CN203916925U - 动态旋流双级分离器 - Google Patents
动态旋流双级分离器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203916925U CN203916925U CN201420400745.2U CN201420400745U CN203916925U CN 203916925 U CN203916925 U CN 203916925U CN 201420400745 U CN201420400745 U CN 201420400745U CN 203916925 U CN203916925 U CN 203916925U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- separator
- rotary blade
- blade
- reinforcing ring
- separator tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Landscapes
- Cyclones (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种动态旋流双级分离器,能有效实现分离净化和增压的一体式处理装置,为降低煤层气集输成本、减小压降、解决煤粉难分离和气量波动大提供了重要的手段。本实用新型在原动态旋流分离器的基础上,通过结构的创新,实现在一段轴向距离尺寸内,多形成了一个内离心分离流场,混合介质可在其中进行第二次分离,进一步降低气相中微尘的含量,达到超净化的目的。同时,外驱动功的能量,通过叶轮叶片和上排分离管的转动,传递给介质,增加了其自身压力,满足对压降要求苛刻场合的需求。此外,由于维持离心力场强度的驱动转速,不会随气量的改变而变,因此该实用新型分离器具有很强的流量波动适应能力。
Description
技术领域
本实用新型动态旋流双级分离器,属于非均相分离技术领域。它以外动力带动其叶片和分离管旋转,产生离心力场,使不同密度的气、液、相分离。同时,叶片还能使混合相介质增压,降低分离器进出口压降。该装置适用于压力低、含粉尘、含雾化水、和流量波动大的气体处理场合,在煤层气集输领域具有较好的应用前景。
背景技术
随着天然气资源的不断减少,煤层气在能源消费中的比例正逐步提高。煤层气的开采集输,大多采用多井、多阀组的常温采气,先将数口井的管路集中至阀组,再由阀组输送至集气站。
采出的煤层气中不可避免地含有水和砂岩颗粒,从而大大降低煤层气管路的输送效率,更会磨蚀阀门和仪表等器件。而当粒径超过8μm的超细粉尘进入输气压缩机,会使气缸和活塞严重磨蚀,甚至造成事故。
目前国内煤层气的开采,大多都按照天然气的开采流程,也大多采用天然气的除尘、除液分离设备。然而,煤层气集输一是单井气量小,二是自身压力低,因此需要降低总集输管路、设备等的成本,集输压力降也要小。而细小粉尘颗粒和游离态水滴会增加输气压降,逐步降低输气管线的通过量直至堵塞。在整个开发周期内,产气量波动很大,设备须具有很强的流量适应性。
通常的除尘除液设备主要有旋风分离器、循环分离器、多管式除尘器、过滤分离器等。其中,重力式分离器仅能分离粒径大于50μm的颗粒,旋风分离器能分离大于10~20μm的颗粒,但气量波动对分离效率影响较大。必须开发适合煤层气超细煤粉高效分离的技术设备。
实用新型内容
本实用新型提供一种高效增压、两级分离的动态分离器—动态旋流双级分离器,能可靠满足对煤层气粉尘和雾滴进行强力分离净化的需求。
本实用新型动态旋流双级分离器,是将旋风离心分离技术和涡轮增压技术结合的产物,并同时构成腔体自由涡和管内强制涡的两级分离形式。本实用新型分离器的技术解决方案是:
