專利名稱：具有后接離心式分離器的重力式預(yù)分離器的分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從包含液滴的原料氣流中分離液滴的設(shè)備。
背景技術(shù)：
離心式液滴分離器(也稱為旋風(fēng)分離器)在處理技術(shù)中是已知的并且用于例如從包含液滴的氣流中分離液滴。離心式液滴分離器(旋風(fēng)分離器)是具有大致豎直的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱設(shè)備，通常大多是圓柱形設(shè)備。通過(guò)沿切向供給待分離的液/氣兩相混合物，沿設(shè)備的內(nèi)壁在混合物上施加螺旋運(yùn)動(dòng)，混合物組分在離心力作用下作為密度的函數(shù)分離。較重的液滴在離心式液滴分離器的內(nèi)壁處從氣體中分離出來(lái)，收集在設(shè)備的下部區(qū)域，并從排出裝置排出。在粘性的和/或粘的液體和/或包含易于結(jié)殼的液體和/或固體的液體的情況 下，可能出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，即，液滴或固體殼沉積在設(shè)備的內(nèi)壁上，而不從排出裝置流出，從而形成污垢并使分離變差，最終導(dǎo)致設(shè)備溢流。還已知另一些用于從低液體含量氣流中分離液滴的設(shè)備，尤其是多層薄板分離器、旋液分離器或者絲網(wǎng)。然而，在這些設(shè)備中，沉積物可能形成殼，從而不能在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)持續(xù)高程度的分離，因?yàn)橛糜诜蛛x的相關(guān)元件在很短的時(shí)間內(nèi)由于沉積物而失效或阻塞。通常，借助噴嘴對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行非連續(xù)或連續(xù)的清洗。清洗液體以分散形式噴入氣流中，并必須從其中再分離出來(lái)。與之相比，離心式液滴分離器明顯更不容易被弄臟，并且可以附加地用于高液體含量。所有的液滴分離器都具有液體含量上限值。通常，這個(gè)限值對(duì)于離心式液滴分離器來(lái)說(shuō)是最高的。對(duì)于大于99 %的高程度分離，對(duì)于離心式液滴分離器來(lái)說(shuō)，這個(gè)限值為通常大約10升液體/立方米氣體的最大液體含量(液體含量限值)。在液體含量較高時(shí)，液體夾帶在已凈化氣體中。在液體含量很高時(shí)，這種情況的發(fā)生急劇上升。因此，液體含量高于離心式液滴分離器的液體含量限值的氣流在供給到離心式液滴分離器之前，其液體含量必須在預(yù)分離器或粗分離器中降低到離心式液滴分離器可以處理的液體含量限值以下的液體含量。為了這個(gè)目的，例如，可使用延時(shí)箱，在延時(shí)箱中，液體在重力作用下被分離出，該延時(shí)箱的尺寸必須足夠保證所需要的預(yù)分離(粗分離)。然而，目前所知的用于全部分離處理——即，預(yù)分離(粗分離)和精分離——的設(shè)備都需要很大的空間。此外，這些分離在不同的容器中實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種從包含液滴的氣流中分離液滴的緊湊型設(shè)備，該設(shè)備適于從具有高液體含量的氣流中分離液滴，該高液體含量大于離心式液滴分離器可允許的液體含量限值。
這個(gè)目的由用于從包含液滴且液體含量大于10升液體/立方米原料氣體的原料氣流中分離液滴的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括用于在重力作用下從原料氣流中預(yù)分離出一部分液滴的延時(shí)箱，該延時(shí)箱具有用于原料氣流進(jìn)入延時(shí)箱的進(jìn)入管路和用于液滴量減少并流出延時(shí)箱的氣流的排出管路，該設(shè)備還包括至少一個(gè)將液滴量減少的氣流沿切向供給到實(shí)施精分離的離心式液滴分離器中的切向供給裝置，排出管路設(shè)置在延時(shí)箱的上部區(qū)域內(nèi)并且與進(jìn)入管路最大程度地遠(yuǎn)離彼此設(shè)置，在延時(shí)箱的基部設(shè)有用于在延時(shí)箱(I)中分離出的液體的排出管路，其中，所使用的離心式液滴分離器是具有豎直縱向軸線和圓形橫截面的軸對(duì)稱裝置，該離心式液滴分離器具有外殼和在該外殼的上端和下端的罩蓋，其中，用于在離心式液滴分離器中分離出的液體的排出管路設(shè)置在離心 