CN105457395B - 分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分离器，根据本发明的一实施方式，提供一种分离器，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流排出到外部；以及导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动。

Description

分离器

技术领域

本发明涉及分离器，尤其是，涉及一种在密度不同的两种以上物质的混合物中只将密度小的物质排出到外部的分离器。

背景技术

一般来说，分离器是从两种以上物质的混合物中除去不纯物质而只分离出所需物质的装置，尤其是，分离包含在气体(gas)中的粒子或者液滴的装置。

另一方面，由于高温和高压等状况，出现无法制作单独的用于排出所分离的不纯物质(粒子或者液滴)的排出口的情况。即，气体排出到分离器的外部，而被分离的不纯物质积聚在分离器的内部。

在NCC加氢工艺中设置的分离器为例进行说明。当包含粒子的气体混合物沿着切线方向流入分离器内部时，根据气体混合物的流入特性形成回旋气流。在此，混合在气体中的粒子通过离心力下落到分离器的底部。

另一方面，流入到分离器内部的粒子可以随同气体的上升流排出到分离器的外部。一般来说，为了防止粒子的随同上升，可以设置导流板(deflector)。

图1及图2是示出通常的分离器1的概念图。

参照图1及图2，分离器1包括筒状主体2、供给管3、排出管4以及导流板5。此时，导流板5以向下倾斜规定角度θ1的方式设置在分离器1中，以引导混合物向下流动从而积聚粒子。

然而，向下倾斜的导流板5使粒子的运动轨迹P不稳定，并且导致粒子排出。

另一方面，当长期使用分离器时，由于粒子积聚而使分离器内部的有效空间减小，其结果，导致粒子分离效率下降。因此，需要周期性地进行在停止系统的状态下除去所积聚的粒子的清理。

为了延长这种清理周期，可以增加分离器的体积。例如，可以增加分离器的高度。然而，在高度方向上细长地延伸分离器时，在分离器的中央区域所发生的上升气流的左右摇摆变大。此时，上升气流区域的左右摇摆导致应当积聚的粒子的随同上升，由此，发生粒子通过排气口排出到分离器外部的问题。

因此，需要增加分离器体积的同时能够提高粒子分离效率的结构。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种能够防止流入到分离器内部的混合物向上流动的分离器。

此外，本发明的目的在于，提供一种能够增强流入到分离器内部的混合物的回旋气流的分离器。

此外，本发明的目的在于，提供一种能够提高分离效率的分离器。

解决技术问题的方案

为了解决所述问题，根据本发明的一实施方式，提供一种分离器，其内流入密度不同的两种以上物质的混合物，而低密度的第一物质被排出到外部，高密度的第二物质积聚在内部，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；以及导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种分离器，其内流入密度不同的两种以上物质的混合物，而低密度的第一物质被排出到外部，高密度的第二物质积聚在内部，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，以便在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；以及导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动。

其中，导流板包括：第一挡板构件，从形成空间部的筒状主体的内周表面沿着朝向筒状主体中央部的半径方向延伸；以及第二挡板构件，沿着空间部的中心轴方向从第一挡板构件向下延伸。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种分离器，其内流入气体和粒子的混合物，而气体被排出到外部，粒子积聚在内部，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使气体通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；以及导流板，用于在规定角度范围内防止沿着空间部的圆周方向流动的混合物向上流动，并且在规定角度范围内防止气体向空间部的中央部扩散。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种分离器，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部，并且具有规定的高度和直径；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动；以及延伸管，从排出管沿着空间部的中心轴方向延伸到高度低于供给管的位置，以便将第一物质传输到排出管。

其中，筒状主体的高度可以是其直径的2.5倍以上。

此外，供给管可以以垂直于筒状主体中心轴的方式通过筒状主体的上部区域的侧面部连接于空间部，排出管可以设置在筒状主体的上部面，排出管以及延伸管可以与筒状主体的中心轴位于同一轴上。

此外，排出管和延伸管可以具有相同的直径，并且形成为一体。

此外，可以从筒状主体的空间部的底面沿着高度方向依次配置延伸管、供给管以及导流板。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种分离器，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部，并且具有规定的高度和直径；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，以便在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动；以及延伸管，从排出管沿着空间部的中心轴方向延伸到高度低于供给管的位置，用于将第一物质传递到排出管。

