[发明专利]斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法

权利要求书

1.斜流压力交换气体冷凝分离装置，其特征在于，该斜流压力交换气体冷凝分离装置包括高压进气阀(1)、换热器(2)、高压进气喷嘴(3)、双开口压力交换气波机(4)、干气排气腔(5)、干气排气阀(6)、中温回气腔(7)、低温排气腔(8)、气液分离器(9)和排液阀(10)；双开口压力交换气波机(4)右端有两个接口，分别为干气排气腔(5)和中温回气腔(7)，左端有两个接口，分别为高压进气喷嘴(3)和低温排气腔(8)；换热器(2)管层左端连接高压进气阀(1)，右端连接高压进气喷嘴(3)；低温排气腔(8)依次经过气液分离器(9)和换热器(2)的壳层后与中温回气腔(7)连接；干气排气腔(5)与干气排气阀(6)连接，气液分离器(9)与排液阀(10)连接；

双开口压力交换气波机(4)是整套装置的核心部件，包括高压进气喷嘴(3)、高压支撑板(14)、分离叶片(15)、斜通道双开口转鼓(16)、高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)、高温支撑板(19)、引风扩压器(20)、引风叶轮(21)、引风通道(22)、一次分离排液口(23)和高压喷嘴调节板(24)；其中，高压支撑板(14)上安装固定高压进气喷嘴(3)，高压进气喷嘴(3)上安装固定高压喷嘴调节板(24)；高温支撑板(19)上安装固定高温喷嘴(18)，高温喷嘴(18)上安装固定高温喷嘴调节板(17)；

驱动电机(11)驱动联轴器(12)带动主轴(13)、斜通道双开口转鼓(16)与分离叶片(15)以固定速度旋转；斜通道双开口转鼓(16)内部具有多个与轴向固定夹角、四周封闭两端开口的倾斜槽道(26)；当斜通道双开口转鼓(16)左侧与高压喷嘴调节板(24)右侧接通时，从高压进气喷嘴(3)出来的高压含湿气体通过高压调节板(24)进入斜通道双开口转鼓(16)的倾斜槽道(26)内膨胀，膨胀后的带液低温气体经过分离叶片(15)后，大部分冷凝液滴从一次分离排液口(23)排出，低温气体夹带余下少量冷凝液滴从低温排气腔(8)排出双开口压力交换气波机(4)后进入外部气液分离器(9)再一次分离，冷凝液从排液阀(10)排出；脱湿的冷气进入换热器(2)将冷量传递给高压含湿进气，即预冷高压含湿气体；脱湿冷气换热后成为中温气体从中温回气腔(7)重新进入双开口压力交换气波机(4)；

斜通道双开口振荡管转鼓(15)继续旋转，当中温回气腔(7)与斜通道双开口转鼓(16)右侧接通时，通过内置引风装置，采用引风扩压器(20)和引风叶轮(21)组合方式，在双开口压力交换气波机(4)内部实现引风；引风扩压器(20)和引风叶轮(21)配合将中温气体从中温回气腔(7)引入引风通道(22)，同时提供推动力将槽道(26)中上一次循环的低温气体从低温排气腔(8)排出；斜通道双开口振荡管转鼓(15)继续旋转，当中温气体充满槽道(25)后，斜通道双开口转鼓(16)左侧与高压喷嘴调节板(24)右侧再次接通，将预冷的高压含湿气体射入至槽道(25)，中温干气接受来自高压含湿气膨胀能量的气波压缩恢复压力能；斜通道双开口转鼓(16)继续旋转，当斜通道双开口转鼓(16)右侧与高温喷嘴调节板(17)接通时，压力恢复的干气通过高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)以及干气排气腔(5)排出系统，至此完成斜流压力交换气体冷凝分离过程。

2.根据权利要求1所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置，其特征在于，所述的槽道(26)从右端口向左端口的旋转半径逐渐增大，使得槽道(26)中的凝液在离心力作用下，不断被甩向旋转半径大的左端口，连续地将槽道(26)中不断冷凝的液滴甩向冷端口并分离脱出；每条槽道(26)都与主轴(13)呈相同的倾角，倾角角度为0°～90°。

3.根据权利要求1或2所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置，其特征在于，所述的槽道(26)周边封闭，两端开口，通道截面呈楔形、扇形或圆形；各槽道(26)在斜通道双开口振荡管转鼓(16)内通过分隔板(27)分隔，分隔板(27)厚度0.1mm-10mm。

4.根据权利要求1或2所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置，其特征在于，将所述的内置引风装置替换为外置引风装置，在中温气体进入双开口压力交换气波机(4)中温回气腔(7)之前增加风机装置实现外置引风。