一种动态旋流双级分离器,包括上机体,分离器主体,主轴,上排分离管,旋转叶轮,轴承支架,上轴承,下轴承,回流管,粉尘收集腔,上隔板,中挡板,下挡板,密封填料和旋转密封;主轴由上轴承和下轴承支撑,轴承由上机体、轴承支架、轴承压盖和轴承压紧螺母定位;主轴带动旋转叶轮,产生离心分离流场和增压;该分离器共有三个管口,分别是进料口、净化气出口和排污口;在每个口的内端分别设有进料腔、净化气出口腔和粉尘收集腔;上排分离管固装于主轴,再将旋转叶轮固装于上排分离管的下端,位于分离器腔中轴线的上排分离管与叶轮一同旋转,在其内部形成了类似于管式离心分离机的流场和流动,实现对已净化预排出气体的二次离心分离。并且在混合介质入口和净化气出口的轴向段之间,设置一段经二级分离后的粉尘和雾滴甩出的二级收集腔;在对齐于此二级收集腔的轴向位置的上排分离管段,其管壁圆周,对称地开设数个开口,使上排分离管中尚残存的粉尘和雾滴,经过旋转上排气管中的强制涡离心力场的二级分离,甩到管内壁后,能够从开口流出到该收集腔;并且,将该收集腔与下端的一级分离收集腔,用回流管路连通,以使二级分离也能够不断地排尘排污。
叶轮位于上排分离管下端外壁与分离器直筒段内的空间,其高速旋转形成较强的离心分离和增压流场,含尘气体从叶轮上部内圆周区进入叶轮,再由下部外圆周区流出,获得了周向旋转速度和增压。
接下来圆锥段内的流动过程与通常的旋风分离类似:由动量矩定理,混合介质在圆锥段筒内旋转向下,运动半径不断缩小,转速和离心力激增加,其分离能力不断加强,粉尘和雾滴被甩至圆锥筒内壁区,最后从底部流出分离器。
与此同时,经一级分离基本净化的气体沿着中心向上,进到与叶轮一起旋转的上排分离管中。由于上排分离管内壁摩擦力及壁沟槽的驱动,气体外层的转速再次增加,以致形成等角速度的强制涡,其机制与管式分离机类似,在其作用下,一级分离后残余未尽的粉尘和雾滴,在向上流出的过程中,逐渐流向上排分离管的内壁,并从上排分离管壁的开口进到二级分离收集腔。由于上排分离管壁的驱动,压力升高,二级分离微粒可随气体进到回流管,与底部收集腔中一级分离物汇合,一同外排,而气体则上升循环,最后排出。
本实用新型的目的是为降低煤层气集输成本、减小压降、解决煤粉难分离和气量波动大等问题,提供一种能有效实现分离净化和增压的一体式处理装置。
本实用新型的有益效果是,在原动态旋流分离器的基础上,通过结构的创新,实现在一段轴向距离尺寸内,多形成了一个内离心分离流场,混合介质可在其中进行第二次分离,进一步降低气相中微尘的含量,达到超净化的目的。同时,外驱动功的能量,通过叶轮叶片和上排分离管的转动,传递给介质,增加了其自身压力,满足对压降要求苛刻场合的需求。此外,由于维持离心力场强度的驱动转速,不会随气量的改变而变,因此该实用新型分离器具有很强的流量波动适应能力。
附图说明
图1是本实用新型动态旋流双级分离器的结构简图。
图2是本实用新型动态旋流双级分离器旋转叶轮简图(A-A)。
图中:1回流管进口;2粉尘收集腔;3旋转叶轮;4下隔板;5进料口;6中隔板;7上隔板;8净化气出口腔;9净化气出口;10密封填料;11填料压盖;12上机体;13轴承支架;14轴承压盖;15驱动皮带轮;16轴承内圈压紧螺母;17上轴承;18主轴;19下轴承;20通风口;21分离管净化气出口;22连接端盖;23旋转密封;24二次分离收集腔;25二次分离重组分出口;26进料腔;27分离器主体;28上排分离管;29排污口。
具体实施方式
下面以一个典型的实施方式对本实用新型做详细说明,但不局限于本实施方式。
参见附图1,本实用新型动态旋流双级分离器,主要由上机体12,分离器主体27,主轴18,上排分离管28,连接端盖22,旋转叶轮3,轴承支架13,上轴承17,下轴承19,回流管1,粉尘收集腔2,上隔板7,中隔板6,下隔板6,密封填料10,和旋转密封23等器件所组成。
主轴18由上轴承17和下轴承19支撑,轴承由上机体12、轴承支架13、轴承压盖14和轴承压紧螺母16定位。主轴18带动旋转叶轮3,产生离心分离流场和增压。该分离器共有三个管口,分别是进料口5,净化气出口9,和排污口29。在每个口的内端分别设有进料腔26,净化气出口腔8,和粉尘收集腔2。
本实用新型分离器的特征在于:它是将上排分离管28固装到连接端盖22的外圆,而连接端盖22在内圆处固装于主轴18,再将旋转叶轮3固装于上排分离管28的下端,如此就使得上排分离管28能够随主轴18并带动旋转叶轮3一同旋转,在该分离管的内部造成类似于管式离心分离机的流场。同时,在进料腔26和净化气出口腔8之间,又增设了一个二次分离收集腔24,其腔的入口是上排分离管28的圆周侧向开口,即二次分离重组分出口25,出口则是所增设的回流管1的入口端,由该回流管1将二次分离重组分和一部分气体导入下面的粉尘收集腔2中。
