專利名稱：用于設備的流體入口裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如權利要求1前序部分所述的用于設備的流體入口 裝置，尤其是涉及一種用于柱狀設備的流體入口裝置。本發(fā)明還涉及具 有流體入口裝置的設備以及對于流體入口裝置的用途，
背景技術：
由DE-A-1519711中可以了解一種用于液體/蒸汽混合物的流體入口 裝置，也就是一種輸入和分配裝置，兩相的流體可以給入該種設備，尤 其是給入一種柱狀設備，其中流體所承載的液體(以液滴的形式)可以 同時得到沉淀。在這種連接中，所輸入的流體由多個彎曲的導流板或導 流裝置分成多條支流，并且每一支流均受到偏轉，使得稠密相通過應用 離心力而至少部分得到沉淀.此種已知的流體入口裝置在本質上也可以 應用于給入的單相流體(液體或氣體)，可以使均勻的流體以低速流動 至流體床，例如間隔設置于流體入口裝置之上的流體床，其它裝置也 可以替代流體床設置于該種設備或柱狀設備內，例如 一種用于將承栽 的液滴進行沉淀的裝置，該種裝置不從流體入口裝置內進行截取。該種 流體入口裝置由相對復雜的金屬板結構組成。
可以從EP-A-1018360(-P. 6929)中獲知另一種且實質上簡化的流體 入口裝置，該流體入口裝置用于將流體給入柱狀設備，并由相對較小的 偏轉組件形成。該種流體入口裝置需要較少的材料，并且簡化了制造工 藝。然而，這種流體入口裝置最簡化的實施例并不適于在兩相流體進行 分配時，同時進行液體沉淀，兩橫向支流由偏轉組件形成，并在很大程 度上呈鏡像對稱并沿著柱狀設備的內壁流動，并且在再匯聚之后形成回 流，回流的水平速度分量指向徑向，并朝向該流體入口裝置。中間支流 由偏轉組件形成，至少一第三中間支流指向徑向，并與匯聚后的支流形 成的回流的方向相對。笫三支流的強度足以在4艮大程度上避免回流流經(jīng) 柱狀設備的中心.因此，中間和兩橫向支流可以由偏轉組件產(chǎn)生，形成 平穩(wěn)的流動，所具有的流動特性導致在流體床之下形成一致的流速分 配，氣流從偏轉組件排出后自由擴展；不必使用復雜的金屬板結構進行 偏轉。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標在于提供進一步的流體入口裝置，流體入口裝置是一 個偏轉組件，盡可能的簡單，用于包含液體的氣流，并且能夠在進行氣 體分配的同時，至少所承載的液體的一部分可以得到分離.通過權利要 求l所限定的裝置可以達到此目標.
一種用于設備的尤其是用于柱狀設備的流體入口裝置.該裝置包括 入流接管座和偏轉組件，該偏轉組件在下游方向與入流接管座鄰接，并 設置有彎曲的導流板。中間和橫向支流由給入的流體流經(jīng)偏轉組件生 成，通過在該設備的中心區(qū)域的相互作用形成緩慢地流動。偏轉組件包 括具有多條入口通道的輸入?yún)^(qū)，在入口通道內的斷面保持恒定.輸入?yún)^(qū) 至少部分位于入流接管座內.入口通道并入擴散狀的由彎曲的導流板形 成的通道.至少具有兩層，并且每一層至少具有一中間通道和兩條橫向 通道.笫二層的支流和可選擇的設置在更下方的第三層的支流通過彎曲 的導流板向下偏轉，
模型計算(CFD計算)確認了根據(jù)本發(fā)明具有形成擴散型流體通道(盡 管通道具有相對較大的開度角)的偏轉金屬板的裝置可以在流體床形成 一致的流速分配'實驗表明氣體流中液體的分離相當好，即與上文中所 引用的DE-A-1519711中所公開的更為復雜的流體入口裝置的分離效果
一樣好。
從屬權利要求2 一 7涉及根據(jù)本發(fā)明的用于設備的流體入口裝置的有 利實施例.根據(jù)本發(fā)明的該設備和該流體入口裝置的用途分別是權利要 求8和9的主題'


以下參照附圖對本發(fā)明進行說明。其中顯示了
圖l是具有根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生支流的流體入口裝置的柱狀設備的斷面
圖2是顯示了圖1中的流體入口裝置的一半，并示意性地顯示出了 支流；
圖3是同樣的流體入口裝置，但示出了更多的細節(jié)；
圖4是圖1中的柱狀設備的具有優(yōu)選通道配置的入流接管座的斷面
圖5顯示了從偏轉組件的下方觀察到的流體入口裝置的偏轉組件；
以及
圖6是與圖5中相同的偏轉組件，并且包括附加的部件，在該圖中 去除了一片導流板.
