CN101480637A - 旋流管与塔器的连接方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋流管与塔器的连接方法及装置，提供了一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：将旋流管组的所有旋流管排气口(6)汇聚，再与塔器(1)的塔器上端出口(4)密闭相连，以形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液、脱固结构。本发明还提供了一种旋流管与塔器的连接装置。

Description

旋流管与塔器的连接方法及装置

技术领域

本发明涉及旋流管与塔器的连接方法，更具体地说，涉及旋流管进口、旋流管排气口与塔器的连接方法。本发明还涉及旋流管与塔器的连接装置。

背景技术

在现有技术中，气-液、气-固、气-液-固分离器主要是依靠重力沉降对气-液、气-固两相，或气-液-固三相进行分离。该方法分离效率低，主要表现为分离后的气中携液、固量偏高，分离后的液体、固体中携带的气体量也不能满足工业生产要求，且设备体积庞大，耗材高，占地面积大。

旋流气-液、气-固、气-液-固分离技术是在旋流油水分离技术的基础上发展起来的一项高新技术。旋流气-液、气-固分离器是采用旋流气液分离技术研制成功的高新技术产品。它与重力分离器、旋风分离器、扩散式分离器、螺道式分离器、串接离心式分离器等气液设备相比，具有分离效率高、结构简单、无运动部件、使用寿命长等优点，能够去除气相中粒径大于6微米的液滴。

现有技术采用的旋流/旋风分离器装置的旋流管进口、旋流管排气口的安装、布置方式主要有以下几种：

中国专利申请01267969.0公开了一种带新型入口、溢流结构的油水分离旋流器，该装置的入口可以是一个以上，且可以是切向入口，也可以是渐开线入口。该申请对入口的长宽比、角度作了限定，同时限定了溢流口的直径D₀＝0.01-0.05Dc，并对旋流管的进口数量、进口方法、溢流口的大小进行了限定，但未对旋流管进口、溢流口与塔器的连接方式进行限定。

中国专利申请03129719.6公开了一种旋风除尘器，其中，至少一个以上的隔板设置在旋流器机身内部，旋流器机身内部划分成多个空间，隔板中央设有通孔，在外围面上设置过滤材料。

然而，目前节能、环保已成为民众关注的焦点，减少设备耗材、减低设备投资已成为企业关注的核心。上述现有技术的旋流管连接方式尚无法满足减少材料消耗，提高分离精度，减少占地面积，缩短分离时间的要求。

因此，本领域迫切需要开发出一种适用于气-液、气-固、气-液-固分离体系，能够显著降低旋流分离器重量，缩小设备体积，减少设备投资，缩短气液分离时间，提高气液分离效率，降低设备故障率的旋流分离器旋流管进口、排气口布置方法与装置。

发明内容

本发明针对气-液、气-固、气-液-固旋流分离器旋流管与塔器的连接方式进行了优化、重组，提供了一种新的旋流管与塔器的连接方法及装置，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管排气口汇聚，再与塔器的塔器上端出口密闭相连，以形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液、脱固结构。

另一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管进口汇聚，再与塔器的塔器进口密闭相连，以形成第一级旋流分离、第二级丝网除沫的两级脱液、脱固结构。

另一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管排气口汇聚，再与塔器的塔器上端出口密闭相连，并将旋流管组的所有旋流管进口汇聚，再与塔器的塔器进口密闭相连。

在一个优选的实施方式中，所述旋流管组由一根或多根旋流管组成，成单级或多级并联排列。

在另一个优选的实施方式中，所述旋流管组不包括旋流分离器中的管板，旋流分离器不分腔。

再一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管排气口汇聚；

塔器，其塔器上端出口与汇聚的旋流管排气口密闭相连；以及

置于塔器中的除沫装置。

再一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管进口汇聚；

塔器，其塔器进口与汇聚的旋流管进口密闭相连；以及

置于塔器中的除沫装置。

再一方面，本发明提供了一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管排气口汇聚，且所有旋流管进口汇聚；以及

塔器，其塔器上端出口与汇聚的旋流管排气口密闭相连，且塔器进口与汇聚的旋流管进口密闭相连。

在一个优选的实施方式中，所述旋流管组由一根或多根旋流管组成，成单级或多级并联排列。

再一方面，本发明涉及上述旋流管与塔器的连接装置在气-液、气-固和气-液-固分离体系中的应用。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。

