專利名稱：氦氣回收的氣液分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣液分離裝置，具體說是一種用于氦氣回收系統的氣液分離裝置。
目前的氦氣回收系統只有兩類，或者使用膜式壓縮機或者使用氫壓縮機。而采用空氣壓縮機的氦氣回收系統，由于使用時必須加入一定量的潤滑油，因而當氮氣被壓縮后，就會在氦氣中混入微粒狀的潤滑油浮于氦氣中形成油霧，降低了氦氣的純度，故而這種回收系統在本發明前一直無法應用。現在采用氦氣與油霧分離的裝置一般有超細玻棉分油器(
圖1)和燒結管分油器(圖2)。這兩種裝置主要靠細玻棉或燒結管內腔微孔管壁的阻擋作用，使氦氣中的油霧凝聚成油滴，由排油管排出。但是，由于裝置結構簡單，從進氣口進入裝置腔體中的含油氦氣受阻較小，在腔體中滯留時間也很短，因此仍有顆粒細小的油霧不可避免地被氦氣從出氣口帶走，不能滿足對使用氦氣純度的要求。
本實用新型的目的在于提供一種結構獨特、實用有效、在采用空氣壓縮機的氦氣回收系統中使用能得到純度較高氦氣的氣液分離器。
為實現上述目的，采用如下技術方案本實用新型是一種氣液分離裝置，它包括鋼瓶、下瓶塞、與下瓶塞中排液通道相匹配的排液針閥、上瓶塞、與上瓶塞充氣通道相匹配的充氣針閥和壓力表，其特征在于下瓶塞具有進氣排液雙通道結構，及與其裝接并伸入鋼瓶腔體的導流傘形進氣幅，上瓶塞裝接有敞口擴散出氣管伸入鋼瓶腔體，在鋼瓶內裝填有密實的網狀填充物。
由于上述結構，本實用新型大大增加了含油霧氦氣在鋼瓶內的運動阻力和留滯時間，用它過濾高、中、低壓縮氣體純度高、效果好。經有關部門抽樣檢測表明當被壓縮氦氣純度為含氧0.92％，氮2.52％，氦96.56％時，經本氣液分離器分離后的氦氣純度為氧0.46％、氮1.16％，氦98.8％。由于它體積小，使用方便，實用性強，在裝有空氣壓縮機的氦氣回收系統中使用，可以使回收系統體積大為減小，并且大大降低了氦氣的回收成本。
本實用新型有如下附圖
圖1為超細玻棉分油器結構示意圖；圖2為燒結管分油器結構示意圖；圖3為本實用新型氣液分離器的結構圖；圖4為本實用新型氣液分離器下部結構圖；圖5為本實用新型氣液分離器上部結構圖；下面結合圖示來詳述本實用新型的具體結構。
由圖3可見，裝置基體瓶1是個豎直使用的壓縮氦氣鋼瓶；鋼瓶上下兩端各裝有一個瓶塞，下瓶塞3具有進氣排液雙通道結構，其上端在瓶內裝接有豎直向上的導流傘形進氣輻2，其下端為進氣口8，用以連接空氣壓縮機氣袋，下瓶塞3基體一側，裝有與瓶塞3基體排液通道10相匹配的排液控制針閥4；上瓶塞6基體具有出氣通道26，其下端在瓶內豎直向下裝接有敞口擴散出氣管5，瓶外該瓶塞6裝接有與瓶塞充氣通道相匹配的充氣控制針閥7；鋼瓶內裝填密實的網狀填充物，網狀填充物可以是細目金屬絲網或其它等同物，材料可以是1Cr18Ni9Ti絲網柵，孔徑大小φ0.08×100目/平方厘米。
由圖4可見，鋼瓶1的下瓶塞3是一個具有進瓶口三通結構的瓶塞，一通瓶塞進氣口8，二通瓶塞進氣通道9，三通是瓶塞排液通道10，瓶塞3上端螺紋裝接著一個具有中心管狀氣體通道11的導流傘形進氣幅2，其氣體出口為12，氣體出口12與氣體通道11構成一個45°-75°間的角度，同時通道11與瓶塞3的進氣通道9相接通；瓶塞3的塞體側裝有排液控制針閥4，它主要由閥體16、閥桿14、跟幅15及手輪13組成。閥體16具有排液通道17和容納閥桿14的容納腔18，閥體的排液通道17與瓶塞3的排液通道10相接通，用手輪13調節閥桿14在腔體18中的位置，可調控油液經排液通道10、17由排液口排出。