式液滴分離器的下罩蓋的區(qū)域內(nèi)并設(shè)計(jì)成使得該排出管路浸沒(méi)在延時(shí)箱的基部的液體中或者浸沒(méi)在位于延時(shí)箱(I)內(nèi)部的杯子中的液體中，該離心式液滴分離器在上端具有用于在離心式液滴分離器中進(jìn)一步凈化的氣體的氣體排出管路，其中，經(jīng)由排出管路從延時(shí)箱將液滴量減少的氣流供給到離心式液滴分離器中以及經(jīng)由排出管路將在離心式液滴分離器中分離出的液體排出到延時(shí)箱中都在不使用泵和切斷裝置的情況下實(shí)施。已發(fā)現(xiàn)，可以提供一種用于從具有高液體含量的氣流中分離液滴的緊湊型設(shè)備，該設(shè)備具有大的自由橫截面，從而分離性能即使在內(nèi)表面上有沉積物的情況下也僅緩慢降低，因?yàn)榉蛛x機(jī)構(gòu)僅輕微受阻。在氣體速度增大的區(qū)域，例如氣體進(jìn)入?yún)^(qū)域，希望附加地局部自清洗。延時(shí)箱以及用于原料氣流進(jìn)入延時(shí)箱的進(jìn)入管路和在延時(shí)箱上部區(qū)域內(nèi)的用于液滴量減少并流出延時(shí)箱的氣流的排出管路優(yōu)選設(shè)置成使得氣流在延時(shí)箱中停留的時(shí)間至少為兩分鐘。延時(shí)箱優(yōu)選構(gòu)造成為具有水平縱向軸線的大部分為圓柱形的裝置，其中，用于原料氣流的進(jìn)入管路和用于液滴量減少的氣流的排出管路均設(shè)置在延時(shí)箱的上部區(qū)域內(nèi)并優(yōu)選盡可能遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離彼此。用于在離心式液滴分離器中分離出的液體進(jìn)入延時(shí)箱中的排出裝置必須浸沒(méi)在延時(shí)箱的液體中，以便防止原料氣流在未在重力作用下在延時(shí)箱中從原料氣體中預(yù)分離出一部分液滴的情況下從延時(shí)箱中經(jīng)由該排出裝置進(jìn)入離心式液滴分離器中的旁路流動(dòng)。為了這個(gè)目的，排出裝置可設(shè)計(jì)成使得其端部在延時(shí)箱的基部的分離出的液體的液位下方，然而其端部位于杯子中的液體的液位下方也是可以的。該杯子必須設(shè)置在延時(shí)箱內(nèi)部，然而，杯子的幾何形狀、尺寸及其在延時(shí)箱中的位置并不受限制。杯子中的液體優(yōu)選與在延時(shí)箱中分離出的液體是相同的。與浸沒(méi)在延時(shí)箱基部的液體中的實(shí)施例相比，將排出裝置浸沒(méi)在填充有液體的杯子中的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，容納在杯子中的液體可以較少。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，離心式液滴分離器在其下端具有在排出裝置上方的尖頂圓錐和折流板，折流板是呈放射狀和豎直地設(shè)置在下罩蓋的基部處的金屬板形式的。為了生產(chǎn)的原因，尖頂圓錐優(yōu)選在其底部開(kāi)口。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，離心式液滴分離器在上罩蓋的區(qū)域內(nèi)在氣體排出管路周圍具有底部開(kāi)口的液滴裙，液滴在該液滴裙處從流經(jīng)氣體排出管路的氣流中分離出來(lái)。液滴裙優(yōu)選比氣體排出管路的伸入離心式液滴分離器中并也稱為浸沒(méi)管的部分長(zhǎng) 20%。