本实用新型分离器,上述增设的二次分离收集腔24,以及进料腔26和净化气出口腔8,是用上隔板7和中隔板6,将分离器主体27上部的长筒空腔进行了二层隔断,产生了上下排列的共三个腔,上腔为净化气出口腔8,中腔为二次分离收集腔24,下腔为进料腔26;上隔板7和中隔板6内圆壁面与旋转的上排分离管28外圆壁面的旋转缝隙之间,设置迷宫型或其他型式的旋转密封23。
本实用新型动态旋流双级分离器,其中的上排分离管28的底端敞口,在底端外圆上固装旋转叶轮3,上排分离管28的上端与连接端盖22的外圆固装,连接端盖22的内圆则固装于主轴18。上排分离管28的侧向圆周,对称开有2~10个开口即二次分离重组分出口25,开口的形状为圆形、椭圆形或圆角矩形。而在连接端盖22上,则对称开有2~10个开口即分离管净化气出口21,其开口的形状为圆形、椭圆形或圆角扇形。
本实用新型动态旋流双级分离器,在分离器主体27的壳内,旋转叶轮3的上部,固装下隔板4,下隔板4的外圆直径与分离器主体27的壳内壁直径相同,内圆直径为旋转叶轮3直径的1/3~2/3,下隔板4遮挡住旋转叶轮3上端的外部区域,使旋流增压后的介质不能回流。
参见附图2,本实用新型动态旋流双级分离器的旋转叶轮3,为半封闭式结构,即在其下端连接有一封闭圆盘,直径为叶片外径的50~100%。上端有一加强环,叶片处于封闭圆盘和加强环之间,叶片数量为2~30片,对称地固装于该封闭圆盘、加强环和上排分离管28的外圆壁面上。封闭圆盘使流经叶片获得能量后的介质,不会直接向下流,以避免与净化后的上升气体接触掺混。
本实用新型动态旋流双级分离器的旋转叶轮3上端的加强环,与固装的下隔板4紧贴,形成遮挡密封,且下隔板4的内径,小于加强环的内径,使经叶片做功流出旋转叶轮3的介质,不会再返回旋转叶轮上端中部的入口。
本实用新型动态旋流双级分离器的工作原理是:含尘介质通过进料口4进到分离器的进料腔26中,再从中心区域进入旋转叶轮3,获得旋转动能和增压后,从旋转叶轮3的外圆周区域流出。然后,在分离器主体锥段分离腔中,介质的旋转半径不断减小,转速增加,离心力增强,介质中的微粒被甩向内壁并向下流动,进到粉尘收集箱2中。净化后的气相沿中心区域上升,进到上排分离管28中,管壁摩擦力使气体的转速继续增加,将旋风分离净化后的气体进行第二次离心分离,使残存的微粒被进一步分离后,由上排分离管28的侧向圆周开口,即二次分离重组分出口25流到二次分离收集腔24中。然后,收集腔的微粒与一部分气体再通过外部的回流管1,向下流到粉尘收集腔2,最后从排污口29流出。而经二次分离后的净化气,从上排分离管28上端的连接端盖22的开口流到净化气出口腔8中,最后从净化气出口流出。
Claims (8)
1.一种动态旋流双级分离器,包括上机体(12)、分离器主体(27)、主轴(18)、上排分离管(28)、连接端盖(22)、旋转叶轮(3)、轴承支架(13)、上轴承(17)、下轴承(19)、回流管(1)、粉尘收集腔(2)、上隔板(7)、中隔板(6)、下隔板(4)和旋转密封(23);主轴(18)带动旋转叶轮(3),产生离心分离流场和增压;其特征在于:上排分离管(28)固装到连接端盖(22)的外圆,而连接端盖(22)在内圆处固装于主轴(18),再将旋转叶轮(3)固装于上排分离管(28)的下端,使上排分离管(28)能够随主轴(18)并带动旋转叶轮(3)一同旋转;同时,在进料腔(26)和净化气出口腔(8)之间,又增设了一个二次分离收集腔(24),二次分离收集腔(24)的入口是上排分离管(28)的圆周侧向开口,即二次分离重组分出口(25),出口增设的回流管(1)的入口端,由该回流管(1)将二次分离重组分和一部分气体导入下面的粉尘收集腔(2)中;
所述的二次分离收集腔(24)、进料腔(26)和净化气出口腔(8)是用上隔板(7)和中隔板(6)将分离器主体(27)上部的长筒空腔进行了二层隔断产生上下排列的共三个腔,上腔为净化气出口腔(8),中腔为二次分离收集腔(24),下腔为进料腔(26);上隔板(7)和中隔板(6)内圆壁面与旋转的上排分离管(28)外圆壁面的旋转缝隙之间,设置迷宫型或其他型式的旋转密封(23)。