具體實施例方式
圖1中顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的流體入口裝置的設備、尤其是柱狀 設備2的斷面圖，格柵30由設置在入流接管座3內的光滑的壁板部件組 成，并且形成入口通道31、 32、 ...36:參見圖4中的通道配置(圖1中 的沿IV-IV線的斷面圖).偏轉組件1沿下游方向與入流接管座3相鄰接， 并且包括彎曲的的導流板ll、 12、 13.可以為單相或多相的流體給入柱 狀設備2中，流體由導流板ll、 12、 13導向形成彎曲的軌跡，從偏轉組 件1中排出后，流體在柱狀設備2的全部斷面上進行分配，存在兩相流 體的情況下，高密度的^t相通過在偏轉組件l內利用慣性可以至少部 分得到沉淀(例如離心力).入流接管座3內的格柵30可以非常短，甚 至完全取消。然而，相應的格柵型輸入?yún)^(qū)在偏轉組件l內必須予以提供， 并且在通道內的斷面保持恒定.這種輸入?yún)^(qū)可以至少部分設置于入流接 管座內。通道壁在輸入?yún)^(qū)后由導流板ll、 12、 13的彎曲區(qū)域形成。
在示出的實施例中，入口通道31、 32、…36形成了設置于入流接管 座3內的輸入?yún)^(qū)，并且每一入口通道具有恒定的斷面表面，入口通道31、 32、 ...36并入偏轉組件1的擴散狀通道，該偏轉組件1由彎曲的導流板 11、 12、 13和柱狀設備的壁20形成。借助于擴散狀的特性，流體的動 能轉換為靜壓的升高，從而減小壓力損失.入口通道31、 32、 ...36和擴 散通道部分沿下游方向形成，使得流體的壓力損失最小化或相當?shù)匦　?br> 中間支流131、 132、 133和橫向支流134、 135、 136由給入的流體 流經(jīng)偏轉組件l形成參見圖1和2.橫向支流134、 135、 136沿著壁 20呈鏡像對稱流動，從而再次匯聚后形成流場4，回流的水平速度分量 相當大程度上指向徑向，并朝向偏轉組件l。在設備的中心區(qū)域內通過與 中間支流131、 132、 133的相互作用，從而形成穩(wěn)定的流動。
格柵30和相應的偏轉組件1包括多層，每一層具有中間通道31、 32和33以及橫向通道34、 35和36，橫向通道成對出現(xiàn)，并鏡像對稱， 至少要設置兩層。在圖1-4中的實施例中設置了三層，每一層具有3條 通道。斷面表面積通常具有大小不同的斷面表面積。通道鏡像軸的配置 可以與示出的相反，位于格耱30的中心壁上.在這種情況下，各層的每
一層均具有2條中間通道。
彎曲的導流板ll在偏轉組件l內將橫向支流134、 135、 136朝向柱 狀設備的壁20偏轉，并將中間通道與橫向通道隔開.設置在更向下的第 二層和笫三層的支流132、 133、 135和136通過彎曲的導流板12、 13 向下偏轉參見圖2，顯示出了鏡像對稱的流體入口裝置的左半部分。相 比于由EP-A-1018360中可知的偏轉組件，通過這些向下方設置的偏轉裝 置使得氣體分配得到了顯著地改善.
圖3所顯示的在一些方面比圖2更清楚，根據(jù)本發(fā)明的流體入口裝 置包括入流接管座3，格柵30和偏轉組件1。僅顯示了偏轉組件1的 一半，設置于位于設備2的中心軸上的垂直平面21之后.前半部分與后 半部分鏡像對稱。格柵30和偏轉組件1可以由沉淀的部件或組合結構形 成.通道31 - 36的總數(shù)優(yōu)選為9條，^f吏得通過這些通道的流體能夠產(chǎn)生 不同的流體阻力。這種方式導致用于在氣體分配中有益的支流形式，因 此，流體通道31-36的斷面表面具有不同的尺寸.優(yōu)選的斷面表面可以 由經(jīng)驗測量或計算;^型計算而確定。通過計算在給定的水平斷面上所 穿過的流體，可以得出用于計算流體的垂直速度分量(W;平均W.)的變 化系數(shù)UP=V1 (W/W,-l)2dA/J dA)。如果存在優(yōu)選的流動速度，那么 變化系數(shù)具有最小值.