图2是图1所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。

图3是根据本发明的另一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。

图4是图3所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。

图5是根据本发明的再一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。

图6是图5所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种旋流器旋流管进口、排气口与塔器的连接方法与装置。本发明所要解决的首要技术问题是解决现有的旋流分离器内部分腔增加设备耗材的问题，改善旋流管组进口、排气口与塔器的连接方式，提供一种旋流管进口、排气口与塔器的连接方法。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种上述处理方法专用的装置，其处理效率高，结构简单，容易实施，投资小，操作方便，适合于长周期运转。

本发明的发明人在经过了广泛而深入的研究之后发现，通过将旋流管或旋流管组的所有进口、排气口分别汇集，并与塔器的进口管密闭连接，可以降低混合气分离时间，减轻旋流分离器重量，缩小设备体积，提高分离效率，并取消了原旋流分离器中的分腔管板，能有效地减少脱烃器钢材的投资成本，缩短设备加工周期。基于上述发现，本发明得以完成。

本发明的技术构思如下：

旋流分离器是基于现代气/液、气/固旋流分离技术并结合含液、含固气体物料的物性特点研制开发的一种高效脱液、脱固设备，适用于天然气、焦炉气、煤气、合成氨厂半水煤气、石油裂解气等气体所夹带的溶剂回收，天然气井场和集气站的气液、气固分离处理，可广泛应用于各种气体净化或液体回收过程。将旋流分离器中旋流管的所有排气口汇聚，再与塔器的塔顶出口密闭相连，形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液滴结构；或者，将旋流管的所有进口汇聚，再与塔器的进口密闭相连，形成第一级旋流分离、第二级丝网除沫的两级脱液滴结构；或者，将旋流管的所有排气口汇聚，再与塔器的塔顶出口密闭相连，并且该旋流管组中每一个旋流管的所有进口汇聚，再与塔器的进口密闭相连。混合气由塔器进口进入，净化气体由塔器出口集中排放，适用于气-液、气-固、气-液-固分离体系。

在本发明的第一方面，提供了一种气体非均相分离的旋流管与容器连接方法，该方法包括：旋流管组的所有排气口汇聚，再与塔器的塔顶出口密闭相连，形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液滴结构；或者

旋流管组的所有进口汇聚，再与塔器的进口密闭相连，形成第一级旋流分离、第二级丝网除沫的两级脱液滴结构；或者

旋流管组的所有排气口汇聚，再与塔器的塔顶出口密闭相连，并且该旋流管组中每一个旋流管的所有进口汇聚，再与塔器的进口密闭相连，

其中，混合气由塔器进口进入，净化气体由塔器出口集中排放，适用于气-液、气-固、气-液-固分离体系。

较佳地，所述旋流管组由一根或多根旋流管组成，成单级或多级并联排列。

较佳地，当所述塔器内置单根旋流管时，该旋流管的排气口直接与塔器顶出口密闭连接；而当内置多根旋流管时，该旋流管的排气口汇聚后再与塔器顶出口密闭连接，净化气由旋流管排气口直接排出塔器。

较佳地，当所述塔器内置单根旋流管时，该旋流管的进口可直接与塔器的进口密闭连接；而当所述塔器内置多根旋流管时，所述旋流管的进口汇聚后再与塔器的进口密闭连接。

较佳地，该旋流管组取消原旋流分离器中的管板后，不再对旋流分离器进行分腔，混合气直接由压力容器进口进入旋流管进行分离，从而缩短了混合气净化时间。

在本发明的第二方面，提供了一种气-液、气-固分离装置，其中，旋流管组的所有排气口汇集，并与塔器的上端出口密闭连接，而旋流管组的进口则为开放式的，即，旋流管组进口未与塔器进口连接；或者

旋流管组的所有进口汇集，并与塔器的进口密闭连接，而旋流管的排气口则是开放式的，即，排气口未与塔器顶的塔顶出口)连接；或者

旋流管组的所有排气口汇聚，再与塔器的塔顶出口密闭相连，并且旋流管组的所有进口汇聚，再与塔器的进口密闭相连。

较佳地，由于旋流装置取消了设备内部的管板，塔器内部为一联合整体，混合气直接由塔器进口进入旋流管组进行分离，净化气体经由塔器排出，从而降低了投资成本，节约了资料，提高了资源的综合利用，缩短了设备加工周期。