2.如权利要求1所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:上排分离管(28)的底端敞口,在底端外圆上固装旋转叶轮(3),上排分离管(28)的上端与连接端盖(22)的外圆固装,连接端盖(22)的内圆则固装于主轴(18);上排分离管(28)的侧向圆周,对称开有2~10个开口即二次分离重组分出口(25),开口的形状为圆形、椭圆形或圆角矩形;而在连接端盖(22)上,则对称开有2~10个开口即分离管净化气出口(21),其开口的形状为圆形、椭圆形或圆角扇形。
3.如权利要求1或2所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:在分离器主体(27)的壳内,旋转叶轮(3)的上部,固装下隔板(4),下隔板(4)的外圆直径与主体(27)的壳内壁直径相同,内圆直径为旋转叶轮(3)直径的1/3~2/3,下隔板(4)遮挡住旋转叶轮(3)上端的外部区域,使旋流增压后的介质不能回流。
4.如权利要求1或2任一所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:旋转叶轮(3)为半封闭式结构,在其下端连接有一封闭圆盘,直径为叶片外径的50~100%,上端有一加强环,叶片处于封闭圆盘和加强环之间,数量为2~30片,对称地固装于该封闭圆盘、加强环和上排分离管28的外圆壁面上;封闭圆盘使流经叶片获得能量后的介质,不会直接向下流,避免与净化后的上升气体接触掺混。
5.如权利要求3任一所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:旋转叶轮(3)为半封闭式结构,在其下端连接有一封闭圆盘,直径为叶片外径的50~100%,上端有一加强环,叶片处于封闭圆盘和加强环之间,数量为2~30片,对称地固装于该封闭圆盘、加强环和上排分离管28的外圆壁面上;封闭圆盘使流经叶片获得能量后的介质,不会直接向下流,避免与净化后的上升气体接触掺混。
6.如权利要求1、2或5所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:旋转叶轮(3)上端的加强环,与固装的下隔板(4)紧贴,形成遮挡密封,且下隔板(4)的内径,小于加强环的内径,使经叶片做功流出旋转叶轮(3)的介质,不会再返回旋转叶轮上端中部的入口。
7.如权利要求3所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:旋转叶轮(3)上端的加强环,与固装的下隔板(4)紧贴,形成遮挡密封,且下隔板(4)的内径,小于加强环的内径,使经叶片做功流出旋转叶轮(3)的介质,不会再返回旋转叶轮上端中部的入口。
8.如权利要求4所述的动态旋流双级分离器,其特征在于:旋转叶轮(3)上端的加强环,与固装的下隔板(4)紧贴,形成遮挡密封,且下隔板(4)的内径,小于加强环的内径,使经叶片做功流出旋转叶轮(3)的介质,不会再返回旋转叶轮上端中部的入口。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420400745.2U CN203916925U (zh) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 动态旋流双级分离器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201420400745.2U CN203916925U (zh) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 动态旋流双级分离器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203916925U true CN203916925U (zh) | 2014-11-05 |
Family
ID=51812806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201420400745.2U Withdrawn - After Issue CN203916925U (zh) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 动态旋流双级分离器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN203916925U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104148195A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 大连理工大学 | 动态旋流双级分离器 |
