CN101732930A - 一种波形板分离元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种波形板分离元件。波形板分离元件的剖面型线分成三段，即AB段、BC段和CD段，三段均光滑连接；波形板分离元件的波峰E、F、G处设置有疏液钩，所述疏液钩为圆弧形，圆弧形的中心为波峰E、F、G处曲线的曲率中心，疏液钩的开口迎着气流流动方向。本发明所设计的波形板结构形式是一种流线形结构，不同于曲折形和圆弧形等。工质在此流线形波形板形成的流道内流动时，除小钩内部，其它区域形不成漩涡，因此使得流动阻力损失远小于常规的圆弧形波形板分离器，更小于曲折式波形板分离器。

Description

一种波形板分离元件
技术领域
本发明涉及的是一种分离器的元件，具体地说是一种波形板分离元件。
背景技术
分离器核心元件结构形式较多，但主要包括金属丝网式、波形板式和旋风式这三种形式的分离元件。衡量分离设备优劣的主要指标是分离效率、流动阻力损失以及结构体积大小这三个因素，三者之间相互制约，而流动阻力和结构体积又主要受流体在分离器内部的流动速度和破膜速度的影响。丝网式分离器破膜速度低，分离效率高，但是流动阻力损失和结构体积较大，相反旋风式分离器破膜速度低，由于分离主要靠物理离心作用，分离效率低，但结构体积可以做的较小，流动阻力损失相对较大。波形板分离器是介于两者之间的分离设备，常用于锅炉、蒸汽发生器内作为干燥器使用，也是中间汽水分离器的主要形式。
目前作为波形板分离器的核心部件，波形板分离元件有多种结构形式，包括无钩形、单钩形、双钩形，曲折形、圆弧形等结构型式。但是目前形式的波形板分离器，破膜速度仍然比较低，阻力损失较大。申请号为200520116870.1的实用新型专利文件中，公开了一种大型除雾器内部所使用的多折向波形板。它由一个或一个以上带折边的波形组成，波形呈等边梯形形状。其目的是为了设计一种除雾效率高、压力损失小的多折向波形板。与现有技术比，专利称该结构紧凑、合理，拆装方便、成本低、强度好，使用寿命长。但是由于是梯形波形板，其流动阻力损失要比圆弧形或正弦形高。申请号为93243172.0的实用新型专利文件中，公开了一种波形板，外观呈连续梯形板体，波形板梯形叠接部位及固定部位上方设有凹槽，在最末梯形侧面设有一槽。显然所公开的此结构形式主要是应用于房屋顶部，防止盖瓦漏水的目的，作为分离元件应用于波形板分离器内是不合适的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够波形板分离器的破膜速度高，阻力损失小，相同分离流量下体积小的一种波形板分离元件。
本发明的目的是这样实现的：
波形板分离元件的剖面型线分成三段，即AB、BC和CD，三段均光滑连接；波形板分离元件的波峰E、F、G处设置有疏液钩，所述疏液钩为圆弧形，圆弧形的中心为波峰E、F、G处曲线的曲率中心，疏液钩的开口迎着气流流动方向。
本发明还可以包括：
1、所述疏液钩入口间隙为1mm。
2、AB段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝14.2，b＝1254.65，c＝-45382；
BC段型线是正弦曲线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a·sin[π·(x-c)/b]，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝7.67，b＝0.0008，c＝0.04；
CD段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝61.4，b＝-1230.4，c＝7013。
本发明针对波形板分离器结构形式与破膜速度、阻力损失和分离效率之间的矛盾关系，提出了一种新型的波形板结构形式，使用此种结构形式的波形板分离器破膜速度高，阻力损失小，相同分离流量下，体积小。
本发明的一种波形板结构形式的主要特征包括：
1)波形板分离元件结构形式为光滑过渡的曲线型。
2)波形板分离元件剖面结构由两个波组成。
3)在波形板分离元件前部型线偏转处设置有疏液小钩，疏液钩为圆弧形，小钩的终点止于在拐角处的流线法线上。
本发明所设计的波形板结构形式是一种流线形结构，不同于曲折形和圆弧形等。工质在此流线形波形板形成的流道内流动时，除小钩内部，其它区域形不成漩涡，因此使得流动阻力损失远小于常规的圆弧形波形板分离器，更小于曲折式波形板分离器。
本发明由于和常规一样，在波形板拐角处设置了疏液小钩，因此可以有效的收集汽(气)中的液滴或固定颗粒，总分离效率不会降低。
本发明波形板结构形式的流道由于使得工质在内部流动更顺畅，破膜速度要高于常规的圆弧形和曲折式波形板分离器。
本发明波形板结构形式可以等比例放大用于不同的领域。特别适用于锅炉、蒸汽发生器和中间汽水分离再热器的波形板分离器。
附图说明
图1是本发明的波形板分离元件的剖面型线示意图；
图2是疏液钩的结构示意图；
图3是形成的流线形流道示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
如图1所示的为所设计的波形板分离元件形式，该形式为曲线过渡性波形板，包括起始端A，中部AD，出口端D，坐标系如图1所示。
(1)波形板分离元件剖面型线分成三段，即AB，BC，CD，三段均光滑连接。
AB段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝14.2，b＝1254.65，c＝-45382。
BC段型线是正弦曲线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a·sin[π·(x-c)/b]，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝7.67，b＝0.0008，c＝0.04。
CD段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝61.4，b＝-1230.4，c＝7013。
(2)波形板分离元件的波峰E、F、G处设置由疏液钩，疏液钩为圆弧形，圆弧中心为E、F、G处曲线的曲率中心，疏液钩的开口迎着气流流动方向，疏液钩入口间隙为1mm。
本发明的特点是，含有液(固)颗粒的气(汽)工质在进入流线形流道，工质在流动过程中发生偏转，液(固)颗粒在离心力的作用下，被甩到壁面上，在重力作用下被分离，部分没被分离的颗粒被小钩收集，进行二次分离。所设计的波形板分离元件新形式所形成的流道适应了工质在内部流动的变化，使得流动阻力大大减小，破膜速度增高，体积变小。
本发明不限于以上所述的设计方式，针对原型结构，以及波数，折角F，间距A，进出口距离B、D以及波长C进行组合，以形成不同的波形。

Claims (3)

1.一种波形板分离元件，其特征是：波形板分离元件的剖面型线分成三段，即AB段、BC段和CD段，三段均光滑连接；波形板分离元件的波峰E、F、G处设置有疏液钩，所述疏液钩为圆弧形，圆弧形的中心为波峰E、F、G处曲线的曲率中心，疏液钩的开口迎着气流流动方向。
2.根据权利要求1所述的一种波形板分离元件，其特征是：所述疏液钩入口间隙为1mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种波形板分离元件，其特征是：
AB段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝14.2，b＝1254.65，c＝-45382；
BC段型线是正弦曲线基础上的变化线，其型线方程为：
y＝a·sin[π·(x-c)/b]，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝7.67，b＝0.0008，c＝0.04；
CD段型线是二次抛物线基础上的变化线，其型线方程为：y＝a+bx+cx2，方程中x、y为变量，a、b、c为常量，其中a＝61.4，b＝-1230.4，c＝7013。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105107272A (zh) * 2015-09-10 2015-12-02 中国石油大学(北京) 一种提高波纹板分离效率的结构改进方法
CN111122111A (zh) * 2019-12-23 2020-05-08 湖北保乾科技有限公司 一种波纹板式汽水分离器改进结构及其性能测试方法
CN113856385A (zh) * 2021-10-26 2021-12-31 华中科技大学 一种高效低阻的气固或气液分离器及分离方法

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