CN207857149U - 一种改进的微型旋风分离器及采用该旋风分离器的高压分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种改进的微型旋风分离器及采用该旋风分离器的高压分离装置，旋风分离器包括内管和外管，内管下部的一部分进入外管的上部，内管的外壁和外管的内壁之间具有多个向下延伸的进气通道，进气通道的入口为旋风分离器进气口，位于外管的顶部与内管之间的开口部分，开口分布的其余部分为盖板，盖板和入口构成外管顶部和内管之间的半封闭结构，入口面积大于盖板面积，内管的顶部开口为旋风分离器出口。轴向多口进气方式，增加了有效进气面积，减少了压降损失。多个进气通道分别强化引流，形成强化而稳定的流动，增强了介质流动强度，提升了分离效率。因此，该高压分离装置体积较小、分离效率高、阻力损失较小、连续运转时间大大提高的优势。

Description

一种改进的微型旋风分离器及采用该旋风分离器的高压分离 装置

技术领域

本实用新型涉及气液或气固液混合物分离技术领域，具体涉及一种改进的微型旋风分离器及其在高压分离器上的应用。

背景技术

当前使用的用于气液或气固液介质分离的微型旋风分离器均采用单口侧向进气，微型旋风分离器是指外管上部的直径在几十——几百毫米的旋风分离器，一般包括外管与内管，所述内管下部的一部分进入外管的上部，内管顶部为旋风分离器气体出口，外管顶部与内管外壁密封连接，所述外管包括上部的直管部分和下部的锥管部分，也可以包括上部的直管部分，中部的锥管部分和下部较小直径的直管部分，进气口位于外管的直管部分的上部单侧。需要分离的介质一般从上部直管部分的单侧向进口进入，所述被分离出的液体或液固混合物从外管底部出口排出，气体从内管顶部排出。这种微型旋风分离器在使用过程中存在分离效率低和阻力损失偏大的问题，阻力损失大则气固液混合介质进入微型旋风分离器分离后气体的压力损失大，后续流程中需要另外设置加压装置补偿压力损失以补偿气体压力损失。

现有技术的微型旋风分离器的这些问题严重影响了其在工业领域中气液或气固液分离装置中的应用，造成气液或气固液分离装置存在分离效率低下、装置体积大导致材料消耗量和占地面积偏大、阻力损失也偏大、能耗高、连续运转时间有限等缺陷。

实用新型内容

基于现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种改进的微型旋风分离器及其采用该旋风分离器的高压分离装置，改进了进气口和进气方式，在内外管之间设置多个向下的进气通道，所述通道入口为旋风分离器进气口。这样不仅增加了进气面积，大大提高了分离效率并减少了阻力损失。而且每个进气通道具有各自独立的入口，各自分别引流，通道内的气流彼此不干涉，形成更加稳定而强化的气流。从而该高压分离器装置体积、阻力损失以及占地面积小，分离效率高，能耗低，总体平缓稳定、大大提高连续运转时间。

本实用新型的技术方案：

一种改进的微型旋风分离器，包括外管与内管，所述内管下部的一部分进入外管的上部，其特征在于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间具有多个向下延伸的进气通道，所述进气通道的入口为旋风分离器进气口，位于所述外管的顶部与内管之间的开口部分，所述开口部分的其余部分为盖板，所述盖板与入口形成所述外管顶部与所述内管之间的半封闭结构，所述入口面积大于盖板面积，所述内管的顶部开口为旋风分离器出口。

所述进气通道的数量为3-6个，所述进气通道同向设置，沿内管外壁周向均匀分布。

所述进气通道的入口的数量为3-6个，所述入口的形状为圆形或椭圆形。

每个所述圆形入口的口径为Φ5-15mm。

每个所述长椭圆形入口的短径为5-15mm，长径为10-25mm。

所述内管进入所述外管的长度为60mm～150mm。

所述进气通道为柔性管道，沿螺旋线向下延伸。

所述进气通道的孔径自所述入口处逐渐减小。

一种高压分离装置，主体为塔体，其特征在于在所述塔体内部具有一组或多组微型旋风分离器，每组包括多个上述一种改进的微型旋风分离器。

本实用新型的技术效果：

本实用新型的一种改进的微型旋风分离器，由于在内外管之间设置有多个进气通道，每个进气通道的入口为旋风分离器进气口，均匀分布于外管顶端与内管之间，这样介质就可以直接沿这些轴向通道入口分别进入进气通道内，并沿进气通道向下旋转，多个气流在进气通道的出口再耦合、汇聚成在一起形成更大的涡流旋转，形成更强的流动，增强了介质流动强度，提升了分离效率。与单口侧向进气方式不同，本实用新型的多个轴向进气口和多个进气通道的进气方式，气流被分流分别进入相互独立的进气通道内单独引流，彼此之间不干涉，避免发生湍流，形成更加稳定的气流，从而使旋风分离器总体平缓且稳定地运行。而且，所述入口面积大于盖板面积，入口面积足够大，增加了有效进气面积，从而显著提升进气效率，结合轴向进气方式，极大减少压降损失。

优选的，所述进气通道的数量为3-6个且同向、均布，该数量确保了进气效率和分离效率较高的情况下压降损失尽可能低。进气通道同向、均布使每个流动分配均匀，耦合效果更强，进一步增强介质的分离效率。

