一種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器及采用該分離器的高壓分離裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣液或氣固液混合物分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前使用的用于氣液或氣固液介質(zhì)分離的微型旋風(fēng)分離器均采用單口側(cè)向進(jìn)氣，微型旋風(fēng)分離器一般包括外管與內(nèi)管，所述內(nèi)管下部的一部分進(jìn)入外管的上部，內(nèi)管頂部為旋風(fēng)分離器氣體出口，外管頂部與內(nèi)管外壁密封連接，所述外管包括上部的直管部分和下部的錐管部分，也可以包括上部的直管部分，中部的錐管部分和下部較小直徑的直管部分，進(jìn)氣口位于外管的直管部分的上部單側(cè)。需要分離的介質(zhì)一般從上部直管部分的單側(cè)向進(jìn)口進(jìn)入，所述被分離出的液體或液固混合物從外管底部出口排出，氣體從內(nèi)管頂部排出。這種微型旋風(fēng)分離器在使用過程中存在分離效率低和阻力損失偏大的問題，微型旋風(fēng)分離器是指外管上部的直徑在幾十一一幾百毫米的旋風(fēng)分離器，阻力損失大則氣固液混合介質(zhì)進(jìn)入微型旋風(fēng)分離器分離后氣體的壓力損失大，因此需要另外設(shè)置加壓裝置補(bǔ)償壓力損失以滿足后續(xù)流程中對(duì)氣體壓力的要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的微型旋風(fēng)分離器的這些問題嚴(yán)重影響了其在工業(yè)領(lǐng)域中氣液或氣固液分離裝置中的應(yīng)用，造成氣液或氣固液分離裝置存在分離效率低下、裝置體積大導(dǎo)致材料消耗量和占地面積偏大、阻力損失也偏大、能耗高、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間有限等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器，能夠大大提高分離效率，減少阻力損失。因此其所應(yīng)用的分離裝置體積較小、分離效率高、阻力損失較小、占地面積小、能耗低、大大提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]—種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器，包括外管與內(nèi)管，所述內(nèi)管下部的一部分進(jìn)入外管的上部，內(nèi)外管之間設(shè)置有導(dǎo)流葉片，外管與內(nèi)管之間的開口為旋風(fēng)分離器入口。
[0007]所述外管與內(nèi)管之間通過導(dǎo)流葉片連接。
[0008]所述導(dǎo)流葉片為螺旋線形式。
[0009]所述導(dǎo)流葉片數(shù)量為3-6個(gè)，所述導(dǎo)流葉片同向設(shè)置，并沿內(nèi)管外壁周向均勻分布。
[0010]所述導(dǎo)流葉片為3個(gè)，導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距150mm，圈數(shù)0.33。
[0011]所述導(dǎo)流葉片為4個(gè)，導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距200mm，圈數(shù)0.25。
[0012]所述導(dǎo)流葉片為5個(gè)，導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距250mm，圈數(shù)0.2。
[0013]所述導(dǎo)流葉片為6個(gè)，導(dǎo)流葉片長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距300mm，圈數(shù)0.16。
[0014]所述內(nèi)管進(jìn)入外管長(zhǎng)度為60mm?150mm。
[0015]—種高壓分離裝置，包括一組或多組通過并聯(lián)方式設(shè)置的上述的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果:
[0017]本發(fā)明的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器，由于內(nèi)外管之間設(shè)置有導(dǎo)流葉片，外管與內(nèi)管之間的開口為旋風(fēng)分離器入口，這樣介質(zhì)就可以直接從所述開口沿軸向進(jìn)入所述分離器內(nèi)，沿內(nèi)外管之間的導(dǎo)流葉片向下旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。內(nèi)外管之間介質(zhì)入口面積遠(yuǎn)大于側(cè)向單口進(jìn)氣口面積，該進(jìn)氣方式由于增加了有效進(jìn)氣面積，從而顯著提升進(jìn)氣效率，極大減少壓降損失，在導(dǎo)流葉片的強(qiáng)化引流下，大大增強(qiáng)分離效果，進(jìn)一步提升分離效率。
[0018]所述外管與內(nèi)管之間通過導(dǎo)流葉片連接，使內(nèi)外管之間的連接結(jié)構(gòu)直接成為導(dǎo)流功能部件，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
[0019]所述導(dǎo)流葉片為螺旋線形式，能使進(jìn)入分離器內(nèi)的介質(zhì)沿導(dǎo)流葉片形成螺旋線流動(dòng)方式，增強(qiáng)流動(dòng)強(qiáng)度，提高了介質(zhì)分離效率。
[0020]設(shè)置多個(gè)同向?qū)Я魅~片，使介質(zhì)的流動(dòng)形成多個(gè)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，在導(dǎo)流葉片尾部形成多個(gè)渦流，多個(gè)渦流耦合后能增強(qiáng)渦流的流動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步增強(qiáng)介質(zhì)的分離效率。
