CN203725279U - 一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置，包括分离筒体及内部的入口分离总成、级间动能动量再分配空间、级间轻相导流装置、动力学反射流多因子旋流子母分离组件、沉降管系、防轻相返混系统、重相排放系统。本实用新型通过入口分离总成对混合相中的重相进行脱除，并对流体动能动量进行一次分配；级间动能动量再分配空间通过流道的膨大空间使轻相轴向流突然大幅减速进而使分离筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，提升了抗重相冲击工况性能；重相排放系统用来密闭且稳定的排送收集到的重相。

Description

一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种旋流分离设备，具体涉及一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置。

背景技术

在石油炼制、能源化工、天然气处理与输送、海上平台和陆上终端油气开采、余热废热回收、制药、造纸和环保等行业领域中，对轻相流中携带微小重相、尤其是轻相流中携带微小固体颗粒物或微小固液混合物进行高效分离净化或回收处理的工艺技术是必不可少的关键技术。

目前，国内外不少企业在上述行业领域仍采用国内传统标准型旋流分离器，即单筒式旋流分离器，用于大量轻相流中分离固体颗粒物、固液混合物或微小重相。其主要不足在于：1）单筒式旋流分离器筒体直径往往动辄好几米，流体在单筒式旋流分离器筒内旋转半径太大，而同等工况下的旋流分离器分离效率与流体旋转直径成反比，分离效率低，往往采用几个标准旋流分离器或串联或并联运行，但仍难达到较高分离效率，设备投资大。2）操作弹性窄，旋流分离器属于动力学分离器，其分离效率对流体动能动量变化十分敏感，流速过低难以实现有效分离，流速过高又会导致分离下来的重相被重新分散到轻相流中，流体在旋流分离器中旋转半径越大，操作弹性越小。3）初分和精分后的重相，往往与轻相流发生“返混”和二次携带严重，进一步导致分离效率下降，需要回收的重相收率低。

某些国内大化工项目采用国外工艺包，如美国霍尼韦尔UOP公司的渣油催化裂化工艺包、荷兰壳牌公司石脑油加氢催化工艺包等，这些工艺包涉及到的高温裂解气中捕集回收固体催化剂、催化剂再生烟气中捕集回收催化剂固体颗粒物所采用的旋流分离器。但目前国内外公司提供的旋流分离器，内部结构缺失，导致分离器在分离效率、操作弹性及抗冲击负荷、抗轻重两相“返混”、“短路”效应等性能缺陷。

在旋流分离技术研究和应用中，分离效率和分离器综合运行性能受到诸多因素影响。以某石化企业重质油催化裂化装置为例，该装置工艺中从裂化气中捕集固体催化剂、从催化剂再生烟气中捕集回收固体催化剂，最初采用国内传统的标准型旋流分离器或略加改动的单筒式旋流分离器，分离效率低，催化剂流失严重，烟气风机磨损严重；后来改用仿造的动力学多因子旋流分离器，但因未能真正掌握动力学多因子旋流分离核心技术而无法准确形成不同工况下的动力学设计计算模型，且动力学多因子旋流分离器内部结构单元组态不合理，催化剂流失严重、烟气风机磨损严重的现象没有根本改观。再如，某企业大型煤气化装置中，采用某国外知名企业旋流分离器处理气化单元的高温合成气中粉尘，但效率不高，携带大量粉尘的合成气进入变换反应器很快堵塞变换反应器，变换反应器每隔17-20天被迫短周期停车人工清除变换反应器入口端催化剂床层上堆积堵塞的粉尘，让业主苦恼不已。国内外石油炼化、能源化工、煤化工、天然气处理与输送、海上平台和陆上终端油气开采等企业正在寻找新型高效动力学多因子旋流子母分离器以升级其气液分离器、气固分离器。所以，需要提供一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置，该装置通过分离总成对混合相中的重相进行脱除，并对流体动能动量进行一次分配；级间动能动量再分配空间通过流道的膨大空间使轻相轴向流突然大幅减速进而使分离筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，提升了抗重相冲击工况性能；重相排放系统用来密闭且稳定的排送收集到的重相。

