喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置及其冷却分离控制方法与流程

1.本发明属于压缩机技术领域，涉及一种气液冷却分离装置，尤其涉及一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置及其冷却分离控制方法。


背景技术：

2.喷液螺杆压缩机组是过程工业中重要设备，是一种能够将低压气体提升到高压气体的流体设备。由于受到外部驱动机做功，被压缩气体热量增加，温度升高，为了稳定压缩机出口温度，需要在压缩机吸入口注入适量的不与介质气反应的液体。注入的液体起到带走热量、密封转子间隙和降低噪音的作用；注入的液体需要经过冷却分离循环注入压缩机。
3.为了能让经压缩机排出的气液混合物经气液冷却后顺利的进入分离器，既不影响换热效果又能起到高效的分离效果，目前市场上诸多的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置气液分离器采用立式结构，将冷却器置于立式气液分离器更高的位置。如此，造成设备操作位置很高，压缩机到冷却器气液混输管道竖直部分较长，尤其在气量变化时，由于重力因素很容易产生管道气体阻塞，气体压力波动，管道振动等问题。
4.有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的气液冷却方式，以便克服现有气液冷却方式存在的上述至少部分缺陷。


技术实现要素：

5.本发明提供一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置及其冷却分离控制方法，可降低气液冷却器的安装高度，缩短气液混输管道的竖直高度，避免气液混输由于重力因素引起的管道振动、气流波动和阻塞问题。
6.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：
7.一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，所述气液冷却分离装置包括：喷液螺杆压缩机、循环喷液管路系统、气液分离器、气液冷却器、气液混输管道及溢液管路系统；
8.所述喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；
9.所述气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；
10.所述气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。
11.作为本发明的一种实施方式，所述气液分离器包括重力分离罐及旋风分离罐；所述重力分离罐设有气液进口及气体出口，并设有连接所述旋风分离罐的连接口；所述气液进口作为气液分离器的入口端；
12.所述重力分离罐内设有挡板，所述挡板的一侧设置气液进口及气体出口，所述挡板的另一侧设置所述连接口；
13.所述气体出口通过导气通道连接至所述旋风分离罐，所述旋风分离罐纵向设置于
所述重力分离罐上；
14.所述挡板的上端部固定于所述重力分离罐的顶部内壁，所述挡板的下端部与所述重力分离罐的底部内壁之间留有空间，使得从所述气液进口进入所述重力分离罐的气液混合体中，重力较轻的气体通过所述气体出口及导气通道输送至所述旋风分离罐，重力较重的液体落在所述重力分离罐的下部，在累计至设定程度后，一部分液体通过挡板与所述重力分离罐底部内壁之间留有的空间进入挡板的另一侧。
15.作为本发明的一种实施方式，所述旋风分离罐设有气体入口，所述导气通道通过所述气体入口将所述重力分离罐输送的气体输送至所述旋风分离罐；
16.所述旋风分离罐内部靠近所述气体入口处设有螺旋式旋风分离内套，所述螺旋式旋风分离内套包括内套筒、螺旋机构，所述螺旋机构设置于所述内套筒的外部，所述螺旋式旋风分离内套在转动过程中能将进入所述旋风分离罐内部气体带有的液态物质分离，落入其下方的重力分离罐；所述内套筒内部设有除沫器，能将从所述内套筒输出的气体除沫过滤。
17.作为本发明的一种实施方式，所述重力分离罐侧面设有气液分离器循环喷液出口，通过气液分离器分离出的液体在进排气压差的作用下通过循环喷液管路系统被送入喷液螺杆压缩机循环利用；循环喷液管路系统设有喷液调节阀控制喷液量。
18.作为本发明的一种实施方式，所述重力分离罐侧壁上设有液位测量仪表；所述重力分离罐底部设有排污管，并装设手动排污阀；所述重力分离罐顶部安装安全泄放装置，在超压下自动启动排放压缩气体。
19.作为本发明的一种实施方式，所述重力分离罐侧面设有溢液口，并装设溢液自动阀门，当级气液分离器液位测量仪表检测值高出设定值时，溢液管路系统中的溢液自动阀门自动打开排出多余的液体，从而稳定气液分离器的工作液面。
20.作为本发明的一种实施方式，所述重力分离罐侧面设有人孔，方便内部检修清理；所述旋风分离罐上部设有顶盖，方便拆开更换内部除沫器和内部污物的清洁。
21.根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种上述喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置的分离控制方法，所述分离控制方法包括：
22.所述喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；所述气液冷却器将气液冷却；
23.所述气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；所述气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。
24.本发明的有益效果在于：本发明提出的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，可降低气液冷却器的安装高度，缩短气液混输管道的竖直高度，避免气液混输由于重力因素引起的管道振动、气流波动和阻塞问题。
附图说明
