本技術(shù)屬于管道配件,涉及一種從液體中分離氣體的裝置。
背景技術(shù):
1、在水暖系統(tǒng)中熱水通過管道進(jìn)行輸送,而水中混有氣體,這些氣體會影響水暖系統(tǒng)的使用安全并產(chǎn)生噪音,因此需要將多余的氣體排出。一般會在水暖管道中安裝排氣組件,但是普通的排氣組件無法將水中的氣體分離出來,具有一定的局限性。
2、因此,在現(xiàn)有排氣組件的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了氣體分離裝置,比如公告號為fr7012589的專利文獻(xiàn)資料公開的一種氣體分離器,通過將入口偏心設(shè)置且切向輸入,出口位于入口的下方,使水流形成渦旋利用離心力使氣體從水中分離,再通過自動(dòng)排氣組件將氣體排出?;蛘呷绻继枮閣o2023/218350a1的專利文獻(xiàn)公開的一種氣體分離器,也是將入口偏心設(shè)置且切向輸入。但是這些偏心切向設(shè)置的入口會使液體在殼體內(nèi)形成渦旋時(shí)在周向上處于受力不均狀態(tài),氣體在渦旋中心聚集時(shí)不是匯聚成筆直狀,而是成扭曲狀,即渦旋的旋轉(zhuǎn)中心在軸向上不是處于一條直線,導(dǎo)致離心作用大打折扣,氣體分離效果不佳。
3、為了提高氣體分離效果,常用的方法是增加氣體分離器的數(shù)量,采用串聯(lián)的方式以盡可能多的排出氣體,保證水暖管道使用的安全,但是這樣會增加管道安裝成本和安裝空間。或者采用在殼體上設(shè)置多個(gè)入口,但是這樣會導(dǎo)致管道連接復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,提出了一種從液體中分離氣體的裝置,解決了現(xiàn)有分離裝置中氣體分離效果不佳的技術(shù)問題。
2、本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
3、一種從液體中分離氣體的裝置,包括殼體,所述殼體的上部和下部分別具有排氣室和分離室,所述排氣室上安裝有排氣組件,所述分離室的上端和下端分別設(shè)置有進(jìn)液接管和出液接管,所述分離室中固定有中心筒體和位于中心筒體下方的阻擋件,所述分離室和排氣室通過中心筒體相連通,其特征在于,所述殼體與中心筒體之間固定有沿著上下方向螺旋設(shè)置的數(shù)個(gè)螺旋片,數(shù)個(gè)螺旋片相間設(shè)置形成與螺旋片數(shù)量相同的過流通道,所述過流通道的出口位于中心筒體的下端處,且所述過流通道的出口沿中心筒體的周向大致均勻分布,所述阻擋件的上表面具有向下凹入的凹腔,所述凹腔正對著中心筒體。
4、帶有氣體的液體從進(jìn)液接管進(jìn)入到分離室,然后液體在螺旋片的分割作用下形成數(shù)股液體并在中心筒體與殼體之間沿著過流通道向下螺旋運(yùn)動(dòng),在螺旋運(yùn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生切向離心力。由于過流通道的出口在中心筒體的下端處,且沿中心筒體的周向大致均勻分布,使得被螺旋片分割的數(shù)股液體能夠從過流通道的出口大致均勻地螺旋流出,螺旋流出的數(shù)股液體又合為一個(gè)整體,這個(gè)整體液體呈渦旋狀態(tài)且在周向上受力均勻,使渦旋的旋轉(zhuǎn)中心在軸向上處于一條直線,從而使氣體在渦旋中心處呈直線狀態(tài)匯聚,氣體上升進(jìn)入到中心筒體的內(nèi)腔中再進(jìn)入到排氣室,最后利用排氣組件排出殼體。渦旋狀的液體在進(jìn)入到出液接管之前先接觸到阻擋件,由于阻擋件上設(shè)置凹腔,且凹腔正對著中心筒體,渦旋狀液體被阻擋件的側(cè)壁切割為位于阻擋件外側(cè)的外圍液體以及位于阻擋件凹腔內(nèi)的凹腔液體,離心力大脫氣效果好的外圍液體從出液接管流出,凹腔液體則繼續(xù)在阻擋件凹腔內(nèi)進(jìn)行渦旋運(yùn)動(dòng),使凹腔液體中的氣體繼續(xù)脫出,使氣體充分地從液體中分離。因此,本分離裝置能夠提高氣體的分離效果。
5、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述中心筒體呈上小下大的錐形,所述分離室的側(cè)壁呈直筒狀。
6、這樣設(shè)置使中心筒體的外側(cè)面與分離室側(cè)壁之間的間隔從上往下逐漸變小,即過流通道的流通截面積從上往下逐漸變小,而中心筒體的內(nèi)孔從下往上逐漸變小。隨著水流沿螺旋片向下運(yùn)動(dòng),過流通道的流通截面積逐漸減小,使得水流的流速增大,這樣水流從過流通道的出口流出時(shí)可以具有較大的離心力,有利于氣體從液體中分離出來并在中心筒體的正下方呈直線聚集,提高氣體的分離效果。氣體從液體中分離出來時(shí)呈氣泡狀態(tài),中心筒體的內(nèi)孔從下往上逐漸變小,使中心筒體的內(nèi)側(cè)面在氣泡上升過程中具有收攏匯聚作用,使氣泡更充分的發(fā)生碰撞形成大氣泡,大氣泡能夠快速上升進(jìn)入到排氣室,提高排氣效率,而且中心筒體的下部口徑較大,擴(kuò)大了氣泡收攏匯聚的范圍,避免氣泡逃逸到中心筒體外。
7、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述中心筒體上部的內(nèi)側(cè)面上具有凸出的呈環(huán)形的擋環(huán)。擋環(huán)具有中心孔使氣體通過,之后進(jìn)入到排氣室。擋環(huán)的作用則有利于氣泡進(jìn)一步發(fā)生碰撞,使氣體快速通過中心孔。
