[发明专利]旋流分离器

说明书

背景技术

本发明涉及一种旋流分离器。

通过膨胀并且由此冷却气体混合物以使可冷凝成分冷凝然后在回旋分离器中从该冷凝的液体成分中分离该气体成分，可以分离气体混合物。

国际专利申请WO03029739公开了一种回旋分离器，其包括喉管段和涡流产生装置，流体在该喉管段中可以被加速到跨音速或者超音速，该涡旋产生装置用于引导流体以回旋通过外壳和中央主体之间的环形空间，该环形空间基本上相对于该外壳的中心轴线同轴设置。

以高速流过位于中央主体的外表面与外壳内表面之间的环形空间的流体混合物可以将振动力施加在该外壳和该中央主体上。

同样期望使该中央主体呈流线型，这可包括将该中央主体构造成它具有液滴形的前段和拉长的细长尾段。该尾段可以是短的或者长的，并且可以由或不由外壳支撑。该中央主体的振动可对流体通量和设备的分离性能具有不利影响，且会损坏该中央主体甚至导致该中央主体失效。

本发明的一个目的是为了解决旋流分离器的中央主体的振动问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种带有管状外壳和涡流产生装置的旋流分离器，在管状外壳中加速流体，并且涡流产生装置用于引导该流体回旋通过外壳和安装在该外壳内的中央主体之间的环形空间，该中央主体设置有共振消除装置。

可选择地，该共振消除装置被构造成用于提高该中央主体的固有频率和/或阻尼该中央主体的至少一部分的振动。

为此，该中央主体可以包括管状尾段，该管状尾段至少部分填充有固体颗粒和/或粘性液体，并且可以受到预定的轴向张力。

另外，在该中央主体的管状尾段中可以布置张力杆，以致在张力杆的外表面和该中央主体的管状尾段之间存在环形间隙，该环形间隙至少部分填充有粘性液体。

作为替代，该中央主体可以包括多孔的尾段，以便降低尾段的相对侧之间的压力差，并抑制由于尾段的所述相对侧之间的任何变化的压力差所导致的尾段的振动。

在这种情况下，该中央主体可具有液滴形的前段和细长的大致呈圆筒形的尾段，该筒柱形的尾段由于被沿尾段的长度分布的大致呈径向的孔穿过而被制成大致多孔的，这些孔也沿着该尾段的圆周以规则的切向间隔分布。

在根据本发明的旋流分离器的另一个实施方式中，该中央主体包括具有纵向轴线的纵向开口，该纵向轴线与中心轴线大致重合，该纵向开口被设计成在使用中，通过该纵向开口将低压流体喷射到管状外壳中的管道，该低压流体在位于喉管段下游的外壳大致呈圆筒形的段中与流经喉管段的流体混合，并且该低压流体的静压比经由喉管段流到大致呈圆筒形的外壳中的流体的静压更低。

在这种情形下，该管状外壳可以包括其中布置有中心气体富集的流体出口的尾段，该中心气体富集的流体出口由环形的液体富集的流体出口所环绕，并且其中，在环形的液体富集的流体出口与中央主体中的纵向开口之间设置有回收通道，该回收通道用于将液体富集的流体作为低压流体从环形的液体富集的流体出口回收到中央主体中的纵向开口中。

根据本发明的旋流分离器的喉管段可以构造成使得在使用中，流体在喉管段中被加速至大致音速或者超音速，并且由此被冷却，以使一种或多种可冷凝的成分在该喉管段中冷凝。

根据本发明，还提供一种使用根据本发明的分离器分离流体混合物的方法，其中，该方法用于从包括固体污染物和/或可冷凝的污染物的受到污染的天然气流中获得净化的天然气流，该固体污染物可以是诸如沙子和/或其它土壤颗粒，或可冷凝的污染物可以是诸如水、冷凝物、二氧化碳、硫化氢和/或水银。

根据本发明的回旋分离器和方法的这些和其它特点、目的、优点和实施方式在所附权利要求、摘要和下面参照附图对优选实施方式进行的详细说明中进行描述。

附图说明

图1是带有具有细长尾段的中央主体的回旋分离器的纵向截面示意图；

图2描述了夹具结构的三维放大示意图，该夹具结构将拉伸载荷施加到图1中所示的中央主体的尾段的下游端；

图3是图1中所示的中央主体的已填充固体颗粒的分割开的管状尾段的截面图；

图4是图3中所示的分割开的管状尾段的纵向截面图；

图5是图1中所示的中央主体的管状尾段的横断面视图，该管状尾段填充有粘性液体并设置在张力杆周围；

图6是图1中所示的该中央主体的穿孔的细长尾段的横断面视图；

图7是图6中所示的该穿孔的细长尾段的纵向截面视图；和

图8是带有中央主体的旋流分离器的纵向截面示意图，该中央主体具有中心开口，通过该中心开口注入低压流体以抑制流体诱发的振动。

具体实施方式