專利名稱：一種凝聚式旋風(fēng)分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然氣除塵設(shè)備，特別涉及一種凝聚式旋風(fēng)分離器。
背景技術(shù)：
隨著石油化工業(yè)的快速發(fā)展，天燃氣中所含的顆粒與液滴，會嚴(yán)重影響管道和設(shè)備的正常運行，因此近幾年高效除去天燃氣中固、液顆粒的分離設(shè)備已經(jīng)成為研究熱點。工業(yè)實用的分離設(shè)備一般可歸為四大類機械力分離、電除塵、過濾分離、洗滌分離等。機械力分離常有重力沉降、慣性分離、旋風(fēng)分離。在慣性分離中，主要是使氣流急速轉(zhuǎn)向，或沖擊在葉片上再忽然轉(zhuǎn)向，其中顆粒由于慣性效應(yīng)，其運動軌跡便會偏離氣流軌跡，從而使兩者獲得分離。氣流速度高，這種慣性效應(yīng)就大，所以這種分離器的體積不會太大。 旋風(fēng)管分離原理，含雜質(zhì)氣體沿軸向進入旋風(fēng)分離管后，氣流經(jīng)過入口導(dǎo)向葉片的導(dǎo)流作用而產(chǎn)生強烈旋轉(zhuǎn)，氣流沿筒體呈螺旋形向下進入旋風(fēng)筒體，密度大的液滴和塵粒在離心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流出旋風(fēng)管底流口灰斗中，并從設(shè)備底部的排污口流出，清潔氣體從溢流口導(dǎo)管流走。旋風(fēng)分離設(shè)備主要是依靠離心力，利用固、液顆粒和燃氣的密度差，從而達到分離目的一種機械分離過程。然而旋風(fēng)管的通用性較差，對分離粒度限制較多，顆粒過大對旋風(fēng)管內(nèi)部摩擦也越大。凝聚式過濾分離原理，是將含有液相的燃氣通過設(shè)有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質(zhì)組成的濾層，利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質(zhì)得以去除，凝聚式過濾效率高，試用于去除氣體中的液滴。但是由于孔眼尺寸限制，對于顆粒較大的情況容易發(fā)生堵塞。由于天然氣的特定限制，其雜質(zhì)含量不穩(wěn)定，工況不同時易產(chǎn)生波動，以上過濾分離效率不穩(wěn)定，存在一定的缺陷，因此開發(fā)一種適用于天然氣除塵的新型分離器勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)﹄s質(zhì)含量不穩(wěn)定的天然氣進行高效固、液雜質(zhì)分離且結(jié)構(gòu)緊湊的凝聚式旋風(fēng)分離器。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種凝聚式旋風(fēng)分離器，其創(chuàng)新點在于包括一立式外筒體，該外筒體的上端設(shè)上封頭，下端設(shè)灰斗，上封頭設(shè)置天然氣出口，所述外筒體沿軸向自上而下劃分凝聚過濾區(qū)、慣性分離區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)；一百葉窗分離器，該百葉窗分離器內(nèi)置于慣性分離區(qū)，所述百葉窗分離器的頂端設(shè)置伸出外筒體側(cè)壁的天然氣進口，底部設(shè)置百葉窗分離器排氣口 ；若干垂直設(shè)置的旋風(fēng)管，所述旋風(fēng)管內(nèi)置于旋風(fēng)分離區(qū)，旋風(fēng)管的進氣口與百葉窗分離器排氣口連通，旋風(fēng)管的底流口伸入灰斗內(nèi)，旋風(fēng)管的溢流口伸入凝聚過濾區(qū)；凝聚過濾區(qū)內(nèi)置若干凝聚濾芯，所述凝聚濾芯設(shè)置在旋風(fēng)管的溢流□。進一步的，所述外筒體的筒體高度和直徑的比率在I: f 2:1之間。
進一步的，所述灰斗底部設(shè)置排污口。進一步的，所述百葉窗分離器為帶下泄氣流的百葉窗分離器。進一步的，所述凝聚過濾區(qū)還設(shè)置有折流板。本發(fā)明的優(yōu)點在于將含雜質(zhì)燃氣的先通過百葉窗 分離器進行一次預(yù)分離，分離較大顆粒，然后通過旋風(fēng)管分離大部分顆粒和液滴，最后再將分離后的氣體經(jīng)過凝聚分離區(qū)進行過濾，分離氣體中所含微小液滴。利用多種分離器巧妙結(jié)合，使得本結(jié)構(gòu)能夠適用于較大顆粒和液滴會突然出現(xiàn)的場合，物料氣體中顆粒粒度適用于以下范圍