本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置，包括分离筒体，所述分离筒体的内部设置入口分离总成、级间动能动量再分配空间、级间轻相导流装置、动力学反射流多因子旋流子母分离组件、沉降管系、防轻相返混系统、重相排放系统；所述分离筒体上设置混合相入口管及轻相管接头，所述入口分离总成设置在所述分离筒体内侧的混合相入口管后端；所述级间动能动量再分配空间由所述分离筒体围成，所述级间动能动量再分配空间的下端位于所述入口分离总成的出口，所述级间动能动量再分配空间的上端位于所述级间轻相导流装置的入口处；所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件设置在所述轻相管接头下方并通过轻相导出管与所述轻相管接头固定连接；所述重相排放系统设置在所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件的下方。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，能有效防止因上游工况波动而导致动力学分离反射流多因子旋流子运行偏离正常工作区间，降低因上游工况波动导致动力学反射流多因子旋流子母分离装置分离效率大幅下降风险以及其它次生风险事故。具体表现在：1）提升动力学反射流多因子旋流子母分离装置抗重相冲击工况性能，进而提升操作弹性空间；2）提升动力学反射流多因子旋流子母分离装置抗轻相流“短路”、抗“返混”和“二次携带”性能，进而提高分离效率稳定性和流体处理能力；3）提高动力学反射流多因子旋流子母分离装置抗“虹吸”能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是堆叠式反射流多因子旋流子群的结构示意图；

图3是入口分离总成的结构示意图；

图4是反射流多因子旋流子母分离组件的顶部示意图。

图中：1-入口分离总成；2-级间动能动量再分配空间；3-级间轻相导流装置；4-动力学反射流多因子旋流子；5-轻相导出管；6-沉降管系；7-防轻相返混系统；8-重相外排管阀；9-备用重相外排管阀；10-轻相收集舱；11-重相收集舱；12-物位控制系统；13-重相促排器；14-集液区；15-混合相入口管；16-分离筒体；17-轻相管接头；18-下支撑板；19-上支撑板；20-集物板；21-重相沉降管系；22-下堆叠反射流多因子旋流子群；23-上堆叠反射流多因子旋流子群；24-单向阀/单向密封筒；25-入口导向端；26-出口导向端；27-导向叶片；28-流体旋转导向入口；b-入口导向端宽度；c-叶片映射间距；d-外延长度；e-叶片总长；R-叶片倒角半径；L-入口分离总成长度；α-叶片阵列夹角；β-叶片阵列倾角；H-动力学反射流多因子旋流子高度；ID-1-分离筒体内径；ID-2-旋流子筒体内径。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图3和图4所示，一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置，包括分离筒体16，所述分离筒体的内部设置入口分离总成1、级间动能动量再分配空间2、级间轻相导流装置3、动力学反射流多因子旋流子母分离组件、沉降管系6、防轻相返混系统7、重相排放系统；所述分离筒体上设置混合相入口管15及轻相管接头17，所述入口分离总成1设置在所述分离筒体内侧的混合相入口管15后端；所述级间动能动量再分配空间2由所述分离筒体16围成，所述级间动能动量再分配空间的下端位于所述入口分离总成1的出口，所述级间动能动量再分配空间的上端位于所述级间轻相导流装置3的入口处；所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件设置在所述轻相管接头17下方并通过轻相导出管5与所述轻相管接头17固定连接；所述重相排放系统设置在所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件的下方。

在本实施例中，所述重相排放系统位于轻相收集舱10与级间动能动量再分配空间2之间，并通过级间轻相导流装置3将集物板20与下支撑板18连接在一起形成重相收集舱11，下支撑板18与动力学反射流多因子旋流子底端连接，轻相导出管5下管口与动力学反射流多因子旋流子顶端连接，轻相导出管5上管口又与上支撑板19连接，形成动力学反射流多因子旋流子母分离组件；沉降管系6上端分别与上支撑板19、下支撑板18和集物板20连接，下端与防轻相返混系统7连接。重相促排器13位于集液区14内，连接在重相外排管阀8内侧端，备用重相外排管阀9与重相外排管阀8呈“T”型并联并固定于分离筒体支撑。