[0021]采用上述一組或多組強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的高壓分離裝置，具有體積較小、分離效率高、阻力損失小、占地面積小、大大提高連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的效果，因而高效、節(jié)能(低阻力)、可長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的縱向剖視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的俯視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的局部三維視圖；
[0025]圖4為采用本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的高壓分離裝置的縱向剖視圖；
[0026]圖5為采用本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器的高壓分離裝置的局部三維視圖。
[0027]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0028]1-內(nèi)管，2-外管，3-導(dǎo)流葉片，4-進(jìn)氣口，5-旋風(fēng)分離器氣體出口，6_強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器，7-高壓分離裝置，8-塔體，9-破沫網(wǎng)隔板，10-隔板，11-塔體氣體出口，12-塔體混合物入口，13-塔體液固出口，14-耳板。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例的一種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器，如圖1所示，包括外管2與內(nèi)管I。所述內(nèi)管I為直通管；外管2包括上部直管部分、中部錐形部分以及下部較小直徑直管部分，所述內(nèi)管I下部的一部分進(jìn)入外管2的上部。內(nèi)管I的頂部為旋風(fēng)分離器氣體出口 5，內(nèi)外管之間設(shè)置有導(dǎo)流葉片3。如圖2所示，外管2與內(nèi)管I之間的軸向開口為旋風(fēng)分離器進(jìn)氣口 4。本實(shí)施例的一種強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器6的軸向進(jìn)氣口 4使得進(jìn)氣方式為軸向同時(shí)增大了進(jìn)氣面積，從而可實(shí)現(xiàn)壓降和阻力損失小的效果，進(jìn)一步的結(jié)合導(dǎo)流葉片3的強(qiáng)化引流，從而增強(qiáng)介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)強(qiáng)度，大幅的提升強(qiáng)化微型旋風(fēng)分離器6的分離效率，實(shí)現(xiàn)氣體與液體或液固混合物的高效分離效果。
[0031]如圖3所示，所述導(dǎo)流葉片3可以位于所述內(nèi)管I外壁圓周上，同時(shí)內(nèi)外管之間通過所述導(dǎo)流葉片3連接，導(dǎo)流葉片3即作為引流裝置也作為連接裝置，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。具體實(shí)現(xiàn)方式為導(dǎo)流葉片3焊接在內(nèi)管I外壁或通過厚壁管加工成型為帶有導(dǎo)流葉片3的內(nèi)管1，外管I留有貫通的導(dǎo)流葉片放置槽，安裝時(shí)將內(nèi)管I旋入外管2的導(dǎo)板葉片放置槽，旋入后在外管2外側(cè)進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外管的連接。或者，導(dǎo)流葉片3也可以焊接固定設(shè)置在外管2內(nèi)壁上。另外，內(nèi)外管之間也可采用其它連接結(jié)構(gòu)連接而導(dǎo)流葉片3僅作為導(dǎo)流裝置。
[0032]如圖3所示，優(yōu)選的，所述導(dǎo)流葉片3為沿內(nèi)管軸向延伸的螺旋線形式導(dǎo)流片，使得進(jìn)入內(nèi)外管之間的介質(zhì)形成螺旋線流動(dòng)方式，介質(zhì)的流動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步被增強(qiáng)。
[0033]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流葉片3為多個(gè)且沿內(nèi)管I外壁周向同向設(shè)置、軸向延伸、均勻分布。如圖3所示，導(dǎo)流葉片為4個(gè)，長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距200mm，圈數(shù)0.25。起于內(nèi)管I與外管2的交接處，各自沿螺旋線向下延伸且軸向并不延伸到內(nèi)管I的底部，便于多個(gè)渦流的耦合形成，使進(jìn)入內(nèi)外管之間的介質(zhì)沿導(dǎo)流葉片3形成多個(gè)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，在導(dǎo)流葉片3尾部形成多個(gè)渦流且多個(gè)渦流能夠形成流動(dòng)強(qiáng)度增強(qiáng)的耦合，進(jìn)一步增強(qiáng)介質(zhì)的流動(dòng)強(qiáng)度從而提高分離效率。
[0034]當(dāng)然，導(dǎo)流葉片3的數(shù)量也可以是其它值，優(yōu)選的導(dǎo)流葉片3的數(shù)量為3-6個(gè)。當(dāng)導(dǎo)流葉片3的數(shù)量為3個(gè)時(shí)，導(dǎo)流葉片3長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距150mm，圈數(shù)0.33。當(dāng)導(dǎo)流葉片3的數(shù)量為5個(gè)時(shí)，導(dǎo)流葉片3長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距250mm，圈數(shù)0.2。當(dāng)導(dǎo)流葉片3的數(shù)量為6個(gè)時(shí)，導(dǎo)流葉片3長(zhǎng)度7mm，螺旋線恒定螺距300mm，圈數(shù)0.16。上述導(dǎo)流葉片中，維持導(dǎo)流葉片3的長(zhǎng)度不變，改變其螺旋線恒定螺距，或者，也可設(shè)置成維持螺旋線恒定螺距的數(shù)值不變，改變導(dǎo)流葉片3的長(zhǎng)度。
[0035]導(dǎo)流葉片3的長(zhǎng)度設(shè)置可根據(jù)對(duì)提高分離效率和減小壓降損失的