從延時(shí)箱流出的經(jīng)由排出管路流入離心式液滴分離器的氣流的切向供給經(jīng)由具有不同幾何形狀的入口實(shí)施，例如，它可以是圓形的(尤其是在壓力設(shè)備的情況下，這是有利的)、方形的或者矩形的。在優(yōu)選實(shí)施例中，離開(kāi)延時(shí)箱并經(jīng)由排出管路進(jìn)入離心式液滴分離器的氣流的切向供給經(jīng)由高度大于寬度的矩形入口實(shí)施。進(jìn)入離心式液滴分離器的矩形入口的高寬比優(yōu)選在2. 5 : I到5 : I的范圍內(nèi)，優(yōu)選為3 I。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在離心式液滴分離器上罩蓋的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)對(duì)稱地布置在上罩蓋的圓周上的進(jìn)入孔，用于沿與液滴量減少的氣流經(jīng)由排出管路從延時(shí)箱供給到離心式液滴分離器中的方向相同的方向沿切向供給清洗液體。清洗液體與特殊物質(zhì)系統(tǒng)相匹配，更具體地，其不應(yīng)揮發(fā)或在處理?xiàng)l件下具有低的氣壓，而是應(yīng)該優(yōu)選易于與從原料氣流中分離出的液體混合。


下面通過(guò)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。 圖I是唯一附圖，該圖示出根據(jù)本發(fā)明的從氣流中分離液滴的設(shè)備的實(shí)施例的縱向截面。
具體實(shí)施例方式圖I所示的緊湊型分離設(shè)備包括延時(shí)箱1，該延時(shí)箱I具有用于原料氣流的進(jìn)入管路2和用于液滴量減少并從延時(shí)箱I中流出的氣流的排出管路3，該設(shè)備還包括將液滴量減少的氣流經(jīng)由入口供給到離心式液滴分離器4中的切向供給裝置，在附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例中，所述入口是方形的。排出管路3設(shè)置在上部區(qū)域并連接到入口 2上。延時(shí)箱I在與進(jìn)入管路2相對(duì)的下端具有用于在延時(shí)箱中分離出的液體的排出管路5。在附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例中，離心式液滴分離器4是高的圓柱形裝置，經(jīng)由排出管路3從延時(shí)箱I供給液滴量部分減少的氣流，并經(jīng)由中央氣體排出裝置7排出經(jīng)凈化的氣體。在附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例中，在優(yōu)選為截頭圓錐形的下罩蓋的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置有尖頂圓錐8和折流板9，尖頂圓錐8在底部開(kāi)口以保護(hù)已分離出的液體和穩(wěn)定中央渦流，折流板9是呈放射狀和豎直地設(shè)置在下罩蓋的基部處的金屬板形式的。位于離心式液滴分離器下端的排出管路6向下延伸到延時(shí)箱I中的液位的下面。
權(quán)利要求
1.一種用于從包含液滴且液體含量大于10升液體/立方米原料氣體的原料氣流中分離液滴的設(shè)備，該設(shè)備包括用于在重力作用下從原料氣流中預(yù)分離出一部分液滴的延時(shí)箱(I)，該延時(shí)箱(I)具有用于原料氣流進(jìn)入延時(shí)箱(I)的進(jìn)入管路(2)和用于液滴量減少并流出延時(shí)箱(I)的氣流的排出管路(3)，該設(shè)備還包括將液滴量減少的氣流供給到離心式液滴分離器(4)中的切向供給裝置，排出管路(3)設(shè)置在延時(shí)箱(I)的上部區(qū)域內(nèi)并高于分離出的液體的液位，并且排出管路(3)與進(jìn)入管路(2)遠(yuǎn)離彼此設(shè)置，以使得原料氣流在延時(shí)箱(I)中的停留時(shí)間最大化，在延時(shí)箱(I)的基部設(shè)有用于在延時(shí)箱(I)中分離出的液體的排出管路(5)，其中，所使用的離心式液滴分離器(4)是具有豎直縱向軸線和圓形橫截面的軸對(duì)稱裝置，該離心式液滴分離器(4)具有外殼和在該外殼的上端和下端的罩蓋，其中，用于在離心式液滴分離器(4)中分離出的液體的排出裝置(6)設(shè)置在離心式液滴分離器(4)的下罩蓋的區(qū)域內(nèi)并具有使得該排出裝置(6)浸沒(méi)在延時(shí)箱(I)的基部的液體中或者浸沒(méi)在位于延時(shí)箱(I)內(nèi)部的杯子中的液體中的尺寸，該離心式液滴分離器(4)在上端具有用于在離心式液滴分離器(4)中進(jìn)一步凈化的氣體的中央氣體排出裝置(7)，其中，經(jīng)由排出管路(3)從延時(shí)箱(I)供給液滴量減少的氣流以及經(jīng)由管路(6)將在離心式液滴分離器(4)中分離出的液體排出到延時(shí)箱(I)中都在不使用泵和切斷裝置的情況下實(shí)施。