CN217855062U - 气水分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气水分离装置，属于分离装置技术领域。本实用新型的气水分离装置，包括外筒、内筒和排气管，外筒为两端封闭结构，外筒的底壁设有若干排水孔；外筒的一侧设有进气口，进气口的中心线与外筒的中心线不相交；内筒为两端敞口结构，内筒的底端连接于外筒内的底壁，内筒的顶端位于进气口与外筒的顶壁之间，内筒与外筒之间形成有第一分离流道；排气管的底端伸入内筒，排气管的顶端穿出外筒的顶壁，排气管与内筒之间形成有第二分离流道。气液混合物从进气口进入第一分离流道，在第一分离流道中旋转流动，可分离出粒径较大的液滴；经过初级分离的气液混合物再进入第二分离流道，流速减小，可分离出粒径较小的液滴，提高了分离效率。

Description

气水分离装置

技术领域

本实用新型涉及分离装置技术领域，尤其涉及一种气水分离装置。

背景技术

在燃料电池工作过程中会不断产生水，为了提高燃料的利用率，通常使用气水分离器对含有燃料气体的气液混合物进行分离。

常见的气水分离器主要包括离心式和挡板式，现有的离心式气水分离器，大都采用单一的旋转流道，利用离心力实现气水分离。这种方式分离出的液滴的粒径范围单一，分离效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气水分离装置，能分离出不同粒径的液滴，提高了分离效率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

气水分离装置，包括：

外筒，所述外筒为两端封闭结构，所述外筒的底壁设有若干排水孔；所述外筒的一侧设有进气口，所述进气口的中心线与所述外筒的中心线不相交；

内筒，所述内筒为两端敞口结构，所述内筒的底端连接于所述外筒内的底壁，所述内筒的顶端位于所述进气口与所述外筒的顶壁之间，所述内筒与所述外筒之间形成有第一分离流道；

排气管，所述排气管的底端伸入所述内筒，所述排气管的顶端穿出所述外筒的顶壁，所述排气管与所述内筒之间形成有第二分离流道。

作为气水分离装置的可选方案，所述进气口连接有进气管，所述进气管具有进口端和出口端，所述出口端与所述进气口连接；

所述进口端的口径大于所述出口端的口径。

作为气水分离装置的可选方案，自所述进口端至所述出口端，所述进气管的内径逐渐减小。

作为气水分离装置的可选方案，若干所述排水孔包括若干位于所述内筒外的外排水孔；

若干所述排水孔还包括若干位于所述内筒内的内排水孔。

作为气水分离装置的可选方案，所述排气管的顶端与所述外筒的顶面平齐。

作为气水分离装置的可选方案，所述进气口靠近所述外筒的底端设置。

作为气水分离装置的可选方案，所述内筒的顶端与所述外筒的底壁之间的间距为L1，所述内筒的顶端与所述外筒的顶壁之间的间距为L2，则L1＞L2。

作为气水分离装置的可选方案，所述排气管的底端与所述内筒底端之间的间距为H1，所述排气管的底端与所述内筒顶端之间的间距为H2，则H1＜H2。

作为气水分离装置的可选方案，所述内筒的内壁设有沿所述内筒轴向延伸的凹槽。

作为气水分离装置的可选方案，所述凹槽设有多个，多个所述凹槽沿所述内筒周向间隔设置。

作为气水分离装置的可选方案，所述凹槽的长度小于所述内筒的高度，且所述凹槽自所述内筒的底端向上延伸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的气水分离装置，进气口的中心线与外筒的中心线不相交，流速较大的气液混合物从进气口进入第一分离流道，在第一分离流道中旋转流动，可通过第一分离流道分离出粒径较大的液滴，经过初级分离的气液混合物再进入第二分离流道，流速减小，可通过第二分离流道分离出粒径较小的液滴，进而提高了分离效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例中气水分离装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中气水分离装置的剖视图；

图3为本实用新型实施例中气水分离装置的结构示意图二；

图4为本实用新型实施例中气水分离装置的结构示意图三；

图5为本实用新型实施例中气水分离装置的结构示意图四。

附图标记：

1、外筒；111、外排水孔；112、内排水孔；13、进气口；2、内筒；21、凹槽；3、排气管；4、第一分离流道；5、第二分离流道；6、进气管；61、进口端；62、出口端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-5所示，本实施例提供了一种气水分离装置，包括外筒1、内筒2和排气管3，外筒1为两端封闭结构，外筒1的底壁设有若干排水孔；外筒1的一侧设有进气口13，进气口13的中心线与外筒1的中心线不相交；内筒2为两端敞口结构，内筒2的底端连接于外筒1内的底壁，内筒2的顶端位于进气口13与外筒1的顶壁之间，内筒2与外筒1之间形成有第一分离流道4；排气管3的底端伸入内筒2，排气管3的顶端穿出外筒1的顶壁，排气管3与内筒2之间形成有第二分离流道5。

进气口13的中心线与外筒1的中心线不相交，流速较大的气液混合物从进气口13进入第一分离流道4，在第一分离流道4中旋转流动，可通过第一分离流道4分离出粒径较大的液滴；经过初级分离的气液混合物再进入第二分离流道5，流速减小，可通过第二分离流道5分离出粒径较小的液滴，进而提高了分离效率。最后，分离后的气体从排气管3排出，分离出的液滴沿着外筒1及内筒2筒壁向下通过排水孔排出。