参见图3，进一步的，入口分离总成1高度为2745mm，所述入口分离总成由两排放射状排布的导向叶片27构成，每排导向叶片中的多个导向叶片之间均匀布置。所述入口分离总成1上设置有入口导向端25和出口导向端26。入口分离总成1由S30403材质制成，入口导向端宽度b=700mm，入口分离总成长度L=1475mm，叶片数量28片，叶片映射间距c=29.68mm，叶片倒角半径R=50mm，叶片阵列夹角α=14.45°，叶片阵列倾角β=6°，叶片总长e=175mm，外延长度d=100mm，叶片厚度3mm。

在本实施例中，级间动能动量再分配空间2，主要通过流道膨大空间，使轻相轴向流突然大幅减速进而使分离筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，重量尺寸的重相颗粒遵照斯托克斯定律从轻相流中进一步分离；轻相流通过级间轻相导流装置3上行到达动力学反射流多因子旋流子母分离组件上段，再次经历流道膨大空间，使轻相轴向流突然大幅减速进而使分离筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，重量尺寸的重相颗粒遵照斯托克斯定律从轻相流中进一步分离，分离下来的重相通过分离筒体内侧沉降管系6向下排放；轻相流到达流体旋转导向入口28流道急速缩小成环隙，提速至动力学反射流多因子旋流子分离需要达到的运行速度区间。级间动能动量再分配空间，在结构和功能上发挥对入口分离总成的功能延伸和承前启后的功能性过渡，为轻相流在后续动力学反射流多因子旋流子母分离组件高效分离运行进一步优化和创造前提条件；其客观作用仍然是提升了抗重相冲击工况性能，进而提升动力学反射流多因子旋流子母分离装置操作弹性空间和复杂工况适应能力。

在本实施例中，动力学反射流多因子旋流子母分离组件采用S30403材质制成，动力学反射流多因子旋流子数量为61只，旋流子筒体内径值ID-2为100mm，旋流子高度值H为220mm；轻相收集舱11高度为600mm，上支撑板19与下支撑板18中心间距为915mm。

在本实施例中，轻相导出管5材质为S30403，其尺寸为ID870mm×H900mm。其中ID表示圆柱体内径，H表示圆柱体高度。

在本实施例中，重相导出装置主要包括沉降管系6、防轻相返混系统7、集液区14、重相促排器13及重相外排管阀8及备用重相外排管阀9。

在本实施例中，沉降管系6由3根沉降管组成，分别连接上支撑板19、下支撑板18和集物板20，其规格分别为DN80mm×H4978mm×3mm、DN80mm×H4064mm×3mm、DN80mm×H3455mm×3mm，材质均为S30403。其中，DN表示公称直径，H表示高度，3mm为厚度值。

在本实施例中，集液区14内设置有重相促排器13，重相促排器13分别与重相外排管阀8、备用重相外排管阀9连接，在物位控制系统12引导下，有效实施重相外排。重相促排器13材质为Q345R，其规格为Ф400mm×H100mm×10mm；其中Ф表示直径，H表示高度，10mm为厚度值。物位控制参数：HH/1940mm，H/1370mm，N/1070mm，L/770mm，LL/200mm。在本实施例中，HH表示高高液位，H表示高液位，N表示正常液位，L表示低液位，LL表示低低液位。

在本实施例中，防轻相返混系统7由三个布置在沉降管出口的单向密封管件组成，单向密封管件主要包括单向密封筒/单向阀。单向密封筒/单向阀规格为DN150mm×H500mm×5mm，材质为S30403。

在本实施例中，分离筒体16材质为Q345R+S30403复合板，Q345R钢板厚度为40mm，S30403复合层厚度为3mm，筒体尺寸为ID2100mm×SM/SM4850mm×（40+3）mm。其中ID表示内径，SM/SM表示筒体直边焊缝与焊缝之间的距离，40+3是对应复合钢板Q345R+S30403厚度值，即碳钢Q345R厚度为40毫米，不锈钢S30403复合层厚度为3毫米。