较佳地，本发明的旋流器旋流管连接方法可以推广应用到炼油厂加氢裂化、催化裂化、焦化、重整以及催化裂解等装置产生的循环氢、液态烃、柴油和低分气的脱硫以及含硫污水净化系统中，还可以推广到由油田伴生气、天然气、水煤气合成等加工过程附产的液化气和燃料气的脱硫系统。

以下参看附图。

图1是根据本发明的一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。如图1所示，该装置包括塔器1、旋流管2、塔器进口3、塔器上端出口4、塔器下端出口5、旋流管排气口6、旋流管底流口7、除沫装置8。

当所述塔器1内置单根旋流管时，该旋流管组的旋流管排气口6直接与塔器上端出口4密闭连接；而当内置多根旋流管时，该旋流管组的旋流管排气口6汇聚后再与塔器上端出口4密闭连接，而旋流管组的进口则为开放式的，即，旋流管组的进口未与塔器进口3连接。

气-液、气-固两相混合物或气-液-固三相混合物由塔器1的塔器进口3进入到塔器内部，并不断向塔器上部运动，遇到塔器内的除沫装置8时，混合物中夹带的大液滴、固体颗粒被除沫装置8拦截，依靠自身重力沉降到塔器下部，从塔器下端出口5离开，从而形成了丝网除沫脱液、脱固结构；随后，混合物不断向上运动，并由旋流管2的进口进入旋流管2内，在强大的离心力作用下，形成向下的外旋流和向上的内旋流，其中，密度大的液滴、固体颗粒进入外旋流，汇聚从旋流管底流口7进入到塔器积液腔，间隙排出塔器；而密度小的净化气则进入到内旋流内，直接由旋流管排气口6进入塔器上端出口4，排出塔器1，从而形成了旋流分离脱液、脱固结构。

在该装置中，除沫装置8设置在塔器进口3之上、旋流管进口之下。混合物进入塔器1之内，首先要经除沫装置8除去大液滴、固体颗粒，然后再进入旋流管2进行旋流离心分离，形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液滴结构。

图2是图1所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。如图2所示，旋流管进口9未与塔器1的塔器进口3连接。

图3是根据本发明的另一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。如图3所示，该装置包括塔器1、旋流管2、塔器进口3、塔器上端出口4、塔器下端出口5、旋流管排气口6、旋流管底流口7、除沫装置8、旋流管进口9。

当所述旋流管组由一根旋流管组成时，该旋流管2的旋流管进口9可直接与塔器1的塔器进口3密闭连接；当所述塔器1内有多根旋流管时，所述旋流管进口9汇聚后再与塔器进口3密闭连接。所述旋流管2的旋流管排气口6则是开放式的，即，旋流管排气口6未与塔器上端出口4连接。

气-液、气-固两相混合物或气-液-固三相混合物从外界直接由塔器1的塔器进口3进入到旋流管2内进行分离，在强大的离心力作用下，形成向下的外旋流和向上的内旋流，其中，密度大的液滴、固体颗粒进入到外旋流内，被旋流离心分离出来，由旋流管底流口7进入到塔器1的积液腔内，由塔器下端出口5间隙排出塔器1；而密度小的净化气则进入到内旋流内，由旋流管排气口6排出旋流管2，从而形成了旋流分离脱液、脱固结构；排出的气体不断向上运动，遇到塔器1内的除沫装置8时，其所夹带的微量液滴、固体颗粒被拦截，依靠自身重力沉降到塔器积液腔内，净化气则由除沫装置8上的微孔排出塔器1，从而形成了丝网除沫的脱液、脱固结构。

在该装置中，除沫装置8设置在旋流管排气口6之上、塔器上端出口4之下。混合物由塔器进口3进入旋流管2内进行旋流离心分离，随后由旋流管排气口6排出旋流管2，在排出塔器1之前，经由除沫装置8除去混合物中夹带的微量小液滴、固体颗粒，然后由塔器上端出口4排出塔器1，形成第一级旋流分离、第二级丝网除沫的两级脱液滴结构。

