專利名稱：一種超音速氣體除濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣體干燥除濕裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種超音速氣體除濕裝置。廣泛適用于石油、化工、天然氣及冶金等所有需要?dú)怏w干燥除濕的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在石油、化工、冶金等行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)氣體的干燥除濕方法一種是采用膨脹機(jī)制冷的低溫分離法，即具有一定壓力的氣體或壓縮到一定壓力的氣體，首先通過換熱器冷卻，然后經(jīng)膨脹機(jī)膨脹深度降溫，再進(jìn)過換熱器(或再經(jīng)過節(jié)流閥)降溫，進(jìn)行單一氣體的自循環(huán)制冷工藝，達(dá)到氣體干燥除濕；另一種是采用外循環(huán)制冷工藝，達(dá)到氣體干燥除濕的目的；或者是采用傳統(tǒng)的技術(shù)，如膜分離、低溫冷凝、固體吸附、溶劑吸附等。上述各種除濕處理方法均存在工藝復(fù)雜，能耗高，使用并消耗化學(xué)藥品，生產(chǎn)、運(yùn)行成本高，操作復(fù)雜，效率受外界工況影響大、設(shè)備體積龐大等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決傳統(tǒng)除濕工藝復(fù)雜，能耗高，使用并消耗化學(xué)藥品，生產(chǎn)、運(yùn)行成本高，操作復(fù)雜，效率受外界工況影響大的問題。提出一種超音速氣體除濕裝置，達(dá)到效率高、體積小、投資少，運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、安全可靠的目的。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種超音速氣體除濕裝置主要由進(jìn)氣口、導(dǎo)向板、進(jìn)氣噴管、氣液分離管、中心導(dǎo)向桿、輔助導(dǎo)向板、收液裝置和干燥氣出口組成，所述進(jìn)氣噴管的一端為圓管、另一端為管徑逐縮的錐形口，進(jìn)氣口固定連接在進(jìn)氣噴管的圓管一端，氣液分離管的一端與進(jìn)氣噴管的錐形口固定連接、另一端與收液裝置固定連接，在收液裝置上設(shè)有排液口，干燥氣出口與收液裝置固定連接，中心導(dǎo)向桿同軸設(shè)置于氣液分離管內(nèi)，由兩端的導(dǎo)向板支撐定位，其中一端的導(dǎo)向板位于進(jìn)氣噴管內(nèi)、另一端的導(dǎo)向板位于收液裝置和干燥氣出口內(nèi)，在中心導(dǎo)向桿外表面設(shè)有與導(dǎo)向板傾角相同的輔助導(dǎo)向板。本實(shí)用新型所述的干燥氣出口與收液裝置連接端的內(nèi)管徑逐擴(kuò)。本實(shí)用新型所述的導(dǎo)向板包括6-10個(gè)板片，與裝置軸線方向呈15-30°夾角固定連接在中心導(dǎo)向桿的端部圓周。本實(shí)用新型所述的設(shè)置在干燥氣出口內(nèi)的導(dǎo)向板由輔助固定板支撐。本實(shí)用新型所述的收液裝置為夾層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外層的管徑均為逐擴(kuò)的喇叭口結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型通過將膨脹降溫冷凝、氣液超高速離心分離和擴(kuò)壓等工序結(jié)合在一起，將待處理的氣體在達(dá)到超音速時(shí)急速冷卻，完成脫水后再將其壓力恢復(fù)，整個(gè)過程不需要外力的作用，完全利用了氣體自身壓力做功，可實(shí)現(xiàn)無人操作，并且不需要使用任何化學(xué)藥劑。