偏轉組件l也可以制成不對稱的，甚至制成相對于給入流體的不對 稱.如果將岐管在逆流方向上設置在入流接管座3之前，就存在流動的 不對稱.
偏轉組件1和格柵30可以設計為板狀金屬結構。偏轉組件1可以由 兩塊金屬板12、 13制造，金屬板在入口側區(qū)域是水平的，在出口側區(qū)域 以舌形方式向下彎曲，并且沿大致垂直的軸以弓形彎曲.
四塊金屬板ll、 12、 13的結構由頂板予以覆蓋.最上方的通道由壁 板10覆蓋，該壁板10在最上方的中間支流131的方向上水平對準。覆 蓋壁板10也可以在流動的方向上向下彎曲。由于彎曲的板ll、 l2、 l3, 使得偏轉組件1的通道具有可變的斷面區(qū)域，并且在流動的方向上具有 擴散的形狀.
壁板10可以鄰接形成，例如以弓形的僉屬板的形式.金屬板12 和13由兩部分表面組成，每一部分表面在平面21 (圖3 )上彼此鄰接， 從而形成凹槽狀的V形，彎曲的頂部或交迭部分位于垂直的對稱平面21
上，兩部分表面彎曲向下至頂部一側，將部分從中心流出的流體導向至 設備側'
每一入口通道均具有不同的恒定的斷面表面，在實施例中示出了以
下方式(圖4):中間入口通道的水平寬度由頂部至底部會聚，并且中間 層入口通道具有最大的斷面表面積，其它的尺寸配置也是可能的，例如， 通道的水平寬度不進行會聚.
圖5中顯示了根據(jù)本發(fā)明的流體入口裝置1的偏轉組件l,所顯示的 是從偏轉組件l的下方進行觀察的示圖(仰視圖).在凹入的表面上， 也就是可見的導流板12和13的下側表面，兩相流體中的液體得到了沉 淀.(中心表面21的彎曲部分，在此未顯示，并且導流板12和13分別 以點劃線121和131表示)。在圖6中描迷了與圖5中相同的偏轉組件l， 其中僅顯示了導流板12,并且去除了導流板13.兩個附加的部件W設 置在導流板12的下方側，形成了用于流體偏轉的肋。此種液體排斥件14 也可以具有L形或U形彎曲的肋，并且其中的側面之一嵌入導流板的表 面.同樣有可能使用開口與流體方向相反的半管.相應的排斥件優(yōu)選位 于橫向導流板11上凹入且大部分不可見的外側。由于具有合適的曲率， 此種排斥件將沉淀液體向下引導.