在本实施例中，入口分离总成其主要作用是对混合相中的重相进行脱除，并对流体动能动量进行一次分配。混合相在入口分离总成中流动时，由于入口分离总成设置有导向叶片，使具有较大动能动量的重相被抛离轻相流，并且轻相流截面各微元动能动量得到一次均一化分配。入口分离总成用于处理重相含量范围5%-10%（质量分率）的入口混合流体工况。但当入口混合流体中重相含量通常超过5%-10%（质量分率），尤其当上游工况波动产生重相冲击工况，传统简易入口分离装置已经满足不了功能需要，而须采用叶片式入口分离总成（又称翅片式入口分离总成），为动力学反射流多因子旋流子母分离组件创造稳定高效工作前提条件，提升了抗重相冲击工况性能，进而提升动力学反射流多因子旋流子母分离装置操作弹性空间和复杂工况适应能力，降低因上游工况变化导致动力学反射流多因子旋流子母分离装置分离效率大幅下降风险以及其它次生风险事故。

进一步的，所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件包括动力学反射流多因子旋流子4、轻相导出管5、集物板20、重相收集舱11、下支撑板18和上支撑板19。

参见图1，在本实施例中，动力学反射流多因子旋流子母分离组件中的动力学反射流多因子旋流子4，可以等高度排列布置，各管板和集物板上均可集中设置沉降管系用于向下排放重相；该类等高布置动力学反射流多因子旋流子并在各管板、集物板上集中设置沉降管系的结构，造价较低、性价比很高，尤适于重相为液相或准液相的工况场合。

参见图2，在本实施例中，当遇到混合流体处理量很大、工况运行压力大、工况运行温度高的苛刻工况时，采用动力学反射流多因子旋流子等高排列布置方式将需要配套较大直径的壳体；在同一工况下，较大直径的壳体意味着更厚的壳体壁厚和更高造价，从而降低了动力学反射流多因子旋流子母分离装置性价比。而图2采用动力学反射流多因子旋流子按照流体动力学规律以不同高度堆叠排列布置方式，即上堆叠反射流多因子旋流子群23布置在相对较高位置、下堆叠反射流多因子旋流子群22布置在相对较低位置，这种高低错落堆叠布置方式，对于同一工况所需要的壳体直径ID-1相对更小，这意味着更薄的壳体壁厚和更低造价，从而提升了动力学反射流多因子旋流子母分离装置性价比。由于其自带重相沉降管系21，既能支撑上堆叠反射流多因子旋流子群23，其配套所带单向阀24还可省去集物板20和重相收集舱11，更适于重相为固相或准固相的工况场合。

参见图4，在本实施例中，动力学反射流多因子旋流子，其流体旋转导向入口28布置在每个动力学反射流多因子旋流子上部筒体切线方向，设置数量至少2个（详见图4），既增加流体处理能力，又能通过后续流体相互补充因分离筒壁摩擦导致的动能损失，提高动力学分离效率稳定性。并且，旋流子筒体内径值ID-2不低于10mm，其旋流子筒体高度值H与旋流子筒体内径值ID-2之比，即H/ID-2不低于1。

进一步的，轻相导出管5，构建一条密实的轻相通道，把经动力学反射流多因子旋流子母分离组件净化后的轻相流，直接送至动力学反射流多因子旋流子母分离装置轻相收集舱10，然后从轻相管接头17送往下游设备。轻相导出管，其功能是防止进、出动力学反射流多因子旋流子母分离组件的轻相流发生“短路”、“返混”，提升动力学反射流多因子旋流子母分离装置的分离效率和稳定可靠性。

进一步的，所述重相导出装置主要包括沉降管系6、防轻相返混系统7、集液区14及重相外排管8、9，所述沉降管系6顶端分别与集物板20、下支撑板18连接，所述防轻相返混系统7连接在沉降管系6的出口处，所述集液区14布置在防轻相返混系统下方，所述重相外排管内端安装在集液区14内，外端连接在分离筒体外壁上。

进一步的，所述沉降管系6，是由数量不等的管子构建的一条密实的重相通道，把下支撑板沉积的重相、经动力学反射流多因子旋流子母分离组件重相收集舱中的重相，直接送至动力学反射流多因子旋流子母分离装置底部固定的防轻相返混系统，避免从混合相分离出的重相在排放过程中与新进入动力学反射流多因子旋流子母分离装置入口分离总成、级间动能动量再分配空间中的新鲜轻相流产生“二次携带”，确保动力学反射流多因子旋流子母分离装置分离效率高效稳定可靠。