顆粒粒度100% Dp ^ 3 μ m ；99. 5% O. 5 μ m 彡 Dp <8 μ m ； 10% Dp〈20 μ m ;液滴粒度100% Dp彡8μπι;99. 5% O. 5 μ m彡Dp〈8 μ m ;分離效率高，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。


圖I為本發(fā)明凝聚式旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中沿A-A線剖視圖。圖3為本發(fā)明中旋風(fēng)管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，包括天燃氣出口 I、折流板2、天燃氣入口 3、百葉窗分離器4、旋風(fēng)管5、排污口 6、灰斗7、凝聚濾芯8、外筒體9、上封頭10。上述外筒體9為立式，其筒體高度和直徑的比率在I: f 2:1之間，外筒體9沿軸向自上而下劃分為凝聚過濾區(qū)、慣性分離區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)，外筒體9的上端設(shè)置上封頭10，上封頭10中心開有天然氣出口 I，外筒體9的下端設(shè)置灰斗7，灰斗7底端中心設(shè)置排污口 6。慣性分離區(qū)設(shè)置百葉窗分離器4，百葉窗分離器4的擋板長度為20_左右，擋板之間距離的5飛mm，附板與鉛準(zhǔn)線間的夾角在30°左右，使氣流回轉(zhuǎn)角有15°左右，該百葉窗分離器4的頂端設(shè)置伸出外筒體9側(cè)壁的天然氣進口 3，百葉窗分離器4的底部與旋風(fēng)分離區(qū)的旋風(fēng)管5進氣口連通。本實施例中，如圖2所示，百葉窗分離器4為帶下泄氣流的百葉窗分離器，其底部排塵口 11通過方形排塵管道12直接排出分離器外。旋風(fēng)分離區(qū)內(nèi)置若干垂直設(shè)置的旋風(fēng)管5，旋風(fēng)管5呈環(huán)形均勻分布，旋風(fēng)管5通過上、下管板安裝在外筒體9的旋風(fēng)分離區(qū)內(nèi)，其數(shù)量可根據(jù)處理量來調(diào)節(jié)。旋風(fēng)管5的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括溢流口 51、螺旋導(dǎo)向葉片52、旋風(fēng)管體53、錐段54和底流口 55，旋風(fēng)管體53的進氣口處中心設(shè)置向上伸出的溢流管，該溢流管的溢流口 51位于凝聚過濾區(qū)，旋風(fēng)筒體53的下端連接錐段54，錐段54的下端為底流口 55。凝聚過濾區(qū)內(nèi)置若干凝聚濾芯8，凝聚濾芯8設(shè)置在旋風(fēng)管5的溢流口 51。凝聚過濾區(qū)還設(shè)置有折流板2，折流板2能夠改變氣體流向，從而延長氣體的停留時間，利用有限的空間，使過濾過程進行的更加徹底?？梢酝ㄟ^改變折流板2間距來改變氣體的流速，折流板2間距越小則流速會越大。并且可以根據(jù)處理量的不同，設(shè)置不同數(shù)量的折流板2。工作原理天然氣或其他含塵氣體經(jīng)過天然氣入口 3進入百葉窗分離器4內(nèi)，百葉窗擋板改變了氣體流向，并不斷從百葉窗檔板的間隙中流出，粒度較大的顆粒由于慣性效應(yīng)被不斷分離出來，并通過百葉窗分離器底部沿邊緣設(shè)置的排塵孔流入灰斗7中。氣流在百葉窗分離器中移動時，越往下的氣量越小，氣速也漸變小，慣性效應(yīng)也隨之減小。利用排塵孔形成的下泄式結(jié)構(gòu)在百葉窗分離器底部抽走約10%的氣體，從而有助于提高分離效率。