CN117839881A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 山东深海生物科技股份有限公司 | 一种合成生物法生产5-氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置 |
-
2014
- 2014-07-18 CN CN201420400745.2U patent/CN203916925U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104148195A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 大连理工大学 | 动态旋流双级分离器 |
CN117839881A (zh) * | 2024-03-07 | 2024-04-09 | 山东深海生物科技股份有限公司 | 一种合成生物法生产5-氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置 |
CN117839881B (zh) * | 2024-03-07 | 2024-05-03 | 山东深海生物科技股份有限公司 | 一种合成生物法生产5-氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203852919U (zh) | 一种离心式污水净化分离装置 | |
CN206965171U (zh) | 旋风涡流气液分离器 | |
CN205796835U (zh) | 高效旋转雾化除尘净化装置 | |
CN107282322A (zh) | 一种内置导流叶片的高效旋风除尘器 | |
CN102078719A (zh) | 一种离心式过滤器 | |
CN206701518U (zh) | 一种螺旋低阻旋风除尘器 | |
CN203916925U (zh) | 动态旋流双级分离器 | |
CN204365494U (zh) | 一种螺旋捕滴旋风除尘器 | |
CN104148195B (zh) | 动态旋流双级分离器 | |
CN204134754U (zh) | 加速旋风分离器 | |
CN204073663U (zh) | 一种高效复挡旋风除尘器 | |
CN209829297U (zh) | 一种用于天然气长输管道的旋风分离器 | |
CN205903707U (zh) | 高效螺旋分离装置 | |
CN101912828B (zh) | 一种粉粒物料输送用的旋风式分离装置 | |
CN201603630U (zh) | 一种旋风除尘器 | |
CN201776190U (zh) | 一种带有组合开缝结构的双蜗壳式旋风管 | |
CN107744886A (zh) | 一种旋风除尘器 | |
CN204220315U (zh) | 一种旋风分离器 | |
CN105030155A (zh) | 一种旋风除尘器 | |
CN105964425B (zh) | 一种带有双隔离室的旋风惯性除尘器 | |
CN109550318B (zh) | 一种气液分离器及其分离方法 | |
CN203816801U (zh) | 一种气液固三相旋流分离器 | |
CN102172459A (zh) | 一种旋转式旋风分离器 | |
CN102671778A (zh) | 带有螺旋进风管的旋风除尘器 | |
CN203090624U (zh) | 气液分离罐 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20141105 Effective date of abandoning: 20171114 |
|
AV01 | Patent right actively abandoned |