进一步的，所述集液区14内设置有重相促排器13，重相促排器与重相外排管内端连接，主要由物位控制系统和重相排放管阀组成。对于高压气液分离工况，动力学反射流多因子旋流子母分离装置重相内外排放系统压差巨大，重相促排器能有效防止高速重相排放时液面在分离装置底部形成巨大漩涡把轻相卷吸进入重相排放管系，确保经过动力学反射流多因子旋流子母分离装置的轻相和重相各归其位。对于高压气固分离工况，重相促排器能有效防止固相在集液区“架桥”，确保经过动力学反射流多因子旋流子母分离装置的重相顺畅排放。

进一步的，所述防轻相返混系统7由布置在沉降管出口的单向密封管件组成，所述单向密封管件主要包括单向密封筒及单向阀。单向密封系统连接在沉降管系6出口处，其设置目的是防止进入动力学反射流多因子旋流子母分离装置的新鲜混合相直接“短路”穿过沉降管系6进入轻相收集舱10而不经过动力学反射流多因子旋流子母分离组件深度脱除重相；同时，也防止被分离下来的重相发生“虹吸”现象再次被抽吸分散，以确保动力学反射流多因子旋流子母分离装置分离效率高效稳定可靠性。

参见图2，在本实施例中，动力学反射流多因子旋流子采用堆叠布置，由于自带重相沉降管系21，则不再需要配置集物板20和重相收集舱11，从动力学反射流多因子旋流子分离下来的重相，直接通过自带重相沉降管系21、单向阀24排往集液区14。

实施例2

在本实施例中，入口分离总成1设置高度为3300mm，材质为S30403，入口导向端宽度b=700mm，入口分离总成长度L=1275mm，导向叶片数量24片，叶片映射间距c=29.55mm，叶片倒角半径R=50mm，叶片阵列夹角α=16.58°，叶片阵列倾角β=8°，叶片总长e=150mm，外延长度d=75mm，叶片厚度3mm。

在本实施例中，动力学反射流多因子旋流子母分离组件材质为S30403，动力学反射流多因子旋流子数量为42只，上堆叠反射流多因子旋流子群23和下堆叠反射流多因子旋流子群22各含旋流子21只，旋流子筒体内径值ID-2为100mm，旋流子高度值H为220mm；上支撑板19与下支撑板18中心间距为915mm。

轻相导出管5材质为S30403，其尺寸为ID870mm×H900mm。其中ID表示圆柱体内径，H表示圆柱体高度。

沉降管系6由2根沉降管而成，分别上接上支撑板19和下支撑板18，其规格分别为DN80mm×H5537mm×3mm、DN80mm×H4623mm×3mm，材质均为S30403。其中，DN表示公称直径，H表示高度，3mm为厚度值。

防轻相返混系统由布置在沉降管系6出口的2只单向密封筒/单向阀和布置在重相沉降管系21出口的42只单向阀24组成。其中，单向密封筒/单向阀的规格为DN150mm×H500mm×5mm，材质为S30403；单向阀24的规格为DN200mm×H600mm×5mm，材质为S30403。

集液区14内设置的重相促排器13，同实施例1；物位控制参数：HH/2490mm，H/1645mm，N/1345mm，L/1045mm，LL/200mm。在本实施例中，HH表示高高液位，H表示高液位，N表示正常液位，L表示低液位，LL表示低低液位。

分离筒体16材质为Q345R+S30403复合板，Q345R钢板厚度为35mm，S30403复合层厚度为3mm，筒体尺寸为ID1800mm×SM/SM5665mm×（35+3）mm。其中ID表示内径，SM/SM表示筒体直边焊缝与焊缝之间的距离，35+3是对应复合钢板Q345R+S30403厚度值，即碳钢Q345R厚度为35毫米，不锈钢S30403复合层厚度为3毫米。