示例性地，在第一分离流道4中可分离出0.03mm-0.05mm的粒径的液滴；在第二分离流道5中，可分离出0.03mm-0.05mm的粒径的液滴。

可选地，若干排水孔包括若干位于内筒2外的外排水孔111，在第一分离流道4内分离出的液滴，沿外筒1的内壁及内筒2的外壁向下可通过外排水孔111及时排出；若干排水孔还包括若干位于内筒2内的内排水孔112，在第二分离流道5内分离出的液滴，沿内筒2的内壁及排气管3的外壁向下可通过内排水孔112及时排出。

可选地，进气口13连接有进气管6，进气管6具有进口端61和出口端62，出口端62与进气口13连接；进口端61的口径大于出口端62的口径，换言之，进口端61的通流面积大于出口端62的通流面积，可对通过进气管6的气液混合物起到加速作用，以使气液混合物具有足够的初速度进入第一分离流道4，提高离心力，有利于提高分离效率。

可选地，自进口端61至出口端62，进气管6的内径逐渐减小。如此设置，使得进气管6的内壁自进口端61至出口端62平滑过渡，不会对气液混合物产生阻挡作用，以使进入进气管6内的气液混合物的流速平稳提升。

本实施例中，排气管3的顶端与外筒1的顶面平齐，不会增加外筒1占用的空间，便于布局。当然，在其他实施例中，还可以使排气管3的顶端伸出外筒1的顶面外侧，以便与其他管路对接。

为了延长气液混合物在第一分离流道4内流动的时长，进气口13靠近外筒1的底端设置，以使气液混合物能在第一分离流道4内被充分分离，有利于提高分离效率。

进一步地，内筒2的顶端与外筒1的底壁之间的间距为L1，内筒2的顶端与外筒1的顶壁之间的间距为L2，则L1＞L2，以使内筒2具有足够的高度，能延长气液混合物在第一分离流道4内流动的时长，促进气液混合物被充分分离。

可选地，排气管3的底端与内筒2底端之间的间距为H1，排气管3的底端与内筒2顶端之间的间距为H2，则H1＜H2。经过初步分离的气液混合物自内筒2的顶端进入第二分离流道5，如此设置，能延长气液混合物在第二分离流道5内流动的时长，促进气液混合物被充分分离。

可选地，内筒2的内壁设有沿内筒2轴向延伸的凹槽21。气液混合物在第二分离流道5内进行分离，附着在内筒2内壁上的液滴能在气流的作用下流入凹槽21内，使凹槽21能对液滴起到保持作用，避免液滴在气流作用下沿内筒2内壁周向流动，促进液滴汇聚并快速流入排水孔，减少气流夹带内筒2内壁上附着的液滴，保证分离效率。

可选地，凹槽21设有多个，多个凹槽21沿内筒2周向间隔设置。如此设置，可使液滴在气流的作用下快速进入最近的凹槽21，避免气流夹带附着在内筒2内壁上的液滴。

可选地，凹槽21的长度小于内筒2的高度，且凹槽21自内筒2的底端向上延伸，一方面可使进入凹槽21内的液滴沿着凹槽21流入排水孔，对液滴起到导送的作用，另一方面可避免液滴在气流作用下从凹槽21的顶端流出内筒2，保证分离效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.气水分离装置，其特征在于，包括：

外筒(1)，所述外筒(1)为两端封闭结构，所述外筒(1)的底壁设有若干排水孔；所述外筒(1)的一侧设有进气口(13)，所述进气口(13)的中心线与所述外筒(1)的中心线不相交；

内筒(2)，所述内筒(2)为两端敞口结构，所述内筒(2)的底端连接于所述外筒(1)内的底壁，所述内筒(2)的顶端位于所述进气口(13)与所述外筒(1)的顶壁之间，所述内筒(2)与所述外筒(1)之间形成有第一分离流道(4)；

排气管(3)，所述排气管(3)的底端伸入所述内筒(2)，所述排气管(3)的顶端穿出所述外筒(1)的顶壁，所述排气管(3)与所述内筒(2)之间形成有第二分离流道(5)。

2.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，所述进气口(13)连接有进气管(6)，所述进气管(6)具有进口端(61)和出口端(62)，所述出口端(62)与所述进气口(13)连接；

所述进口端(61)的口径大于所述出口端(62)的口径。

3.根据权利要求2所述的气水分离装置，其特征在于，自所述进口端(61)至所述出口端(62)，所述进气管(6)的内径逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，若干所述排水孔包括若干位于所述内筒(2)外的外排水孔(111)；

若干所述排水孔还包括若干位于所述内筒(2)内的内排水孔(112)。

5.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，所述排气管(3)的顶端与所述外筒(1)的顶面平齐。

6.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，所述进气口(13)靠近所述外筒(1)的底端设置。

7.根据权利要求6所述的气水分离装置，其特征在于，所述内筒(2)的顶端与所述外筒(1)的底壁之间的间距为L1，所述内筒(2)的顶端与所述外筒(1)的顶壁之间的间距为L2，则L1＞L2。

8.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，所述排气管(3)的底端与所述内筒(2)底端之间的间距为H1，所述排气管(3)的底端与所述内筒(2)顶端之间的间距为H2，则H1＜H2。

9.根据权利要求1所述的气水分离装置，其特征在于，所述内筒(2)的内壁设有沿所述内筒(2)轴向延伸的凹槽(21)。

10.根据权利要求9所述的气水分离装置，其特征在于，所述凹槽(21)设有多个，多个所述凹槽(21)沿所述内筒(2)周向间隔设置。

11.根据权利要求10所述的气水分离装置，其特征在于，所述凹槽(21)的长度小于所述内筒(2)的高度，且所述凹槽(21)自所述内筒(2)的底端向上延伸。

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