彎曲的的導流板ll、 12、 13的外側邊緣部分可以附加地形成袋狀， 使得在導流板上沉淀出的液相，，通過流出縫(未示出)從袋狀邊緣的 給入的流體中得以導出，
一種設備尤其是柱狀設備2，包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個流體入口裝 置.由中間通道31所給定的支流方向面對偏轉組件1前方的中心區(qū)域的 中心，支流方向也可以指向中心區(qū)域的偏心點，例如流體入口裝置的 不對稱配置的實施例。
根據(jù)本發(fā)明的流體入口裝置可以用于將多相或單相的流體給入設備 或柱狀設備2內，并對流體進行分配.流體尤其是一種承栽有稠密相的 氣體，例如液滴.流體也可以僅由一種材料或一種單相的混合物材料 組成.在偏轉組件l內存在兩相流體的情況下，通過利用流體的離心力 或更一般的慣性力，使得高密度的^t相至少可以部分地得到沉淀。
權利要求
1、一種用于設備的尤其是柱狀設備(2)的流體入口裝置，所述的裝置包括入流接管座(3)和偏轉組件(1)，所述的偏轉組件在下游方向與入流接管座鄰接，并設置有彎曲的導流板(11、12和13)，中間和橫向支流(分別為131、132、133和134、135、136)由給入的流體流經(jīng)所述的偏轉組件生成，通過在所述的設備的中心區(qū)域的相互作用形成緩慢地流動，其特征在于所述的偏轉組件包括具有多條入口通道(31、32、...36)的輸入?yún)^(qū)，在所述的入口通道內的斷面保持恒定，所述的輸入?yún)^(qū)至少部分位于所述的入流接管座內；所述的入口通道并入擴散狀的由彎曲的導流板形成的通道；以及至少具有兩層，每一層至少具有一中間通道(31、32和33)和兩條橫向通道(34、35和36)，并且第二層的所述的支流和可選擇的設置在更下方的第三層的所述的支流通過彎曲的導流板向下偏轉。
2、 如權利要求l所述的流體入口裝置，其特征在于三條通道分別 設置在三層上；以及兩彎曲的導流板(11)在所述的偏轉組件(1)內將中間通道與橫向通道隔開。
3、 如權利要求1或2所述的流體入口裝置，其特征在于所迷的偏 轉組件(1)制成相對于i殳備的中心軸上的垂直平面(21)鏡像對稱；或 所述的偏轉組件制成不對稱，當制作成不對稱時，形成相對于流經(jīng)所述 的流接管座(3)的給入流體的不對稱，
4、 如權利要求1-3中之一所述的流體入口裝置，其特征在于最 上方的通路由至少一塊平面的或彎曲的壁板進行覆蓋，所述的壁板對準 水平方向或在上方中間支流的方向上向下傾斜；或覆蓋壁板在流動方向 上向下彎曲.
5、 如權利要求l-4中之一所述的流體入口裝置，其特征在于所 述的中間入口通道(31、 32和33)的水平寬度由頂部至底部會聚。
6、 如權利要求l-5中之一所述的流體入口裝置，其特征在于所 述的入口通道(31、 32和33)和在其下游方向的所迷的擴散狀通道部分 形成為，使得流入的流體的壓力損失最小化或相當?shù)匦　?br> 7、 如權利要求l-6中之一所述的流體入口裝置，女特征在于肋 型的偏轉部件(14)設置于所述的彎曲的導流板(11、 12和13)的凹入 表面上；和/或彎曲的的導流板(11、 12和13)以袋狀方式形成于出 口側邊緣部分，使得在所述的導流板上沉積的液相，出的，通過袋狀邊 ^U^所述的給入的流體中排出。
8、 一種設備，尤其是柱狀設備(2)，具有至少一個如權利要求l - 7之一所述的流體入口裝置，其中由中間通道(31)所給定的支流方向 指向中心區(qū)域的中心或指向中心區(qū)域的偏心點。
9、 一種如權利要求l-7之一所述的流體入口裝置的用途，用于將 多相或單相的流體給入，并對流體進行分配，尤其是一種承栽有稠密相 的氣體，例如液滴，或所述的流體也可以僅由一種材料或一種單相的 混合物材料組成，并且通過利用所述的流體的慣性力，使得高密度的分 散相至少可以部分地得到沉淀。
全文摘要
一種用于設備的尤其是柱狀設備(2)的流體入口裝置。所述的裝置包括入流接管座(3)和偏轉組件(1)，所述的偏轉組件在下游方向與入流接管座鄰接，并設置有彎曲的導流板(11、12和13)。中間和橫向支流(分別為131、132、133和134、135、136)由給入的流體流經(jīng)所述的偏轉組件生成，通過在所述的設備的中心區(qū)域的相互作用形成緩慢地流動。所述的偏轉組件包括具有多條入口通道(31、32、…36)的輸入?yún)^(qū)，在所述的入口通道內的斷面保持恒定，所述的輸入?yún)^(qū)至少部分位于所述的入流接管座內。所述的入口通道并入擴散狀的由彎曲的導流板形成的通道。至少具有兩層，每一層至少具有一中間通道(31、32和33)和兩條橫向通道(34、35和36)。第二層的所述的支流和可選擇的設置在更下方的第三層的所述的支流通過彎曲的導流板向下偏轉。
文檔編號B01D3/14GK101108282SQ20071010291
公開日2008年1月23日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權日2006年5月12日
發(fā)明者C·G·巴克曼, F·穆格利, P·謝弗 申請人:蘇舍化學技術有限公司