本实用新型的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，在使用时，混合相流体从混合相入口管15进入入口分离总成1，轻相流中在入口分离总成1内流道导向叶片27作用下，流向被迫发生强制偏转从入口分离总成1内被快速甩出，轻相流中动能动量相对较大的大尺寸重相在离心力作用下强制抛离轻相流而被分离，轻相流中重相残留量降至5%质量分率以下；同时，流道截面上轻相流各微元之动能动量得到一次均一化分配。经初步脱除重相的轻相流，紧接着进入级间动能动量再分配空间2，由于流道截面瞬间膨大，轻相流在轴向流速突然大幅减速，重量尺寸的重相遵照斯托克斯定律从轻相流中进一步分离；同时，圆筒体横截面流体各微元速度差进一步缩小，轻相流各微元动能动量再次均一化分配。当轻相流上行到达级间轻相导流装置3入口时，流道发生快速收缩使流体微元间相互高效碰撞聚结长大（固相微粒静电聚结、液相微滴表面自由能聚结），轻相流继续上行到达级间轻相导流装置3出口时，再次经历流道膨大空间，使轻相轴向流突然大幅减速进而使筒体横截面各流体微元速度差进一步缩小，重量尺寸的重相颗粒遵照斯托克斯定律从轻相流中进一步分离，分离下来的重相通过与下支撑板18连接的沉降管系6向下排放到集液区14；轻相流到达反射流多因子旋流子旋转导向入口28，流道再次急速缩小成环隙，提速至动力学反射流多因子旋流子高效运行需要达到的速度区间。轻相流在二级精密分离动力学反射流多因子旋流子内流道中产生“台风效应”高速旋转，微小重相之间高效碰撞聚结长大，并在径向离心力、非径向矢量场和液膜表面张力作用下使微小重相被高效捕集，然后在重力作用下掉进特殊设置的“能量阱”被收集到重相收集舱11，再进入沉降管系6或重相沉降管系21，通过单向阀/单向密封筒或24，进入集液区14。

轻相流在反射流多因子旋流子内流道中产生的“台风效应”作用下，在旋流子底部形成反射流流向反转，轻相流从旋流子底部向上沿着轻相导出空心管5进入轻相收集舱10，再从分离器轻相出口管17排送到下游轻相工序。

进入轻相收集舱10的流体，由于流道突然膨大而流速快速下降，微量的重相会沉降到上支撑板19并从沉降管系6汇集到分离器底部的集液区14。从沉降管系6各管道和重相沉降管系21进入集液区14的重相，在物位控制系统12向主控室DCS系统或现场PLC系统发出信号并接受指令开启高效动力学反射流多因子旋流子母分离器重相外排管阀8，重相流经重相促排器13、重相外排管阀8、9，外排至下游重相接收系统。如果当物位处在低物位之下时，物位控制系统12按照主控室DCS系统或现场PLC系统发出报警信号并减小重相排放控制阀开度，如物位继续下降并突破低低物位，主控室DCS系统或现场PLC系统发出指令信号关闭分离器重相外排控制阀，以避免高效动力学反射流多因子旋流子母分离器底部集重区14界面上的轻相进入重相外排管8和下游重相接收系统。如果当物位处在高物位之上时，物位控制系统按照主控室DCS系统或现场PLC系统发出报警信号并增大重相排放控制阀开度，如物位继续上升并突破高高物位，主控室DCS系统或现场PLC系统发出指令信号启动应急方案以减小上游运行负荷，确保高效动力学反射流多因子旋流子母分离器突破负荷运行上限。

本实用新型的实施效果：

在动力学反射流旋流分离装置综合性能评价中，相同工况下满足“4N”级分离效率（即99.99%）的重相物最小分离尺寸、操作弹性比、设备尺寸等是评价动力学反射流旋流分离装置综合性能、性价比和内部结构诸元组态的重要指标。“4N”级分离效率下重相物最小分离尺寸越小，表明分离装置分离效率越高。分离效率越高，表明分离装置抗工况波动、抗重相冲击负荷、抗“短路”“二次携带”“虹吸”等能力更好，表明分离装置组态结构更合理。操作弹性比越大，表明分离器抗工况波动能力更好，分离装置组态结构更合理。相同工况下设备尺寸越小，设备占地、配管和维修维护费用越低，表明分离装置性价比更好，分离装置组态结构更合理。需要说明的是，动力学反射流旋流分离装置是通过流体能量变换实现轻重相分离，分离装置分离运行效率越高，能量损失就越大，运行压降值就越高，这是动力学反射流旋流分离装置的工作原理所决定的。

