[发明专利]包括旋流器的分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括旋流器的分离装置，该旋流器可由板材切割而成，并包括多个叶片。

背景技术

旋流器可使用在分离装置中进行分离，它们在流体流中产生离心漩涡，流体例如是气体或液体，液体还可选地包含固体颗粒。通常使用旋流器将液体成分与气体分离。

在低成本应用中，旋流器可由板材(如，金属板或金属坯料)切割而成。可从金属坯料开始切割，来形成旋流器，例如可通过激光切割方式进行切割，利用径向切割线分离相邻的叶片，使环形外周切割线的半径对应于通道(旋流器将布置在其中)半径。

实际中，这类旋流器会产生相对大的摩擦，从而会导致压降更大，能量损失更多。旋流效率也会低于其他类型的旋流器。

如果远离原始金属板材的平面弯曲平坦叶片，那么，从平面图角度所示，弯曲的叶片不能覆盖全部流动区域，叶片之间、以及叶片和其内布置有旋流器的通道的内壁之间会产生间隙。因此，一部分气体正好流经旋流器，而不会被旋流器直接撞击。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低的旋流器，其分离流体的效率提高，更具体而言，在气液混合物中分离出液体的效率提高。另一个目的是提供一种压降更小的旋流器。

一种由板材制成的旋流器能达到本发明的目的，该旋流器包括多个叶片，叶片具有界定入口角的流动入口侧边缘和界定出口角的流动出口侧边缘。流动入口侧边缘和流动出口侧边缘从中央部分延伸至外周边缘。所述外周边缘在流动入口边缘的端点和流动出口边缘的端点之间延伸。将叶片弯曲，使得入口角大于出口角。

在这种情况下，从侧视图所示，入口角为叶片入口部分和形成旋流器的坯料的平面之间的角度。相应地，从侧视图所示，出口角为叶片出口部分和形成旋流器的坯料的平面之间的角度。如果入口角大于大约70度，如，大于80度或大致为90度，那么，入口部分基本上与进入旋流器的气流的常规流动方向一致。这样，可逐渐朝出口部分引导气流。已经发现，这样能显著减小压降。合适的出口角范围例如为30度至60度，优选为40度-50度，从而旋流效率高，但是根据应用情况也可采用其他的出口角度。

从平面图的角度所示，如果将弯曲叶片的外周边缘制成为圆形，那么将能有效地防止在所述外周边缘和通道壁之间形成间隙。通过切割叶片，使出口边缘大于入口侧边缘，这样就能实现上述目的。出口角更大的话，将要求入口侧边缘和出口侧边缘之间的长度差更大。

在另一实施例中，可将两个或更多个金属板材子旋流器叠置在一起来制成旋流器。一个子旋流器的叶片可卷曲在另一子旋流器的叶片之间。这样可让叶片数量变成两倍或三倍，其优点在于：在平面图角度所示，旋流器是完全关闭的，在气体不被撞击的情况下，没有气体通过旋流器。优选地，旋流器中的子旋流器是相同的。

子旋流器例如包括2、3或4个叶片。叠置这些旋流器，使叶片相互之间等间距布置，但是，如果需要，也可采用其他的间距布置方式。

可供选择地，可将流动入口边缘平截而使其基本上垂直于流动方向。这样，可将旋流器的高度制造得更小。

通过在金属坯料上形成切割线来界定旋流器的多个叶片的外周边缘、流动入口边缘和流动出口边缘，这样可低成本地制造所公开的旋流器。随后使叶片弯曲以界定出口角和入口角，使入口角大于出口角。

坯料可以是金属板材，如钢。可通过激光切割或任何其他合适的切割技术来进行切割。

界定所述外周边缘的切割线可在第一径向切割线的端点和形成第二切割线的端点的下一径向切割线上的点之间以一定距离延伸。这样，可使出口侧边缘大于入口侧边缘，可使叶片弯曲以使外周边缘接合通道壁面，而不会在外周边缘和通道壁之间形成较大的间隙。

用于界定所述外周边缘的切割线可在其一个端点处或在两端点之间中断，以在叶片和坯料的剩余部分之间形成材料桥接，坯料的剩余部分例如可形成为外周环。

将具有弯曲叶片的被切割的旋流器与一个或更多个相应地被切割和被弯曲的旋流器叠置，形成单个的叠置旋流器，从而制造出上面所公开的那种类型的叠置旋流器。

附图说明

现在将参照附图描述典型实施例，附图如下：

图1A：示出了旋流器的某典型实施例的透视图；

图1B：示出了图1A中的旋流器的平面图；

图1C：示出了图1A中的旋流器的侧视图；

图1D：示出了用于形成图1A中的旋流器的坯料的平面图；

图2A：示出了旋流器的第二典型实施例的透视图；

图2B：示出了图2A中的旋流器的侧视图；