其進(jìn)口端可連接至高壓氣源，而出口端連接至低壓氣源，氣流通過兩端的壓差，流經(jīng)所述裝置的通道；導(dǎo)向板可以起到導(dǎo)流作用，使氣流通過其能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流，后氣流在噴管內(nèi)絕熱膨脹，加速流動(dòng)，形成超音速氣流，同時(shí)氣體溫度降低，使氣體中的部分組分冷凝，形成液滴，氣體隨后進(jìn)入工作段，部分氣體繼續(xù)冷凝，液滴尺寸因此繼續(xù)增加，滿旋流動(dòng)的離心力將液滴拋向工作段的內(nèi)壁，在工作段的內(nèi)壁冷凝的液滴被從氣體中分離出來，從而實(shí)現(xiàn)氣體分離與液化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、液化分離效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，適合各種進(jìn)口氣體工況的優(yōu)點(diǎn)，可以用于氣體液化及分離氣體中的部分組分，或用于降低氣體露點(diǎn)，達(dá)到使用的要求。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型導(dǎo)向板示意圖。圖3為本實(shí)用新型中心導(dǎo)向桿示意圖。圖中:1、進(jìn)氣口，2、導(dǎo)向板,3、進(jìn)氣噴管,4、氣液分離管,5、中心導(dǎo)向桿,6、輔助導(dǎo)向板，7、收液裝置，8、排液口，9、干燥氣出口，10、輔助固定板。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的實(shí)施例如下:如圖1所示:本實(shí)施例所述的超音速氣體除濕裝置包括:進(jìn)氣口 1、導(dǎo)向板2、進(jìn)氣噴管3、氣液分離管4、中心導(dǎo)向桿5、輔助導(dǎo)向板
6、收液裝置7、排液口 8、干燥氣出口 9和輔助固定板10。進(jìn)氣噴管3的一端為圓管、另一端為管徑逐縮的錐形口，進(jìn)氣口 I連接部件為法蘭結(jié)構(gòu)，焊接在進(jìn)氣噴管3的圓管一端，氣液分離管4的一端與進(jìn)氣噴管3的錐形口焊接連接、另一端與收液裝置7固定焊接連接，收液裝置7為錐形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外層的管徑均為逐擴(kuò)的喇叭口結(jié)構(gòu)，在收液裝置7上設(shè)有排液口 8。干燥氣出口 9與收液裝置7焊接連接，干燥氣出口 9 一端為法蘭結(jié)構(gòu)與外部連接，另一端為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)端伸入收液裝置7內(nèi)。中心導(dǎo)向桿5同軸設(shè)置于氣液分離管4內(nèi)，由導(dǎo)向板2和輔助固定板10支撐定位,其中一端的導(dǎo)向板2位于進(jìn)氣噴管3內(nèi)、另一端的導(dǎo)向板2位于收液裝置7和干燥氣出口 9內(nèi)，導(dǎo)向板2由設(shè)置在干燥氣出口 9內(nèi)的輔助固定板10支撐。每個(gè)導(dǎo)向板2包括6-10個(gè)板片，與裝置軸線方向呈15-30°夾角固定連接在中心導(dǎo)向桿5的端部圓周(如圖2所示)，通過釬焊工藝將導(dǎo)向板2焊接在進(jìn)氣噴管3和中心導(dǎo)向桿外5之間。在中心導(dǎo)向桿外5表面設(shè)有與導(dǎo)向板2傾角相同的輔助導(dǎo)向板6,輔助導(dǎo)向板6通過釬焊工藝焊接在中心導(dǎo)向桿外5外表面，可對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的氣流經(jīng)過二次修正，助于穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)氣流。本實(shí)施例的工作原理是利用拉法爾噴嘴將高壓低速氣體變?yōu)榈蛪焊咚贇怏w:高壓高速的含濕氣體通過進(jìn)氣口 1，在具有一定角度的導(dǎo)向板2的引導(dǎo)下，高速直線運(yùn)動(dòng)的氣流轉(zhuǎn)換為高速旋轉(zhuǎn)的氣流，然后進(jìn)入進(jìn)氣噴管3，在進(jìn)氣噴管3的作用下將高速旋轉(zhuǎn)氣流的速度提高至超音速狀態(tài)，此時(shí)壓力和溫度同時(shí)降低，可將原氣體中游離態(tài)的水凝結(jié)成液態(tài)，氣體和液態(tài)水仍以高速旋轉(zhuǎn)的流體狀態(tài)進(jìn)入氣液分離管4，在中心導(dǎo)向桿5上輔助導(dǎo)向板6的作用下，原高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的氣體經(jīng)過二次修正，減少流體的發(fā)散，仍以高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行流動(dòng)，在氣液分離管4中高速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的流體會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)大的離心力，液態(tài)的水在離心力的作用下被甩到氣液分離管4的內(nèi)表面，在氣流吹動(dòng)下會(huì)沿壁面向前運(yùn)動(dòng)，直至收液裝置7中，通過排液口 