优选的，所述进气通道入口的数量为3-6个，所述入口的形状为圆形或椭圆形，使得入口面积较大，进气效率高。

优选的，每个圆形入口的口径为Φ5-15mm，进一步增大进气面积和进气效率。

优选的，每个椭圆形入口的短径为5-15mm，长径为10-25mm，进一步增大进气面积和进气效率。

优选的，所述内管进入外管长度为60mm～150mm，可进一步的减小阻力。

所述进气通道为柔性的、螺旋线形式，使进入分离器内的介质沿进气通道形成螺旋线流动方式，增强流动强度，增强介质分离效率。

每个进气通道自通道的入口处口径逐渐减小，为了增强流动强度，增强介质分离效率。

由于上述旋风分离器位于内外管之间的多个进气通道的入口，有效进气面积增加，进气效率提升，压降损失极大减小。同时由于多个进气通道独立强化引流，气流被区分开来形成各自更加稳定的涡流，多个涡流在进气通道出口耦合成更强的旋转流动，从而大大增强了旋风分离器的分离效果，进一步提升分离效率。因此，具有上述改进型的微型旋风分离器的高压分离装置具有体积较小、分离效率高、阻力损失较小、占地面积小、能耗低、运行稳定、连续运转时间大大提高的优势。

附图说明

图1为本实用新型实施例的改进的微型旋风分离器的三维视图；

图2为本实用新型实施例的改进的微型旋风分离器的俯视图。

图中各标号列示如下：

1-内管，2-外管，3-进气通道，4-旋风分离器进气口，5-盖板，6-旋风分离器气体出口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图1-2对本实用新型进行进一步的解释。

如图1-2所示，本实施的一种改进的微型旋风分离器，包括外管2与内管1，所述内管1为直通管；外管2包括上部直管部分、中部锥形部分以及下部较小直径直管部分。所述内管1下部的一部分进入外管2的上部，所述内管1和外管2之间具有多个向下延伸的进气通道3，所述进气通道3的入口为旋风分离器进气口4，位于所述外管2的顶部与内管1之间，通道入口的其余部分为盖板5，所述盖板5和所述入口形成所述外管2的顶端与所述内管1之间的半封闭结构。所述内管1的顶部开口为旋风分离器出口6。

内管1尺寸为Φ51×3mm，外管2尺寸为Φ76×4.5mm，内管1进入外管2的长度为100mm。本实施例中进气通道3为四个，对应的旋风分离器进气口4的入口为四个。每个所述进气通道3沿所述内管1的外壁盘旋方向相同，均匀分布。每个进气通道3的长度为7mm，螺旋线恒定螺距200mm，圈数0.25。每个旋风分离器进气口4为长椭圆形，短径为8mm，长径为20mm，从而四个所述入口的总面积大于盖板面积。

优选的，所述进气通道3为柔性管道，沿螺旋线向下延伸。

本实施例中所述进气通道3为直径不变的直通通道，另外所述进气通道3也可以自所述入口处直径逐渐减小，以增加介质流动速度。

另外，本实施例还包括一种高压分离器，主体为塔体，所述高压分离器的结构和形状可选用常规的分离器设置，这里不赘述。在所述塔体内部具有多个上述改进的旋风分离器。所述改进的旋风分离器相对于塔体的放置位置和固定方式也可参照现有技术。

采用上述具有改进的微型旋风分离器的高压分离装置对加氢工艺过程中的加氢产物进行分离，过程如下：

含油、水两组分的混合气从塔体中部的混合物入口进入高压分离装置内，穿过破沫网隔板后除去大粒径的液滴和固体颗粒，依靠重力作用不断向下沉降，进入到塔体底部的储液区。脱液后的混合气沿多个轴向的旋风分离器进气口进入各自的进气通道，在每个进气通道的强化引流形成强化而稳定的气流，并在进气通道的出口耦合形成强烈旋转，液固体在离心力的作用下被甩向外管内壁，并在重力作用下，沿外管内壁向下快速流出旋风分离器进入塔体底部，最后从塔体液固出口流出。密度小的气体则从内管底部开口进入到内管内，并从内管上部的旋风分离器气体出口离开，获得较为纯净的气体产品，最后从塔体气体出口流出高压分离装置。

上述高压分离装置的分离效果

1、对液滴的脱除情况：对液滴的分离精度为30μm及以上粒径液滴的脱除率>99％；

2、对固体颗粒的脱除情况：对固体颗粒的分离精度为15μm及以上粒径固体颗粒的脱除率不低于95％；

3、脱硫塔的总阻力损失小于0.08MPa，压降小；

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面的理解本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，例如各结构的固定方式、旋风分离器的数量、尺寸、布置方式、导流叶片的数量及安装方式等其均应涵盖在本实用新型专利的保护范围当中。

Claims (9)

1.一种改进的微型旋风分离器，包括外管与内管，所述内管下部的一部分进入外管的上部，其特征在于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间具有多个向下延伸的进气通道，所述进气通道的入口为旋风分离器进气口，位于所述外管的顶部与内管之间的开口部分，所述开口部分的其余部分为盖板，所述盖板与入口形成所述外管顶部与所述内管之间的半封闭结构，所述入口面积大于盖板面积，所述内管的顶部开口为旋风分离器出口。

2.根据权利要求1所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于所述进气通道的数量为3-6个，所述进气通道同向设置，沿内管外壁周向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于所述进气通道的入口的数量为3-6个，所述入口的形状为圆形或椭圆形。

4.根据权利要求3所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于每个所述圆形入口的口径为Φ5-15mm。

5.根据权利要求3所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于每个所述椭圆形入口的短径为5-15mm，长径为10-25mm。

6.根据权利要求1所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于所述内管进入所述外管的长度为60mm～150mm。

7.根据权利要求1所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于所述进气通道为柔性管道，沿螺旋线向下延伸。

8.根据权利要求1所述的一种改进的微型旋风分离器，其特征在于所述进气通道的孔径自所述入口处逐渐减小。

9.一种高压分离装置，主体为塔体，其特征在于在所述塔体内部具有一组或多组微型旋风分离器，每组包括多个权利要求1-8任一所述的一种改进的微型旋风分离器。