25.图1为本发明一实施例中气液冷却分离装置的结构示意图。
26.图2为本发明一实施例中气液冷却分离装置的俯视图。
27.图3为本发明一实施例中气液分离器的结构示意图。
28.图4为本发明一实施例中气液分离器的俯视图。
具体实施方式
29.下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
30.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
31.该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
32.说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
33.本发明揭示了一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，图1、图2为本发明一实施例中气液冷却分离装置的结构示意图；请参阅图1、图2，所述气液冷却分离装置包括：喷液螺杆压缩机1、循环喷液管路系统3、气液分离器4、气液冷却器5、气液混输管道6及溢液管路系统7。
34.所述喷液螺杆压缩机1的出口端通过气液混输管道6连接气液冷却器5的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器5；所述气液冷却器5的出口端连接气液分离器4的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器4；所述气液分离器4将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统3输送至所述喷液螺杆压缩机1继续使用。
35.图3、图4为本发明一实施例中气液分离器的结构示意图；请参阅图3、图4，在本发明的一实施例中，所述气液分离器包括重力分离罐401及旋风分离罐402；所述重力分离罐401设有气液进口及气体出口，并设有连接所述旋风分离罐402的连接口；所述气液进口作为气液分离器4的入口端。
36.所述重力分离罐401内设有挡板，所述挡板的一侧设置气液进口及气体出口，所述挡板的另一侧设置所述连接口；所述气体出口通过导气通道连接至所述旋风分离罐402，所述旋风分离罐402纵向设置于所述重力分离罐401上。
37.所述挡板的上端部固定于所述重力分离罐401的顶部内壁，所述挡板的下端部与所述重力分离罐401的底部内壁之间留有空间，使得从所述气液进口进入所述重力分离罐401的气液混合体中，重力较轻的气体通过所述气体出口及导气通道输送至所述旋风分离罐402，重力较重的液体落在所述重力分离罐401的下部，在累计至设定程度后，一部分液体通过挡板与所述重力分离罐401底部内壁之间留有的空间进入挡板的另一侧。
38.在本发明的一实施例中，所述旋风分离罐402设有气体入口，所述导气通道通过所述气体入口将所述重力分离罐401输送的气体输送至所述旋风分离罐402。所述旋风分离罐402内部靠近所述气体入口处设有螺旋式旋风分离内套410，所述螺旋式旋风分离内套410包括内套筒、螺旋机构，所述螺旋机构设置于所述内套筒的外部，所述螺旋式旋风分离内套410在转动过程中能将进入所述旋风分离罐402内部气体带有的液态物质分离，落入其下方的重力分离罐401；所述内套筒内部设有除沫器411，能将从所述内套筒输出的气体除沫过滤。
39.在本发明的一实施例中，所述重力分离罐401侧面设有气液分离器循环喷液出口
416，通过气液分离器4分离出的液体在进排气压差的作用下通过循环喷液管路系统3被送入喷液螺杆压缩机1循环利用；循环喷液管路系统3设有喷液调节阀301控制喷液量。
40.在本发明的一实施例中，所述重力分离罐401侧壁上设有液位测量仪表415；所述重力分离罐401底部设有排污管406，并装设手动排污阀；所述重力分离罐401顶部安装安全泄放装置408，在超压下自动启动排放压缩气体。
41.所述重力分离罐401侧面设有溢液口414，并装设溢液自动阀门701，当级气液分离器4液位测量仪表415检测值高出设定值时，溢液管路系统7中的溢液自动阀门701自动打开排出多余的液体，从而稳定气液分离器4的工作液面。
42.所述重力分离罐401侧面设有人孔403，方便内部检修清理；所述旋风分离罐402上部设有顶盖，方便拆开更换内部除沫器和内部污物的清洁。
43.在本发明的一种使用场景中，所述喷液螺杆压缩机1的出口端通过气液混输管道6连接气液冷却器5的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器5；所述气液冷却器5将气液冷却。所述气液冷却器5的出口端连接气液分离器4的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器4；所述气液分离器4将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统3输送至所述喷液螺杆压缩机1继续使用。
44.本发明进一步揭示一种上述喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置的分离控制方法，所述分离控制方法包括：
45.所述喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；所述气液冷却器将气液冷却；
46.所述气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；所述气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。
47.综上所述，本发明提出的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，可降低气液冷却器的安装高度，缩短气液混输管道的竖直高度，避免气液混输由于重力因素引起的管道振动、气流波动和阻塞问题。
48.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

