[发明专利]人字型叶片分离部件及其分离器

说明书

本发明的人字型叶片分离部件及其分离器是通过离心力的作用从气体中分离弥散粒子的，它属于旋风分离器的改进。

从气体中分离液滴或除去粉尘的方法很多，常见的方法有：旋风分离、布袋过滤、湿膜除尘、纸芯（或钢丝绒芯）过滤、静电除尘（或除雾）等等。在这些方法中，根据分离器的操作原理可以分成三个基本类型：（1）惯性型的;（2）离心型的;（3）表面型的。然而，实际应用的分离器中没有一个是单纯运用一种工作原理作为分离基础的。而且，现有技术对分离器工作原理的研究是非常不够的，特别是它们的计算方法。离心型分离器是例外，因为它可以照旋风分离器一样计算，但这样的计算也是非常近似的。见现有技术“第四节分离器”，苏联专家A.Д.杜马什涅夫编著，大连工学院化学生产机器及设备教研室译《化学生产机器及设备》上册，化学工业出版社出版P234～239（1957）。尽管这些分离方法已在工业生产上广泛应用，但是还有一些工艺条件比较特殊的地方，至今没有解决好分离液滴或除尘的问题，给工业生产带来许多困难，例如：

1.蒸汽锅炉的上汽包出口处，原有一个蜗壳式汽水分离器，距离沸腾的水而很近，常因水滴飞溅等原因，有大量水份随同蒸汽进入蜗壳。当水份过多时，分离器来不及将水份分离出来，又被蒸汽带入蒸汽管道。在中国，中小型合成氨厂，都是用这种间忽带水的饱和蒸汽，直接输入转化炉中，以制取氢气。当水份进入转化炉后，炉温聚降，造成减产。长期使用这种带水的蒸汽又会造成转化炉内钒触煤污染、结块，使其性能、寿命大大下降，并导致系统的生产能力降低。

2.火力发电站的蒸汽锅炉，是先由上汽包输出饱和蒸汽，经过热段过热后成为过热蒸汽，输往汽轮机。当饱和蒸汽中夹带少量水份时，过热段可以将这些水份汽化。要是饱和蒸汽中一次带水过多，过热段来不及全部汽化，就会有残余水滴被蒸汽夹带到汽轮机内。高速运行的汽轮机叶片，遇到这种水滴，是极为不利的。检查长期运行后的汽轮机叶片，常常发现被水滴击伤的现象。因此电站锅炉也有改进上汽包汽水分离器的必要。

3.合成氨厂的铜洗工段，是用醋酸铜氨液对一百多个大气压下的氮氢气进行清洗，除去其中的微量氧、一氧化碳等有害气体。铜洗塔的出口处，原来是用钢丝绒过滤的方法阻止铜液随气流进入管道。这种过滤方法效果不好，经常出现“铜塔带液”问题，对后工序，造成极大威胁。

4.传统的高压油分离器，进气口的气流速度常为12～15米/秒，进入分离器后，气体的速度降低，气体中的雾滴由于重力的作用逐渐沉降实现气液的分离。可是，气体在高压下，密度很大，大部份气体分子又在湍流运动中，这些因素对自然沉降都很不利，所以高压下的分离设备如油分离或氨分离设备也很有改进的必要。

为克服现有技术的不足，寻求一种有计算依据、高效且结构简单、使用维护方便的除液或除尘设备，本发明提供了一种人字型叶片分离部件（简称分离部件）及其分离器，它可以根据不同的工艺条件具体设计制造，因而可以保证在各种操作条件下的高效分离，解决了长期存在的困难问题。

将数条角钢、槽钢或剖开的管子按排垂直平行同向并按一定的间隔排列，相邻两排内的型钢位置相错，固定于底板和顶板上组成的气液分离部件及其分离器，其特征在于，所述的型钢是一种人字型叶片，将人字型叶片按排垂直平行并按一定间隔排列，每两排人字型叶片为一组，同一组内的二排人字型叶片放置方向相反，并使第二排的每个人字型叶片与前一排两个人字型叶片相邻的两边互相扣合，人字型叶片固定在由四块板材组成的带有滞流挡板的框架内，组成一个人字型叶片分离元件（简称分离元件），一个分离元件至少由一组（或两排）人字型叶片组成，分离元件与底座和顶盖一起组成一个人字型叶片分离部件（简称分离部件），分离部件的进口与分离元件的进口联通，分离部件的出口与分离元件的出口联通，将分离部件或分离元件安装在带有气体进出口和排放口的容器内，即构成一个人字型叶片分离器;分离部件也可以置于设备内部使用，此时，分离部件的出口与设备的出口联接，分离部件的进口和排放口可以简化，使第一组分离元件的进口侧面直接暴露于该设备的气体之中，分离部件与设备的联接方式可以采用焊接、铆接或螺栓联接;分离部件还可以和其它形式的分离器配套使用，组成一个复合式分离器;为简化结构，也可以用成组的人字型叶片代替分离元件组成分离部件或分离器。