[发明专利]用于在容器中分离液体流相的入口装置以及涉及其的方法

说明书

本发明公开了一种用于在容器中使用以促进流体流中气相与液相的分离的入口装置。所述入口装置具有分离罐(26a、26b、26c)，所述分离罐定位在流动通道(24)的出口端(44a、44b、44c)中的每个处。每个分离罐具有圆柱形壁(46)以及所述圆柱形壁中的细长入口开口(54)，以允许所述流体流沿切向方向引入到开放内部区域中，其中所述流体流涡旋以促进所述流体流中所述气相与所述液相的分离。所述液相通过所述圆柱形壁中的狭槽(56)并且通过所述开放内部区域的开放下端离开所述分离罐。所述气相通过向上上升穿过所述开放内部区域的开放上端(50)来离开所述分离罐。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月12日提交的美国临时专利申请No.62/484,460的优先权，该申请的公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及其中在流体流中气相将与液相分离的容器，并且更具体地讲，涉及用于促进这样的分离的入口装置以及使用入口装置来实现在流体流中气相与液相的一些分离的方法。

在许多工业过程中，将包含气相和液相的流体流引入到容器中，其中期望实现气相与液相的至少一些分离。已经使用各种类型的入口装置来促进相的分离。一种类型的入口装置使用一个或多个旋风分离器，其中流体流旋转或涡旋以使较重的液相被抛向旋风分离器壁，然后向下流动以离开旋风分离器的开放下端。较轻的气相在旋风分离器内向下流动到中心气体管的入口，该中心气体管定位在旋风分离器的下端上方并且在流体流被引入旋风分离器的位置下方。气体管向上延伸穿过旋风分离器的其他闭合上端，使得气相能够在进入中心气体管之后上升然后离开旋风分离器。为了防止气相离开旋风分离器的开放下端，下端通常浸没在液体中以形成静液压头，该静液压头抵抗气相的破坏。如果静液压头不足，则气相能够通过旋风分离器的开放下端离开，这导致气流内不期望的液体夹带。因此，需要开发改进的入口装置，其中在分离的气流中不期望的液体夹带的机会较少。

发明内容

在一个方面，本发明涉及用于在径向引入容器时将流体流中的气相与液相分离的入口装置。入口装置包括流动通道，该流动通道具有其中流体流进入流动通道的入口端以及其中流体流的分离部分离开流动通道的出口端，出口端与入口端间隔开，以及分离罐，该分离罐定位在流动通道的出口端中的每个处。分离罐中的每个包括圆柱形壁，该圆柱形壁具有内表面和外表面并且形成在相对的上端和下端处开放的开放内部区域；细长入口开口，该细长入口开口在圆柱形壁中并且邻近流动通道的出口端中的一个定位，以允许流体流的部分中的一个在离开流动通道的出口端时切向地穿过圆柱形壁中的入口开口进入开放内部区域中，其中流体流的部分中的一个在开放内部区域内旋转或涡旋以促进在流体流中气相与液相的分离；和狭槽，该狭槽形成在圆柱形壁中以允许流体流的液相中的一些在开放内部区域内旋转或涡旋时向外穿过狭槽并且离开分离罐，同时分离的气相向上流动并且通过开放内部区域的开放上端离开分离罐。

在另一个方面，本发明涉及容器，该容器包括壳体，由壳体限定的内部区域，壳体中的径向进料喷嘴，以及如上所述的入口装置，该入口装置定位在内部区域内并且与径向入口对准。

在另外的方面，本发明涉及使用入口装置在流体流中将气相与液相分离的方法，如上所述。该方法包括以下步骤：使流动通道内的流体流从入口端流动到出口端；将流体流的分离部分通过分离罐的圆柱形壁中的入口开口从出口端递送到分离罐；使流体流的分离部分在开放内部区域内旋转或涡旋，使得由流体流的分离部分的涡旋产生的离心力导致流体流的分离部分中的液相撞击圆柱形壁的内表面和气相以与液相分离并且向上上升；通过圆柱形壁中的狭槽并且通过开放内部区域的开放下端将液相从圆柱形壁的内表面移除；以及通过开放内部区域的开放上端移除上升的气相。

附图说明

在形成本说明书的一部分并且在各个视图中使用类似的附图标号来指示类似的部件的附图中：

图1是根据本发明的一个实施方案的容器的局部透视图，其中容器的壳体的一部分被剖开以示出入口装置；