氣體通過百葉窗分離器4進行一次預(yù)分離后，由旋風(fēng)管5頂端的進氣口進入旋風(fēng)管5，并在旋風(fēng)管5入口處螺旋導(dǎo)向葉片52的作用下，使氣流轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)氣流，會產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)流場，由于介質(zhì)密度不同，顆粒和液滴會在旋轉(zhuǎn)流場的作用下在旋風(fēng)管體53內(nèi)沿著軸向向下運動，在運動至錐段54時會沿器壁向下運動，形成外旋流流場，然后由底流口 55排至灰斗7。而氣體則沿中心軸向上運動，并且在軸線方向上形成向上運動的內(nèi)旋流，最后由溢流口 51排出。最終氣體從旋風(fēng)管5的溢流口 51排出，到達凝聚過濾區(qū)，由于折流板2的作用，使氣體與凝聚濾芯8得到更充分的接觸，當(dāng)氣體通過凝聚濾芯8時，氣體中的細小油滴將被截留而附著到濾芯材料表面或孔隙內(nèi)，被截留的油滴在材料表面潤濕、展開，進一步與周圍的油粒碰撞聚結(jié)，油滴逐漸粗?；?，從而從氣體中分離出來，潔凈氣體從上封頭的頂部天燃氣 出口 I中排出。
權(quán)利要求
1.一種凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于包括 一立式外筒體，該外筒體的上端設(shè)上封頭，下端設(shè)灰斗，上封頭設(shè)置天然氣出口，所述外筒體沿軸向自上而下劃分凝聚過濾區(qū)、慣性分離區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)； 一百葉窗分離器，該百葉窗分離器內(nèi)置于慣性分離區(qū)，所述百葉窗分離器的頂端設(shè)置伸出外筒體側(cè)壁的天然氣進口，底部設(shè)置百葉窗分離器排氣口 ； 若干垂直設(shè)置的旋風(fēng)管，所述旋風(fēng)管內(nèi)置于旋風(fēng)分離區(qū)，旋風(fēng)管的進氣口與百葉窗分離器排氣口連通，旋風(fēng)管的底流口伸入灰斗內(nèi)，旋風(fēng)管的溢流口伸入凝聚過濾區(qū)； 凝聚過濾區(qū)內(nèi)置若干凝聚濾芯，所述凝聚濾芯設(shè)置在旋風(fēng)管的溢流口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于所述外筒體的筒體高度和直徑的比率在I:廣2:1之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于所述灰斗底部設(shè)置排污口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于所述百葉窗分離器為帶下泄氣流的百葉窗分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于所述凝聚過濾區(qū)還設(shè)置有折流板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凝聚式旋風(fēng)分離器，其特征在于包括一立式外筒體，外筒體沿軸向自上而下劃分凝聚過濾區(qū)、慣性分離區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)；一百葉窗分離器，該百葉窗分離器內(nèi)置于慣性分離區(qū)，所述百葉窗分離器的頂端設(shè)置伸出外筒體側(cè)壁的天然氣進口，底部設(shè)置百葉窗分離器排氣口；若干垂直設(shè)置的旋風(fēng)管，所述旋風(fēng)管內(nèi)置于旋風(fēng)分離區(qū)，旋風(fēng)管的進氣口與百葉窗分離器排氣口連通，旋風(fēng)管的底流口伸入灰斗內(nèi)，旋風(fēng)管的溢流口伸入凝聚過濾區(qū)；凝聚過濾區(qū)內(nèi)置若干凝聚濾芯，所述凝聚濾芯設(shè)置在旋風(fēng)管的溢流口。利用多種分離器巧妙結(jié)合，使得本結(jié)構(gòu)能夠適用于較大顆粒和液滴會突然出現(xiàn)的場合，且分離效率高，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。
文檔編號B01D50/00GK102872668SQ20121035552
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者姚宇婷, 張斐, 黃恒佐, 陳繼仁 申請人:森松(江蘇)海油工程裝備有限公司