其中，导流板包括：第一挡板构件，从形成空间部的筒状主体的内周表面沿着朝向筒状主体中央部的半径方向延伸；以及第二挡板构件，沿着空间部的中心轴方向从第一挡板构件向下延伸。

此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种分离器，其包括：筒状主体，具有用于进行分离的空间部，并且具有规定的直径以及直径的2.5倍以上的高度；供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；排出管，使气体通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；导流板，用于在规定角度范围内防止沿着空间部的圆周方向流动的混合物向上流动，并且在规定角度范围内防止气体向空间部的中央部扩散；以及延伸管，从排出管沿着空间部的中心轴方向延伸到高度低于供给管的位置，以便将气体传输到排出管。

发明效果

如上所述，本发明的至少一个实施例涉及的分离器具有如下效果。

通过与供给管平行地设置的导流板，能够防止流入分离器内部的混合物向上流动。此外，能够进一步增强流入到分离器内部的混合物的回旋气流，从而能够提高分离效率。

此外，能够在增加分离器体积的同时不降低分离效率。由此，能够延长分离器的清理周期。

附图说明

图1及图2是示出分离器的概念图。

图3是本发明的第一实施例涉及的分离器的概念图。

图4是沿着图3的A-A`线截取的截面图。

图5是用于说明图3所示的分离器的内部流动状态的概念图。

图6是本发明的第二实施例涉及的分离器的概念图。

图7是用于说明图6所示的分离器效果的模拟结果。

附图标记

100：分离器

120：筒状主体

130：供给管

140：排出管

150：导流板

160：延伸管

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施例涉及的分离器进行详细说明。

此外，与图的编号无关，对相同或对应的构成要素赋予相同或类似的附图标记，并省略对其的重复说明，为了便于说明，图示的各构件的尺寸以及形状有可能被放大或者缩小。

图3是本发明的第一实施例涉及的分离器的概念图，图4是沿着图3的A-A`线截取的截面图，图5是用于说明图3所示的分离器的内部流动状态的概念图。

本说明书中的分离器100内流入密度不同的两种以上物质的混合物，而低密度的第一物质排出到外部，高密度的第二物质积聚在内部。在此，第一物质可以是气体，第二物质作为不纯物质可以是粒子或者液滴。尤其是，本说明书中的分离器100内流入包含气体的两种以上物质的混合物，而尤其是因为高温和高压等状况，不单独设置用于排出从气体分离的不纯物质(粒子或者液滴)的排出口。

作为一实施例，所述分离器可以是为NCC加氢工艺而设置的分离器。具体来说，若包含粒子的气体混合物沿着切线方向流入分离器100内部，则根据沿着切线方向流入的气体混合物的流动特性形成回旋气流。此时，在分离器100内部的中央部121a产生上升气流，在外围部121b产生下降气流。在此，混合在气体中的粒子由于离心力而下落到分离器100的底部。此外，气体由于上升气流而排出到分离器100的外部。

所述分离器100包括筒状主体120，该筒状主体120具有用于进行分离的空间部121。所述筒状主体120具有高度大于直径的结构。此外，未说明附图标记C表示筒状主体120以及空间部121的中心轴。

所述分离器100包括供给管130以及排出管140。混合物通过所述供给管130流入到分离器100的空间部121。此外，所分离的第一物质(气体)通过所述排出管140排出到分离器100的外部。

为了在空间部121形成混合物的回旋气流，所述供给管130设置为以使混合物沿着筒状主体120的切线方向流入。此外，所述排出管140设置为以使第一物质(气体)通过空间部121的中央部121a的上升气流排出到外部。

此外，所述分离器100包括导流板150。在此，所述导流板150沿着空间部121的圆周方向以与供给管130平行地设置，以防止通过供给管130流入空间部121的混合物向上流动。

参照图3及图4，导流板150可以从形成空间部121的筒状主体120的内周表面122沿着朝向筒状主体120中央部121a的半径方向延伸。作为一实施例，导流板150可以具有以空间部121的中心轴C为基准其中心部被切开的扇形。所述导流板150可以是分别具有弧形外周缘和弧形内周缘的板。

