[发明专利]分离装置、用于该分离装置的分离单元以及分离方法

说明书

本发明涉及一种从诸如液体或气体之类的含颗粒流体中分离出颗粒的分离装置，其中颗粒的密度大于流体的密度。本发明还涉及一种用于该分离装置中的分离单元。本发明另外还涉及一种从含颗粒流体中分离出颗粒的方法，该方法中采用发明的分离装置。

例如用于从淀粉悬浮液中去掉小纤维和溶解蛋白质的这种类型的分离装置通常是旋风式分离器。旋风式分离器具有一用于供给含限定浓度的待分离颗粒的流体的进料口、一用于排出含较高(显著地高)浓度颗粒的流体的底流排出口以及一用于排出含较低(显著地低)浓度颗粒的流体的溢流排出口。旋风式分离器的这种作用是在没有移动部件的情况下通过旋风式分离器中流体的流动效应而实现的，该流动效应由其特定的内部形状产生。

为提高所述分离装置的能力，往往将诸旋风式分离器平行地连接成一所谓多级旋风式分离器，其中诸旋风式分离器通常以一或多组的形式容纳于共用的壳体内。

为进一步提高能力，需要使用更多的壳体，它们可以通过用于供给和排出不同流体流的管道彼此连接。

由于这种方案相对较为昂贵而又不够灵活，因而也就形成了一个缺点。为了至少部分地克服这一缺点，开发了这样的旋风式分离器壳体，其中含沿径向延伸的旋风式分离器的组彼此叠置起来，并容纳于一共用的壳体内。通过这种方式，可以将大量的旋风式分离器设置在一单个的壳体中，并且可通过选择适当数量的组和匹配相应的壳体尺寸来达到所需的能力。

然而，这种结构的一个缺点在于，由于旋风式分离器的径向配置，其各构件在装配、维修和清洁过程中的可接近性较差，这尤其是因为构成溢流排出口的溢流部件(“旋涡溢流管”)必须一个一个地固定于旋风式分离器中(在装配过程中)，或一个一个地从旋风式分离器中拆下(在拆除过程中)。

流体流到各旋风式分离器或组的进料口和排出口行经设置在壳体中的内部分配管，这使得壳体相对较大。而且，这些分配管很难清洗。

现有的多级旋风式分离器的另一个缺点在于，由于内部设计的关系，它们的耐压能力受到限制(最大6—10巴)，结果造成取决于压力的能力和／或分离效率也受到限制。

本发明的目的在于克服现有技术的缺点或至少显著地减少这些缺点，提供一种容易装配、拆卸和维修的分离装置，它能够在高压下工作，尺寸较小，并且其能力能够根据要求来进行选择而无须重新配置内部分配管。

为实现上述和其它的目的，本发明首先提供一种用于从含颗粒流体中分离出颗粒的分离单元，该分离单元包括：若干彼此平行而紧邻的细长旋风式分离器，每个分离器具有一进料口、一溢流排出口和一底流排出口；一第一腔室，旋风式分离器的溢流排出口开口进入该腔室；一第二腔室，其中设置诸旋风式分离器，该第二腔室含有旋风式分离器的进料口；以及一第三腔室，旋风式分离器的底流排出口开口进入该腔室，第一、第二和第三腔室沿旋风式分离器的纵向方向看是叠置的。一种分离装置包括若干这种类型的分离单元，这些分离单元沿旋风式分离器的纵向方向看最好是叠置的。第一、第二和第三腔室在各分离单元中的叠置以及诸分离单元在分离装置中的叠置可以是沿竖直或水平的方向或沿另一方向。

将分离装置设计成由主分离单元叠置而成的组合件的形式，可以通过叠置适当数量的分离单元来简单而便利地实现分离装置所需的能力。各个分离单元的进料口、溢流排出口和底流排出口在分离装置的外部分别通过一进料口连接管、溢流排出口连接管和底流排出口连接管彼此连接，各个分离单元的进料口、溢流排出口和底流排出口最好基本排列成一条线，以使连接管尽可能的短。

分离单元的叠置(总体而言)，也就是诸分离单元的腔室的叠置(具体而言)，可实现对构制材料的非常有效的利用。因此，在一个分离单元内，第一腔室的一个壁也可以用作相邻的第二腔室的一个壁，而第二腔室的相对的壁又可以用作第三腔室的一个壁。在不同的分离单元之间，第一分离单元的第一腔室的一个壁也可以用作相邻的第二分离单元的一相邻第三腔室的一个壁。