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于氣流在延時(shí)箱(I)中的停留時(shí)間至少為兩分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設(shè)備，其特征在于延時(shí)箱(I)構(gòu)造成為具有水平縱向軸線的大部分為圓柱形的裝置，用于原料氣流的進(jìn)入管路(2)和用于液滴量減少的氣流的排出管路(3)均設(shè)置在延時(shí)箱(I)的上部區(qū)域內(nèi)并優(yōu)選在延時(shí)箱(I)的兩端盡可能遠(yuǎn)地遠(yuǎn)離彼此設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于離心式液滴分離器(4)在下端具有在排出裝置(6)上方的尖頂圓錐⑶和折流板(9)，折流板(9)是呈放射狀和豎直地設(shè)置在下罩蓋的基部處的金屬板形式的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于離心式液滴分離器(4)在上罩蓋的區(qū)域內(nèi)在氣體排出管路(7)周圍具有底部開(kāi)口的液滴裙(10)，液滴在該液滴裙(10)處從經(jīng)由氣體排出管路(7)排出的氣流中分離出來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于離開(kāi)延時(shí)箱(I)并經(jīng)由排出管路(3)進(jìn)入離心式液滴分離器(4)的氣體的切向供給經(jīng)由高度大于寬度的矩形入口實(shí)施。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于進(jìn)入離心式液滴分離器(4)的矩形入口的高寬比為2. 5 I到5 1，優(yōu)選為3 I。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從包含液滴的原料氣流中分離液滴的設(shè)備，該設(shè)備包括用于在重力作用下從原料氣流中預(yù)分離出一部分液滴的延時(shí)箱(1)，該延時(shí)箱(1)具有用于原料氣流進(jìn)入延時(shí)箱(1)的進(jìn)入管路(2)和用于液滴量減少并流出延時(shí)箱(1)的氣流的排出管路(3)，該設(shè)備還包括將液滴量減少的氣流供給到離心式液滴分離器(4)中的切向供給裝置，其中，排出管路(3)設(shè)置在延時(shí)箱(1)的上部區(qū)域內(nèi)，并且排出管路(3)與進(jìn)入管路(2)遠(yuǎn)離彼此設(shè)置，以使得原料氣流在延時(shí)箱(1)中的停留時(shí)間最大化，在延時(shí)箱(1)的基部設(shè)有用于在延時(shí)箱(1)中分離出的液體的排出管路(5)，其中，所使用的離心式液滴分離器(4)是具有豎直縱向軸線和圓形橫截面的軸對(duì)稱裝置，該離心式液滴分離器(4)具有外殼和在該外殼的上端和下端的罩蓋，用于在離心式液滴分離器(4)中分離出的液體的排出裝置(6)設(shè)置在離心式液滴分離器(4)的下罩蓋的區(qū)域內(nèi)并具有使得該排出裝置(6)浸沒(méi)在延時(shí)箱(1)的基部的液體中或者浸沒(méi)在位于延時(shí)箱(1)內(nèi)部的杯子中的液體中的尺寸，該離心式液滴分離器(4)在上端具有用于在離心式液滴分離器(4)中進(jìn)一步凈化的氣體的氣體排出裝置(7)，其中，經(jīng)由排出管路(3)從延時(shí)箱(1)供給液滴量減少的氣流以及經(jīng)由管路(6)將在離心式液滴分離器(4)中分離出的液體排出到延時(shí)箱(1)中都在不使用泵和切斷裝置的情況下實(shí)施。
文檔編號(hào)B04C5/04GK102725070SQ201080057525
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者A·伯德, B·薩克微, E·海爾曼, J·哈爾帕普, M·W·邁爾, M·林森布勒, M·皮爾茨, M·莫特勒 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司