技术特征：
1.一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于，所述气液冷却分离装置包括：喷液螺杆压缩机、循环喷液管路系统、气液分离器、气液冷却器、气液混输管道及溢液管路系统；所述喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；所述气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；所述气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。2.根据权利要求1所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述气液分离器包括重力分离罐及旋风分离罐；所述重力分离罐设有气液进口及气体出口，并设有连接所述旋风分离罐的连接口；所述气液进口作为气液分离器的入口端；所述重力分离罐内设有挡板，所述挡板的一侧设置气液进口及气体出口，所述挡板的另一侧设置所述连接口；所述气体出口通过导气通道连接至所述旋风分离罐，所述旋风分离罐纵向设置于所述重力分离罐上；所述挡板的上端部固定于所述重力分离罐的顶部内壁，所述挡板的下端部与所述重力分离罐的底部内壁之间留有空间，使得从所述气液进口进入所述重力分离罐的气液混合体中，重力较轻的气体通过所述气体出口及导气通道输送至所述旋风分离罐，重力较重的液体落在所述重力分离罐的下部，在累计至设定程度后，一部分液体通过挡板与所述重力分离罐底部内壁之间留有的空间进入挡板的另一侧。3.根据权利要求2所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述旋风分离罐设有气体入口，所述导气通道通过所述气体入口将所述重力分离罐输送的气体输送至所述旋风分离罐；所述旋风分离罐内部靠近所述气体入口处设有螺旋式旋风分离内套，所述螺旋式旋风分离内套包括内套筒、螺旋机构，所述螺旋机构设置于所述内套筒的外部，所述螺旋式旋风分离内套在转动过程中能将进入所述旋风分离罐内部气体带有的液态物质分离，落入其下方的重力分离罐；所述内套筒内部设有除沫器，能将从所述内套筒输出的气体除沫过滤。4.根据权利要求2所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述重力分离罐侧面设有气液分离器循环喷液出口，通过气液分离器分离出的液体在进排气压差的作用下通过循环喷液管路系统被送入喷液螺杆压缩机循环利用；循环喷液管路系统设有喷液调节阀控制喷液量。5.根据权利要求2所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述重力分离罐侧壁上设有液位测量仪表；所述重力分离罐底部设有排污管，并装设排污阀；所述重力分离罐顶部安装安全泄放装置，在超压下自动启动排放压缩气体。6.根据权利要求2所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述重力分离罐侧面设有溢液口，并装设溢液自动阀门，当级气液分离器液位测量仪表检测值高出设定值时，溢液管路系统中的溢液自动阀门自动打开排出多余的液体，从而稳定气液分离器的工作液面。
7.根据权利要求2所述的喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置，其特征在于：所述重力分离罐侧面设有人孔，方便内部检修清理；所述旋风分离罐上部设有顶盖，方便拆开更换内部除沫器和内部污物的清洁。8.一种权利要求1至7任一所述喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置的分离控制方法，其特征在于，所述分离控制方法包括：所述喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；所述气液冷却器将气液冷却；所述气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；所述气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。

技术总结
本发明揭示了一种喷液螺杆压缩机组气液冷却分离装置及其冷却分离控制方法，所述冷却分离装置包括喷液螺杆压缩机、循环喷液管路系统、气液分离器、气液冷却器、气液混输管道及溢液管路系统；喷液螺杆压缩机的出口端通过气液混输管道连接气液冷却器的进口端，将输出的气液输出至气液冷却器；气液冷却器的出口端连接气液分离器的入口端，将冷却后的气液输送至气液分离器；气液分离器将气液分离，输出的液体通过循环喷液管路系统输送至所述喷液螺杆压缩机继续使用。本发明可降低气液冷却器的安装高度，缩短气液混输管道的竖直高度，避免气液混输由于重力因素引起的管道振动、气流波动和阻塞问题。阻塞问题。阻塞问题。


技术研发人员：刘雨康
受保护的技术使用者：上海维尔泰克螺杆机械有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/9