以某公司尼龙聚合反应单元从蒸汽中捕集回收聚合物工艺中采用的多台单筒式旋风分离器升级改造为新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置方案为例，对本实用新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置进行综合性能测试评价。本实用新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置方案，分为单层式旋流子组态子方案和堆叠式旋流子组态子方案。测试评价对比情况列于下表1：

表1：本实用新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置测试评价对比表

从上表1本实用新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置测试评价对比表可以看出：

1)测试序号1、4为每组测试中的某公司提供的国内传统标准型单筒式旋风分离器，在各自测试组中，单筒式旋风分离器均表现出分离效率较低、重相最小分离尺寸过大、操作弹性比小、运行压降最小、设备尺寸大，表明国内传统标准型单筒式旋风分离器综合性能和性价比最低。这与该类旋风分离器采用单筒结构，流体旋转角速度低，内件组态结构过于简单，这类传统标准型单筒式旋风分离器结构决定其综合性能最低。

2)测试序号2、5为每组测试中的本实用新型之单层式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置，在各自测试组中，该单层式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置表现高分离效率和很小的重相最小分离尺寸，而操作弹性比、运行压降、设备尺寸均位于同测试组中间位置，表明本实用新型之单层式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置之综合性能和性价比，均高于国内传统标准型单筒式旋风分离装置。并且，体现出动力学反射流多因子旋流子母分离装置的基本特性，即“4N”级高分离效率、很小的重相最小分离尺寸以及大操作弹性等优异性能。

3)测试序号3、6为每组测试中的本实用新型之堆叠式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置，在各自测试组中，该堆叠式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置表现分离效率高、重相最小分离尺寸小、操作弹性比最大、运行压降最高、设备尺寸最小且与同测试组中国内传统标准型单筒式旋风分离器优势明显，表明本实用新型之堆叠式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置之综合性能和性价比，均高于国内传统标准型单筒式旋风分离器；并且，采用堆叠式内部结构诸元组态后的本实用新型高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置，在同等工况下操作弹性更大、需要的分离装置壳体直径更小而运行压降较高，筒体高度也较单层式稍高。此外，本实用新型之堆叠式高效动力学反射流多因子旋流子母分离装置，也属于动力学反射流多因子旋流子母分离装置大类，也表现出动力学反射流多因子旋流子母分离装置的基本特性，即“4N”级高分离效率、很小的重相最小分离尺寸以及大操作弹性等优异性能。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的几个实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行调节，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力学反射流多因子旋流子母分离装置，包括分离筒体，其特征在于：所述分离筒体的内部设置入口分离总成、级间动能动量再分配空间、级间轻相导流装置、动力学反射流多因子旋流子母分离组件、沉降管系、防轻相返混系统、重相排放系统；所述分离筒体上设置混合相入口管及轻相管接头，所述入口分离总成设置在所述分离筒体内侧的混合相入口管后端；所述级间动能动量再分配空间由所述分离筒体围成，所述级间动能动量再分配空间的下端位于所述入口分离总成的出口，所述级间动能动量再分配空间的上端位于所述级间轻相导流装置的入口处；所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件设置在所述轻相管接头下方并通过轻相导出管与所述轻相管接头固定连接；所述重相排放系统设置在所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件的下方。

2.根据权利要求1所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述入口分离总成上设置有入口导向端和出口导向端。

3.根据权利要求1或2所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述入口分离总成由两排放射状排布的导向叶片构成，每排导向叶片中的多个导向叶片之间均匀布置。

4.根据权利要求1所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述动力学反射流多因子旋流子母分离组件包括动力学反射流多因子旋流子、轻相导出管、集物板、下支撑板、上支撑板及由所述下支撑板、所述集物板和所述分离筒体围成的重相收集舱；所述动力学反射流多因子旋流子固定于上支撑板和下支撑板之间。

5.根据权利要求4所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述动力学反射流多因子旋流子按等高排列布置或堆叠排列布置。

6.根据权利要求4所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述动力学反射流多因子旋流子设置至少两个流体旋转导向入口。

7.根据权利要求1或4所述的动力学反射流多因子旋流子母分离装置，其特征在于：所述防轻相返混系统由位于沉降管出口的单向密封筒或单向阀组成。