[发明专利]一种用于流体切向流入设备的入口装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于流体切向流入设备的入口装置，其中该设备特别是柱筒。其还涉及既具有根据本发明的入口装置又使用该入口装置的设备。

背景技术

从EP-A-1588749(＝P.7446)中已知一流体入口装置，也就是用于液体/蒸汽混合物的入口和分配装置，利用该装置，两相液体可以注入该设备中，特别是注入柱筒中，在流体(在携带的液滴中)中携带的液体可以同时被分离出来。

一喇叭形管道包括曲面导向薄片，该曲面导向薄片在水平定位并邻接该设备周边设置的两个壁之间。切向流入的流体通过导向薄片被分流为通过该导向薄片偏转的多部分流量，以便当利用离心力时，流体的密相至少部分地被分散。利用该流体入口装置将蒸汽分布在设备的横截面上，反之，液体被分散在设备的导向薄片和壁上。该已知的喇叭形流体入口装置当然也可以用于单相流体的输入(液体或气体)。

该部分流量结合形成涡流，该涡流形成相对均匀流，流体从该均匀流中被分配，比如被分配到设置在上述流体入口装置上的包装中。还可以在该设备或柱筒中提供其他的装置来代替该包装；比如，用于分离所携带的液滴的托盘或装置，且该液滴以前是不存放在曲面导向薄片上的。

流体入口装置由基本上延伸在该设备的整个周边上的金属片结构组成，以便流体以部分流量的较高速度进入设备的中央区域。因此，在所形成的涡流的中心和周边之间存在相对较大的静压差异。另外，由于在很大程度上延伸到只有微弱流体流过的死角区域，所以很少使用的横截面横过该装置。

从EP-A0440412中已知进一步的入口装置，利用该装置，流体流可以被导入到沿设备周边的环形通道中，并可以从其上部形成的涡流以分流方式向下分配。

从US 4336228中已知更进一步的入口装置，其中预见用沿圆筒内壁的一螺旋形导流叶片代替环形通道。借助于该导流叶片，可防止积聚在圆筒内表面上的液体被气流带走。流体通过一开口进入该圆筒中，其由相应的导流叶片和一金属片组成，平行于该圆筒排列。因此流体流从入口管到达圆筒时经历横截面的陡然变化。在布置在设备内壁上的入口装置中，入口速度高达100米/秒(m/s)，其有利于液滴的分离，然而由于流体通过切向进口装置的引导产生了很强的涡流。当该涡流中央部分的静压力小于其外围部分的静压力时，该涡流产生二次流。当二次流从中央部分直接流入外围部分时，该压差产生了吸力作用。为了补尝该二次流，流体从进口区域的下面或上面流入涡流的中央区域，且涡流的旋转速度越高，流速越快。结果在该设备的横截面上形成了垂直流动速度的不对称分布，以致在设备的外围区域主要是很高的垂直速度，而在中央区域主要是非常低的垂直速度，其甚至可以相对于在外围区域的垂直速度被引向相反的方向。在横截面中最大垂直速度与平均垂直速度的偏差越大，涡流的旋转速度就越高。因为用于分离或传递物质的流体流入装置(例如填料筒)的入口位于进口区域的下游，该不对称的分配是不利的，所以其在该装置中导致了强烈的分布不均并影响它们的容量以及从反面影响它们的效率。利用根据US4336228中已知的入口装置不能或仅可在很小的程度上获得意谓进入速度减小的延迟。入口下游的液滴在壁上聚结，并形成由于重力而向下流动的液体膜。然而，该薄膜由气流携带，并且如果气流太高，该薄膜可以被向上导引，其被布置在设备的壁上螺旋形导流叶片阻挡。

其中存在完全避免内壁上的过高气流速度的另一个方法。因此，目标是尽可能均匀地分配垂直速度，而该目标是在减小旋转运动方面获得的。为此，US2003188851A1中预见了导流叶片。根据US4315815的入口装置是由完全通向下侧的显示为“通道”的相似结构构成的。在这种情况下，位于入口下面的气流层与进入流体一起被输送并随即被传送。在根据US4315815的入口装置中，存在的导流叶片由于摩擦引起延迟。因此，压力仅恢复到很小的程度，而能量基本上被消耗了。当设备中的压力被设定并必须被调节时，该布置是不利的。为了抵消该压力损失，进入气流必需具有更高的压力，从而，气流从其中起源的设备必须在更高压力下工作，由此而来导致了涉及结构的附加要求和与成本有关的缺点，所以该导流叶片的布置对于任何液滴的分离来说不是最理想的。当液体膜接近通道部分的末端时，积聚液体在几乎水平的方向上沿导流叶片被传送。由于导流叶片被放置在气流的中心，所以液体膜被位于通道部分末端的导流叶片的边缘捕获并被重新分配或喷洒到设备的空间中。

发明内容