[发明专利]旋风分离器、旋风除雾器和使用方法

说明书

发明背景

本发明一般地涉及用于分离被流动蒸气流中气体夹带的液滴的装置，更具体涉及旋风分离器、旋风除雾器和使用其从流动蒸气流中的气体分离液滴的方法。

旋风除雾器用于提供液滴和雾从蒸气流中的高容量移除，以在各种过程中提高过程效率，降低产品损失，并且防止设备损坏。在一种常规类型的旋风除雾器中，多个旋风分离器并排位于外壳内，并且多个这种含有旋风分离器的外壳安装至位于容器内的塔盘板的下部。每个旋风分离器具有由圆柱形或圆台形(frusta-conical)壁形成的端部开放的内室。蒸气流经过外壳的底板中的开口并且进入内室的入口端。旋流器引起蒸气流的旋转涡流运动而导致液滴和雾在壁的内表面上碰撞并凝结。已经从其中将液体移除的气体从内室的出口端轴向流出并且和经过塔盘板以用于随后从容器中移除。

已经在旋风分离器的壁的内表面上凝结的液体膜被少量气体经由壁中的窄开口带入外壳的开放空间中。液体之后从气体中脱离并且在外壳的底板上聚集，在那里，其进入用于向容器的底部运送的排水管以用于随后的移除。已经将液体膜带入外壳的开放空间的气体之后被回收至旋风分离器的内室中。

需要改进旋风除雾器的设计以提供在一定范围的运行压力内的高分离效率同时降低旋风除雾器的制造和组装的复杂性。

发明概述

在一个方面中，本发明涉及用于旋风除雾器的旋风分离器。所述旋风分离器具有围起具有入口端和相反的出口端的内室的内壁，包围内壁并且向外与内壁隔开以在内壁和外壁之间的间隔中形成外室的外壁，在内壁中形成以允许内室中的液体经过开口并且进入外室中的开口，位于内室的入口端的旋流器；以及位于外室中的纤维垫。在一个实施方案中，内壁和外壁具有圆台形构造，并且外室在一端是开放的，以允许液体经由开放端离开外室。

在另一个方面中，本发明涉及旋风除雾器，其中上述多个旋风分离器直接安装至塔盘板的与接收流体流的侧面相反的侧面。旋风分离器不像在一些旋风除雾器的常规设计中在外壳内成组(grouped)，而是简单地安装在塔盘板上，没有将旋风分离器彼此分隔的壁或结构。

在另外的方面中，本发明涉及使用上述旋风分离器和旋风除雾器从蒸气流中的气体中移除液滴和雾的方法。所述方法包括下列步骤：使所述蒸气流通过所述旋风分离器中的旋流器，以在所述气流进入所述旋风分离器的内室时向所述气流赋予涡流运动，所述气体流的所述涡流运动使得所述蒸气流中的液滴抛向所述内室的内壁的内表面；将至少一些所述液滴通过使它们与一部分所述气体经过所述内壁中的槽缝并且进入包围所述内室的外室从所述内壁的所述内表面移除；通过使所述液滴和所述一部分气体经过所述外室中的纤维垫，从所述一部分气体中使所述液滴去夹带；以及经由所述内室的开放出口端从所述内室移除另一部分所述气体以离开所述旋风分离器。

附图简述

图1是垂直剖取的容器的侧面垂直投影图，以示出位于容器内的开放内部区域内的根据本发明的一个实施方案的旋风除雾器；

图2是安装在塔盘板的一段上的图1中所示的旋风分离器之中的一个的放大的垂直剖取的侧面垂直投影图。

图3是旋风分离器中的一个的侧面垂直投影图。

详细描述

现在更详细地转向附图并首先转向图1，容器通常由附图标记10表示并且包括限定开放内部区域14的直立圆柱形壳12。容器10可以是分离鼓、蒸发器、蒸汽鼓、蒸馏塔、洗涤器或在其中发生液滴从流体流中移除的各种其他类型容器中的任何一种。入口喷嘴16位于壳12中的预先选择的高度，用于将由箭头18表示的流体流引入至开放内部区域14中。在一个实施方案中，入口喷嘴16是径向喷嘴。在另一个实施方案中，入口喷嘴16是沿切线朝向的喷嘴。

上出口喷嘴20位于壳12中，用于从容器10中移除由箭头22表示的经过处理的流体流。在一个实施方案中，出口喷嘴20位于壳12中与入口喷嘴16大体相同的高度。在所示的实施方案中，出口喷嘴20位于高于入口喷嘴16的高度的壳12的顶部。当出口喷嘴20位于入口喷嘴16上方时，蒸气分布器24可以位于开放内部区域14中，如位于入口喷嘴16的高度，以降低进入的流体流18的速度并且使其横跨容器10的横截面水平分布。下出口喷嘴26设置在壳12的底部以将已经在容器10的底部积累的液体27排出。