此外，导流板150可以垂直于空间部121的中心轴C。具体来说，导流板150用于防止流入到空间部121的混合物向上流动，但并不用于引导混合物向下流动。参照图5，所述导流板150设置成平行于供给管130，由此，进一步增强从供给管130排出的混合物的回旋气流。

导流板150可以具有沿着半径方向延伸的宽度(r2-r1)等于供给管130的直径d。此外，导流板150可以具有沿着半径方向延伸的宽度(r2-r1)大于等于供给管130的直径d。具体来说，所述导流板150并不围绕包含中心轴C的空间部121的中央部121a，而是沿着圆周方向围绕外围部121b。

此外，导流板150可以以空间部121的中心轴C为基准沿着圆周方向以大于等于45°的角度延伸。优选，导流板150以空间部121的中心轴C为基准沿着圆周方向以45°至180°的角度延伸。具体来说，导流板150以空间部121的中心轴C为基准沿着圆周方向以规定角度延伸，以从供给管130排出混合物的区域对应于混合物的回旋气流。

在此，以空间部121的中心轴C为基准，沿着圆周方向的导流板150的整个区域可以与供给管130平行。

此外，供给管130以及导流板150可以分别垂直于筒状主体120的中心轴C。此外，排出管140可以与筒状主体120的中心轴C设置在同一轴上。具体来说，供给管130可以通过筒状主体120的上部区域的侧面部连接于空间部121，排出管140可以通过筒状主体120的上部面连接于空间部121。

以上说明了导流板150是用于防止从供给管130流入的混合物向上流动的平行板的情形。然而，本发明并不局限于此，也可以将导流板150设置成不仅能够防止从供给管130流入的混合物向上流动，还能够防止气体向中央部121a扩散。

为此，导流板150包括：第一挡板构件151，从形成空间部的筒状主体120的内周表面122沿着朝向筒状主体120中央部121a的半径方向延伸；以及第二挡板构件152，沿着空间部121的中心轴C方向从第一挡板构件151向下延伸。

其中，第一挡板构件151发挥防止从供给管130流入的混合物向上流动的功能，第二挡板构件152发挥防止气体向中央部121a扩散的功能。

作为一实施例，所述分离器100是用于气体以及粒子的混合物流入之后气体排出到外部而粒子积聚在内部的分离器，所述导流板150在规定角度范围θ2内防止沿着空间部121的圆周方向流动的混合物向上流动，并且在规定角度范围θ2内防止气体向空间部121的中央部121a扩散。

如上所述，第一挡板构件151可以具有以空间部121的中心轴C为基准其中心部被切开的扇形。此外，第一挡板构件151可以垂直于空间部121的中心轴C。

此外，第一挡板构件151设置成平行于供给管130，由此，进一步增强从供给管130排出的混合物的回旋气流。

第一挡板构件151沿着半径方向延伸的宽度(r2-r1)可以等于供给管130的直径d。此外，第一挡板构件151沿着半径方向延伸的宽度(r2-r1)可以大于等于供给管130的直径d。具体来说，第一挡板构件151并不围绕包含中心轴C的空间部121的中央部121a，而是沿着圆周方向围绕外围部121b。

此外，第一挡板构件151可以以空间部121的中心轴C为基准沿着圆周方向以大于等于45°的角度延伸。优选，第一挡板构件151以空间部121的中心轴C为基准沿着圆周方向以45°至180°的角度延伸。

在此，以空间部121的中心轴C为基准，沿着圆周方向的第一挡板构件151的整个区域可以与供给管130平行。

此外，供给管130以及第一挡板构件151可以分别垂直于筒状主体120的中心轴C。

此外，第一挡板构件151与第二挡板构件152可以倾斜规定角度。作为一实施例，第一挡板构件151与第二挡板构件152可以正交。此时，第一挡板构件151与第二挡板构件152的边界部可以进行圆角处理。此外，第一挡板构件151可以包括：固定端，固定在筒状主体120的内周表面122上；以及自由端，位于固定端的相反方向。此外，固定端以及自由端可以分别具有弧形。此外，第二挡板件152可以从第一挡板构件151的自由端沿着中心轴C方向向下延伸。

