[发明专利]用于分离多组分流体的装置

权利要求书

1、一种用于分离多组分流体、优选用于清除气体中的固体颗粒的装置，所述的装置包括：

一个截锥体构件，该构件具有一与被分离流体的流向同向延伸的轴，包括一个由多个同轴排列的、彼此轴向隔开的环所形成的锥形主体部分，从被分离的流体的流向看去，其内径逐渐变小，具有最大内径的环设在被分离流体进入所述的锥形构件的锥形主体部分的那一端，具有最小内径的环设在所述的锥形构件的锥形主体部分中被分出的固体颗粒排除的那一端，而且

每个所述的环具有

(a)一个最高区域；

(b)一个最低区域；

(c)一个内表面，该内表面

(i)沿所述锥形构件的轴线的横断面在其径向方向是凸弧，

(ii)从此环的所述的最高区域的最高点延伸到其最低区域的最低点，并且

(iii)与流经所述的锥形构件的流体的流向部分相反，部分相交；

(d)一个底表面；

(e)一个外表面；

(f)所述的底表面

(i)从所述的内表面的最底端延伸到所述的外表面，

(ii)通常是朝向流经所述的锥形构件的流体的流动方向，并且

(iii)与所述的内表面在其相交处形成了一锐边，该锐边沿所述的环环绕延伸，并限定了所述的环的内径，该锐边位于所述的锥形构件之内，使得有一条与所述的锥形构件的轴平行并且与一给定的环的锐边相交的线与其下游相邻环的内表面相交，该下游环的锐边的内表面径向朝外；

(g)所述的外表面从所述的底表面延伸到所述的内表面的最高端，以及

(h)所述底表面的定向应使得其与所述的内表面的相交处的切线方向和所述锥形构件的轴线方向的夹角小于90°。

2、如权利要求1所述的装置，其中所述的每一个环的内表面的弯曲度应使得同一环中的内表面与底表面的相交处的切线与所述的锥形构件的轴线平行。

3、如权利要求1或2所述的装置，其中：

每一个所述的环有一个径向宽度，该径向宽度是沿与所述的锥形构件的轴线垂直的方向测量得到的，为该环的锐边到所述的外表面与所述的底表面的交界处之间的垂直距离；一个轴向厚度，该轴向厚度是沿与所述的锥形构件的轴线平行的方向测量得到的，为从所述的锐边所在平面和该环的最高区域所在平面之间的距离；

所述的锥形主体部分有一个轴向高度，该轴向高度是沿与所述的锥形构件的轴线平行的方向测量得到的，为所述的锥形主体部分的最小环的锐边所在平面与最大环所在平面之间的距离；以及

所述的环的设置应使得所述的锥形主体部分的每一个上游环与其相邻的下游环之间形成一空隙，该空隙有一轴向高度，该轴向高度是沿与所述的锥形构件的轴平行的方向测量得到的，为该下游环的最高区域所在平面到该上游环的锐边所在平面之间的距离；

所述的环、空隙以及所述的锥形构件的锥形主体部分的尺寸满足下述关系：

0.5≤w/t≤2

0.7≤h/t≤3

10≤D_max/D_min≤100

5≤H/D_max≤20

0.02≤δ/w≤0.8

此处，w为环的径向宽度，t为环的轴向厚度，h为空隙的轴向高度，H为锥形主体部分的轴向高度，δ为环的锐边和与其相邻的环的锐边之间的径向距离，D_max是最大环的内径，D_min是最小环的内径。

4、如权利要求3所述的装置，其中一给定的上游环和与其相邻的下游环之间的空隙的轴向高度与该上游环的厚度相等。

5、如权利要求3所述的装置，其中所述的所有的环都是等轴向厚度的。

6、如权利要求3所述的装置，其中所述的所有的环都是等径向宽度的。

7、如权利要求3所述的装置，其中所述的所有的环都是等向厚度和等径向宽度的。

8、如权利要求3所述的装置，其中所述的所有的环的轴向厚度、径向厚度以及所述的相邻环之间的空隙的轴向高度都相互相等。

9、如权利要求1或2所述的装置，其中，在所述的锥形构件的最小环之下部设有一筒形辅助部件，该筒形辅助部件由至少两个附加环所构成，其内径与所述的锥形主体部分的最小环的内径相等。