8、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所有螺旋片的下端與中心筒體的下端齊平。這樣可以使在過流通道脫出的氣體在流出螺旋片時(shí)能夠直接進(jìn)入到中心筒體中,使氣體盡快排出。
9、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述出液接管位于分離室的底壁,所述凹腔的底面呈平面狀,所述凹腔的側(cè)面呈弧形,所述凹腔的口沿上具有呈直筒狀的凸環(huán),所述凸環(huán)與分離室的側(cè)壁之間具有環(huán)隙,所述阻擋件下表面具有插設(shè)在出液接管中的連接筒,所述連接筒的上端伸出出液接管并開設(shè)有通孔。
10、在阻擋件凹腔中分離的氣體受到阻擋件的阻擋作用不會隨液體進(jìn)入到出液接管,凸環(huán)具有進(jìn)一步的阻擋作用。凹腔的底面呈平面狀,凹腔的側(cè)面呈弧形,則可以使液體在凹腔內(nèi)繼續(xù)渦旋,并保證對氣體的阻擋作用。環(huán)隙和通孔則保證了脫氣后的液體順利從殼體中流出。
11、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述出液接管設(shè)置在分離室下端的側(cè)壁上,所述凹腔的底面為凹球面,所述凹腔側(cè)面的下部為圓柱面,所述凹腔側(cè)面的上部為圓錐面,所述阻擋件的上沿高于出液接管的內(nèi)孔,所述阻擋件與分離室的側(cè)壁之間具有過水空隙。在阻擋件凹腔中分離的氣體受到阻擋件的阻擋作用不會隨液體進(jìn)入到出液接管,凹腔的底面為凹球面,凹腔側(cè)面的下部為圓柱面,凹腔側(cè)面的上部為圓錐面,可以使液體在凹腔內(nèi)繼續(xù)渦旋,并保證對氣體的阻擋作用。過水空隙則保證了脫氣后的液體順利從殼體中流出。
12、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述阻擋件下端的外側(cè)面上具有固定環(huán),所述固定環(huán)與殼體固定連接。通過固定環(huán)將阻擋件固定在殼體上,連接方便。
13、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述螺旋片的外側(cè)壁均與分離室的腔壁貼靠,所述螺旋片的內(nèi)側(cè)壁與中心筒體固定。這樣可以使過流通道內(nèi)的液體彼此分離,保證所有液體均利用螺旋片形成螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)后流出過流通道,提高氣體的分離效果。
14、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述進(jìn)液接管對應(yīng)中心筒體的上端并沿中心筒體的徑向設(shè)置。徑向設(shè)置進(jìn)液接管可以減少液體在中心筒體上端處時(shí)的受力不均勻性,有利于使液體在流出螺旋片后合為整體時(shí)受力均勻化,使氣體在中心筒體下方呈直線聚集,提高氣體的分離效果。另外進(jìn)液接管徑向設(shè)置使殼體在管道中安裝方便。
15、在上述的從液體中分離氣體的裝置中,所述排氣室的側(cè)壁上連接有安全閥。當(dāng)大量氣體出現(xiàn)在管道中導(dǎo)致管道內(nèi)壓力變大時(shí),氣體通過排氣室的排氣孔往往無法快速全部排出,這時(shí)可以通過增大的壓力將安全閥打開,通過安全閥能夠及時(shí)將大量氣體排出,避免大量氣體在管道中流動(dòng)帶來的安全隱患。另外,當(dāng)排氣組件出現(xiàn)故障無法正常排氣時(shí),也可以通過安全閥進(jìn)行排氣,提高了使用安全性。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
17、1、液體在中心筒體下方渦旋時(shí)受力均勻,使氣體在中心筒體的下方成直線狀聚集,提高了氣體分離效果。
18、2、多個(gè)螺旋片的設(shè)置使液體快速形成需要的離心力,能夠縮短螺旋片的軸向高度,從而使殼體的整體高度較小,使本裝置在管道中安裝方便。
19、3、阻擋件的結(jié)構(gòu)使液體在流出出液接管之前先進(jìn)行分割,液體被阻擋件分割為外側(cè)液體和凹腔液體,凹腔液體在阻擋件的凹腔中繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行氣體分離,提高了氣體分離效果。
20、4、中心筒體呈錐形,可以提高液體流出過流通道時(shí)的離心力,提高氣體的分離效果,同時(shí)還能夠有利于收攏氣體,使氣體快速排出。
21、5、進(jìn)液接管徑向設(shè)置,使本裝置在水暖管道中安裝方便,還能夠有利于液體在中心筒體下方渦旋時(shí)受力均勻,提高氣體分離效果。
22、6、排氣室側(cè)壁上連接安全閥,提高了水暖管道使用的安全性。
23、當(dāng)大量氣體出現(xiàn)在管道中導(dǎo)致管道內(nèi)壓力變大時(shí),氣體通過排氣室的排氣孔進(jìn)行排氣,同時(shí)還可以通過增大的壓力將安全閥打開,通過安全閥能夠及時(shí)將大量氣體排出,避免大量氣體在管道中流動(dòng)帶來的安全隱患。另外,當(dāng)排氣組件出現(xiàn)故障無法正常排氣時(shí),也可以通過安全閥進(jìn)行排氣,提高了使用安全性。