒体和滤渣板之间还前后间隔水平横向设有两个螺纹杆，且每一所述螺纹杆的左右两端分别与所述下筒体的内壁对应位置转动连接；每一所述螺纹杆的左端分别水平垂直延伸出所述下筒体的左外壁，并分别与对应所述电机的输出端联动连接；两个所述电机前后间隔设置，且二者的动作同步，并分别与所述下筒体的左外壁对应位置螺接固定；在每一所述螺纹杆的上下两侧还分别水平间隔平行对称设有导轨，且每一所述导轨的左右两端分别与所述下筒体的内壁对应位置螺接固定；在每一所述螺纹杆上还套接设有滑块，每一所述滑块分别与对应所述螺纹杆螺接，并分别与对应两个所述导轨水平横向滑动连接；每一所述滑块分别与所述内筒体以及所述滤渣板间隔设置，且在两个所述滑块的下表面还竖直设有与滤渣板相匹配的清理刷，所述清理刷的清理端朝滤渣板方向向下设置，并与所述滤渣板的上表面接触，进而在电机的驱动下，清理刷随滑块进行水平横向往复移动，并对滤渣板上的固体颗粒进行清理；在所述下筒体的左外壁相对于滤渣板位置处还倾斜设有排渣管，所述排渣管的右端倾斜向上延伸出所述下筒体的内壁，且在其内还设有控制通断的气动阀门，并确保排渣管的上端下边沿位于滤渣板的上表面左端处，进而便于通过清理刷将分离后的固体颗粒清理至排渣管处进行排出。

11、本发明的一种用于水润滑压缩机的水气分离装置的分离方法，其创新点在于包括以下步骤：

12、步骤一：经压缩机压缩后的高压含水气体通过进气管进入到下筒体的内部，且通过扩散罩引流至导流板的上端，再在离心力的作用下，沿着导流板、内筒体以及下筒体内壁螺旋向下运动；

13、步骤二：气流脱离导流板后继续沿着内筒体和下筒体内壁之间的通道往下流动，直至到达内筒体的底部，此时压缩气体的流速减慢，且流动方向翻转，进入内筒体的内部；而大部分的水分和固体颗粒沿着导流板做螺旋运动时会凝结在导流板、内筒体以及下筒体内壁上，再随着重力落在滤渣板上；

14、步骤三：通过加热管提高内筒体内部的温度，来提高水气分离效果；然后余下小部分液滴和固体颗粒通过曲面折流板和钩状聚液槽的配合进行二次气液分离，再通过分离滤芯进行进一步过滤，最后经排气管排出；

15、步骤四：通过滤渣板的过滤，液滴汇集至排水管处形成凝结水，再经排水管排出；当凝结水排出后，在电机的驱动下，清理刷随滑块进行水平横向运动，并将固体颗粒清理至排渣管处，再经排渣管排出。

16、本发明的有益效果：

17、（1）本发明高压含水气体经导流板、内筒体以及下筒体内壁进行初步凝结分离后，再经分离滤芯过滤达到用户分离要求后排出，从而在没有增加外形尺寸的前提下，提高了分离效果；

18、（2）本发明内筒体和分离滤芯均采用螺接式连接方式，从而便于将内筒体和分离滤芯拆卸下来进行后期维护，省时省力；

19、（3）本发明通过电机、螺纹杆、导轨、滑块和清理刷的配合使用，可将滤渣板上的固体颗粒清理至排渣管处排出，省时省力；同时，滤渣板采用可拆卸式设计，便于后期维护；

20、（4）本发明曲面折流板总体采用曲面流线型，流道短、流阻小；再通过设置的钩状聚液槽，可充分吸收压缩气体中的水滴，进而进一步实现气液分离。