此外，与中心轴C方向平行延伸的第二挡板构件152的高度可以小于沿着半径方向延伸的第一挡板构件151的宽度(r2-r1)。此外，第一挡板构件151可以接触于供给管130的外周表面。即，供给管130的外周表面和导流板150至少可以在一部分区域相连接。

图6是本发明的第二实施例涉及的分离器的概念图，图7是用于说明图6所示的分离器效果的模拟结果。

参照图6，上述的筒状主体120具有规定的直径D和高度L。其中，所述高度L可以是直径D的2.5倍以上。如此，在高度为直径的2.5倍以上的筒状主体120中，作用于粒子的离心力变大，而且在筒状主体120的中央部121a发生的上升气流的左右摇摆也变大(参照图7的(a))。在这种情况下，粒子有可能被夹在上升气流中而通过排出管140排到分离器100外部。

为了防止出现这种情况，分离器100包括延伸管160，所述延伸管160从排出管140沿着空间部121的高度方向延伸到高度低于供给管130的位置，以便将第一物质(气体)传输到排出管140。

如上所述，供给管130以垂直于筒状主体120中心轴C的方式通过筒状主体120的上部区域的侧面部连接于空间部121。此外，排出管140设置在筒状主体120的上部面。在此，排出管140以及延伸管160可以与筒状主体120的中心轴C位于同一轴上。

此外，排出管140和延伸管160可以具有相同的直径，并且形成为一体。此外，延伸管160的长度L1可以大于从筒状主体120的上部面到供给管130的距离与供给管130的直径d之和。即，延伸管160以筒状主体120的底面为基准延伸到高度低于供给管130的位置。因此，可以从筒状主体120的空间部的底面沿着高度方向依次有延伸管160、供给管130以及导流板150。

图7的(b)是设置有延伸管160时的模拟结果，图7的(a)是未设置延伸管时的模拟结果。

参照图7的(b)，可以确认，在本实施例涉及的分离器100中上升气流的左右摇摆减少。

以上进行说明的本发明的优选实施例是出于例示的目的而公开，本发明所属领域的普通技术人员能够在本发明的思想和范围之内进行各种修改、变形以及增加，而这些修改、变形以及增加应视为属于权利要求书范围之内。

Claims (10)

1.一种分离器，其内流入密度不同的两种以上物质的混合物，而低密度的第一物质被排出到外部，高密度的第二物质积聚在内部，

其特征在于，包括：

筒状主体，具有用于进行分离的空间部；

供给管，使混合物沿着筒状主体的切线方向流入，从而在空间部形成混合物的回旋气流；

排出管，使第一物质通过空间部的中央部的上升气流被排出到外部；

导流板，沿着空间部的圆周方向以与供给管平行地设置，以防止通过供给管流入空间部的混合物向上流动；以及

延伸管，从排出管沿着空间部的中心轴方向延伸到高度低于供给管的位置，以便将第一物质传输到排出管，

筒状主体的高度是其直径的2.5倍以上。

2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

导流板从形成空间部的筒状主体的内周表面沿着朝向筒状主体中央部的半径方向延伸。

3.根据权利要求2所述的分离器，其特征在于，

导流板形成以空间部的中心轴为基准其中心部被切开的扇形，并且导流板垂直于空间部的中心轴。

4.根据权利要求2所述的分离器，其特征在于，

导流板沿着半径方向延伸的宽度等于供给管的直径。

5.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

以空间部的中心轴为基准，导流板沿着圆周方向延伸45°至180°。

6.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

以空间部的中心轴为基准，沿着圆周方向的导流板的整个区域平行于供给管。

7.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

供给管以及导流板分别垂直于筒状主体的中心轴。

8.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

第一物质是气体，

第二物质是液滴或者粒子。

9.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，

供给管以与筒状主体中心轴垂直地通过筒状主体的上部区域的侧面部连接于空间部，

排出管设置在筒状主体的上部面，

排出管以及延伸管与筒状主体的中心轴位于同一轴上。

10.根据权利要求9所述的分离器，其特征在于，

排出管和延伸管具有相同的直径，并且形成为一体。