8排出，而氣體則進(jìn)入干燥氣出口 9，由于干燥氣出口 9內(nèi)表面為漸擴(kuò)口，具有增壓作用，恢復(fù)了一部分原來進(jìn)口段的壓力，然后排入管道中。
權(quán)利要求1.一種超音速氣體除濕裝置，其特征是:其主要由進(jìn)氣口(I)、導(dǎo)向板(2)、進(jìn)氣噴管(3)、氣液分離管(4)、中心導(dǎo)向桿(5)、輔助導(dǎo)向板(6)、收液裝置(7)和干燥氣出口(9)組成，所述進(jìn)氣噴管的一端為圓管、另一端為管徑逐縮的錐形口，進(jìn)氣口固定連接在進(jìn)氣噴管的圓管一端，氣液分離管的一端與進(jìn)氣噴管的錐形口固定連接、另一端與收液裝置固定連接，在收液裝置上設(shè)有排液口，干燥氣出口與收液裝置固定連接，中心導(dǎo)向桿同軸設(shè)置于氣液分離管內(nèi)，由兩端的導(dǎo)向板支撐定位，其中一端的導(dǎo)向板位于進(jìn)氣噴管內(nèi)、另一端的導(dǎo)向板位于收液裝置和干燥氣出口內(nèi)，在中心導(dǎo)向桿外表面設(shè)有與導(dǎo)向板傾角相同的輔助導(dǎo)向板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速氣體除濕裝置，其特征是:所述的干燥氣出口(9)與收液裝置(7 )連接端的內(nèi)管徑逐擴(kuò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速氣體除濕裝置，其特征是:所述的導(dǎo)向板(2)包括6-10個(gè)板片，與裝置軸線方向呈15-30°夾角固定連接在中心導(dǎo)向桿(5)的端部圓周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超音速氣體除濕裝置，其特征是:所述的設(shè)置在干燥氣出口(9)內(nèi)的導(dǎo)向板⑵由輔助固定板(10)支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超音速氣體除濕裝置，其特征是:所述的收液裝置(7)為夾層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)外層的管徑均為逐擴(kuò)的喇叭口結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開的超音速氣體除濕裝置主要由進(jìn)氣口(1)、導(dǎo)向板(2)、進(jìn)氣噴管(3)、氣液分離管(4)、中心導(dǎo)向桿(5)、輔助導(dǎo)向板(6)、收液裝置(7)和干燥氣出口(9)組成，所述進(jìn)氣噴管的一端為圓管、另一端為管徑逐縮的錐形口，進(jìn)氣口固定連接在進(jìn)氣噴管的圓管一端，氣液分離管的一端與進(jìn)氣噴管的錐形口固定連接、另一端與收液裝置固定連接，在收液裝置上設(shè)有排液口，干燥氣出口與收液裝置固定連接，中心導(dǎo)向桿同軸設(shè)置于氣液分離管內(nèi)，由兩端的導(dǎo)向板支撐定位，其中一端的導(dǎo)向板位于進(jìn)氣噴管內(nèi)、另一端的導(dǎo)向板位于收液裝置和干燥氣出口內(nèi)，在中心導(dǎo)向桿外表面設(shè)有與導(dǎo)向板傾角相同的輔助導(dǎo)向板。具有效率高、體積小、投資少，運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、安全可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D5/00GK203043601SQ20122071147
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者曹輝, 劉海國, 張嘉, 馮俊樂, 孫曉琳, 吳小天, 李靜 申請人:洛陽藍(lán)海實(shí)業(yè)有限公司