图4是图3所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。如图4所示，塔器1内旋流管的旋流管进口9汇聚后再与塔器进口3密闭连接。

图5是根据本发明的再一个实施方式的旋流管与塔器的连接方式的示意图。如图5所示，该装置包括塔器1、旋流管2、塔器进口3、塔器上端出口4、塔器下端出口5、旋流管排气口6、旋流管底流口7、旋流管进口9。

在塔器1中，旋流管组的所有旋流管进口9汇集，并与塔器1的塔器进口3密闭连接，混合气直接由塔器进口3进入旋流管2进行旋流分离，密度大的液滴、固体颗粒被旋流离心分离出来，由旋流管底流口7进入到塔器1的积液腔内，由塔器下端出口5间隙排出塔器1；旋流管组的旋流管排气口6同时在塔器1内的塔器上端出口4处汇聚，与塔器上端出口4密闭连接，净化气直接由旋流管排气口6进入旋流管排气口6与塔器上端出口4之间的空间内。

在该装置中，旋流管的所有旋流管排气口6汇聚，再与塔器1的塔器上端出口4密闭相连，并且该旋流管组中每一个旋流管2的所有旋流管进口9汇聚，再与塔器1的塔器进口3密闭相连。净化物由塔器进口3进入旋流管2内旋流离心分离后，经旋流管排气口6直接排出塔器1。因此，该装置同时取消了除沫装置，进一步减少了设备重量，降低了耗材。

图6是图5所示的旋流管与塔器的连接方式的旋流管排列的俯视图。如图6所示，塔器1内的旋流管的旋流管排气口6与塔器上端出口密闭相连，并且旋流管进口9与塔器进口3密闭相连。

本发明的主要优点在于：

本发明的方法取消了原旋流分离器中的管板，不再对旋流器进行分腔，混合气直接由塔器进口进入旋流管进行分离，减少了钢材耗量，可显著降低旋流分离器重量，缩小设备体积，减少设备投资，缩短气液分离时间，提高气液分离效率，降低设备故障率，适用于循环氢中所夹带的重烃的去除，天然气、焦炉气、煤气、合成氨厂半水煤气、石油裂解气等气体所夹带的溶剂回收，天然气井场和集气站的气-液-固三相分离处理，可广泛应用于各种气体净化或液体回收过程。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管排气口(6)汇聚，再与塔器(1)的塔器上端出口(4)密闭相连，以形成第一级丝网除沫、第二级旋流分离的两级脱液、脱固结构。

2.一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管进口(9)汇聚，再与塔器(1)的塔器进口(3)密闭相连，以形成第一级旋流分离、第二级丝网除沫的两级脱液、脱固结构。

3.一种旋流管与塔器的连接方法，该方法包括：

将旋流管组的所有旋流管排气口(6)汇聚，再与塔器(1)的塔器上端出口(4)密闭相连，并将旋流管组的所有旋流管进口(9)汇聚，再与塔器(1)的塔器进口(3)密闭相连。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述旋流管组由一根或多根旋流管(2)组成，成单级或多级并联排列。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋流管组不包括旋流分离器中的管板，旋流分离器不分腔。

6.一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管排气口(6)汇聚；

塔器(1)，其塔器上端出口(4)与汇聚的旋流管排气口(6)密闭相连；以及

置于塔器(1)中的除沫装置(8)。

7.一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管进口(9)汇聚；

塔器(1)，其塔器进口(3)与汇聚的旋流管进口(9)密闭相连；以及

置于塔器(1)中的除沫装置(8)。

8.一种旋流管与塔器的连接装置，该装置包括：

旋流管组，其所有旋流管排气口(6)汇聚，且所有旋流管进口(9)汇聚；以及

塔器(1)，其塔器上端出口(4)与汇聚的旋流管排气口(6)密闭相连，且塔器进口(3)与汇聚的旋流管进口(9)密闭相连。

9.如权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述旋流管组由一根或多根旋流管(2)组成，成单级或多级并联排列。

10.权利要求6-8中任一项所述的装置在气-液、气-固和气-液-固分离体系中的应用。

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