由圖5可見，鋼瓶1的上瓶塞6有出氣通道26，其下端螺紋裝接著豎直向下的具有直通通道25結構形式的敞口擴散出氣管5，敞口可為錐形，也可為嗽叭形或其它類似形狀，該管的出氣通道25與瓶塞6中的出氣通道26相接通；瓶塞6的基體上裝有充氣控制針閥7，該閥主要由閥體19、閥桿21、跟幅20、手輪22以及超維孔濾膜23和壓通羅絲24組成。閥體19具有充氣通道27和容納閥桿21的腔體28，充氣通道27一端與容納閥桿21的腔體28相接通，另一端接超維孔濾膜23并通過壓通羅絲24與瓶塞6的出氣通道26相接通。出氣通道26可以為直角形，也可以為T形，為直角形時，配一套充氣控制針閥7和壓力表29，為T形，則可配兩套充氣控制針閥和壓力表。敞口擴散出氣管5口上，裝有超維孔濾膜，超維孔濾膜可以采用1Cr18Ni9Ti濾膜芯。
實施例雙充氣閥氣液分離器鋼瓶材料35CrMo、長450mm、外徑φ140、內徑φ126；進氣排液雙通道進瓶口三通瓶塞、導流傘形進氣幅、錐形擴散出氣管、出瓶口三通瓶塞、兩只充氣針閥、排油針閥系由1Cr18Ni9Ti制成，壓力表25MPa，導流傘形進氣幅的氣體出口與氣體通道成60°角并距底部80mm以上，錐形擴散出氣管的嗽叭形擴散出口距上端80mm以上，兩者間距不小于150mm。鋼瓶內襯有φ0.08×100目/平方厘米1Cr18NiTi絲網柵，在錐型擴散出氣管上端和充氣針閥入口端都裝有超維孔1Cr18Ni9Ti濾膜芯。
本實用新型工作過程如下把本實用新型氣液分離器豎直放置，進氣口8安裝在與空氣壓縮機相連的氣袋上。工作前關閉氣液分離器的充氣控制針閥7和排液控制針閥4。工作開始打開氣袋，油霧氦氣自氣袋經過鋼瓶1進氣口8、瓶塞3的進氣通道9和導流傘形進氣幅2的進氣通道11，然后由出氣口12以一個角度(60°角)進入鋼瓶，氦氣碰壁在瓶內產生旋轉，由于鋼瓶密封性好，錐形擴散出氣管5端部出口又比較小，因此氦氣在鋼瓶內留滯時間長，受絲網阻擋時間比其它分離方法為長。氦氣中的油霧在密實的絲網阻擋下，漸漸凝聚成油滴并匯集成小溪，沿著絲網和鋼瓶內壁向瓶底部流淌。瓶內已經過濾油的旋轉著的氦氣，擴散進入錐形擴散出氣管的嗽叭口，又經過超維孔濾膜的過濾作用，沿著出氣通道25、瓶塞6的出氣通道26，再經充氣控制針閥7中超維孔濾膜過濾進入閥體中的充氣通道27，操作手輪22，調節閥桿21在腔體28中的位置，可以使分油后的氦氣，經充氣口充入充氣瓶中供使用。
權利要求1.一種氣液分離裝置，它包括鋼瓶(1)、下瓶塞(3)、與下瓶塞(3)中排液通道(10)相匹配的排液針閥(4)、上瓶塞(6)、與上瓶塞(6)充氣通道(27)相匹配的充氣針閥(7)和壓力表(29)，其特征在于下瓶塞(3)具有進氣排液雙通道結構，及與其裝接并伸入鋼瓶腔體的導流傘形進氣幅(2)，上瓶塞(6)裝接有敞口擴散出氣管(5)伸入鋼瓶(1)內，在鋼瓶(1)內裝填有密實的網狀填充物(30)。
2.如權利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于導流傘形進氣幅(2)的出氣口通道(12)與傘形進氣幅的進氣口通道(11)成45°-75°角。
3.如權利要求1所述的氣液分離裝置，其特征在于上瓶塞(6)裝接的敞口擴散氣管(5)管口為嗽叭形，并在管口裝有超維孔濾膜(31)。
4.如權利要求1至3之一的氣液分離裝置，其特征在于網狀填充物(30)為細目絲網，網孔大小φ0.08×100目/平方厘米。
專利摘要本實用新型公開了一種用于氦氣回收系統的氣液分離器，它由鋼瓶(1)、下瓶塞(3)、與下瓶塞(3)中排液通道(10)相匹配的排液針閥(4)、上瓶塞(6)、與上瓶塞(6)充氣通道(27)相匹配的充氣針閥(7)和壓力表(29)組成，在下瓶塞(3)還裝有導流傘形進氣輻(2)、上瓶塞(6)裝有敞口擴散出氣管(5)伸入鋼瓶(1)內，在鋼瓶(1)內裝填有密實的網狀填充物(30)，本實用新型體積小、實用性強、過濾效果好，可得到高純度氦氣。
文檔編號B01D46/00GK2264039SQ9621582
公開日1997年10月8日 申請日期1996年7月26日 優先權日1996年7月26日
發明者李慶祥, 曾長儀 申請人:核工業西南物理研究院