[发明专利]具有轴流和可变形状的动态旋风分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有轴流和可变的形状的动态旋风分离器。

更具体地，本发明涉及用于将气流与夹带在气流中的、来自可冷凝的气态成分的液体分离的设备和装备。

甚至更具体地，本发明的目的的分离装置可以用于各种处理天然气的步骤，用于有助于形成天然气流的、所选择的可冷凝气态成分的脱水和/或除去。

背景技术

轴流式旋风器通常用于除去由气流夹带的液体和固体微粒。在这些系统中，通过由具有合适几何形状的、翅片系统或旋流器系统组成的漩涡产生装置将离心加速度给予流体。这些漩涡产生装置容纳在垂直分离器管中。气体和微粒进入垂直管中且向上流动，穿过这些漩涡产生装置，漩涡产生装置将相当大的离心力给予流体。微粒被推向管的壁，且通过位于管的壁上的一定数目的开口被连续地除去，且被气体推入环形腔，在该环形腔中被分离的微粒朝出口输送。

使用以下类型的半经验投影方程确定轴流式旋风器的尺寸：

vGρG=k]]>

其中ρ_G为气体密度且K为经验常数，该经验常数K允许获得气体的最大速率V_G且因此获得可处理的最大气体流速。

对相对于一定剪切直径具有更大直径的颗粒，在可处理的最大气体流速下，分离效率等于100％。分离效率取决于入口气体的流速和因此速率，和进入分离器的微粒的分布。

例如，以TEA Sistemi的名义申请的意大利专利申请FI2006A000114描述了一种轴流式旋风器，其中通过操作漩涡产生装置的翅片的倾斜角度而改变流体内部的运动场，以在入口气体中的微粒的流速和分布的宽范围内保持相同的分离效率是可能的。

已知领域提出的分离系统在液体微粒的分离中具有某些效率限制，尤其是当液体微粒的分布具有微米级的尺寸时。

发明内容

本发明的目的是改进以上提到的专利申请描述的、具有可变的内部形状的轴流式旋风器的特征，以提高分离效率、加强所选择的可冷凝化合物的除去和采用用于捕获和分离液体微粒的多孔设备。

为了克服现有的、以上提到的已知领域的具有可变的形状的轴流式旋风器的限制，在作为本说明书的完整部分的、附上的权利要求中更好地说明的本发明提出了一种特征是漩涡产生装置的管状形状，本发明设想管内部的本体的最佳轮廓，以允许进入管且与漩涡产生装置(漩涡产生装置将高离心力传递至流体)接触的气流，经历加速和随后经历随着温度降低至待分离成分的冷凝值以下的膨胀。

此外，从壁回收液体微粒通过采用与高速率区域对应的多孔壁而获得，该多孔壁允许吸收与壁接触的液体微粒，甚至吸收具有微小尺寸的液体微粒。

因此本发明的目的涉及一种具有轴流的旋风式动态分离装置，该动态分离装置具有可变的形状和管状结构，适于改进气态混合物内部的可冷凝气体的液化和分离，该动态分离装置包括：

a、漩涡产生装置，漩涡产生装置具有可变的形状，由中心支撑件和多个轴向翅片组成，多个轴向翅片具有可调节的倾斜角以将可变的径向分量施加给气体流速；

b、中心支撑件，中心支撑件具有卵形形状，中心支撑件与外部的管状结构限定出收敛-扩散管道，在收敛-扩散管道中气体通过绝热膨胀使所选择的可冷凝产品冷凝且使液体微粒进一步产生和/或生长；

c、管状结构的多孔壁，多孔壁与最大速率区域对应，用于捕获由于漩涡产生装置施加的旋转的作用而到达该壁的液体微粒，且用于将液体微粒与气流分离。

具体实施方式

参考图1，可以更好的说明本发明的目的的、具有轴流和可变的形状的动态旋风器分离装置，图1示出了本发明的目的的、具有轴流和可变的形状的动态旋风器分离装置的一个说明性的但是非限制性的实施例。