[发明专利]超声速气体旋流冷凝分离装置

摘要

本发明是一套超声速气体旋流冷凝分离装置，应用于气体净化特别是天然气脱水和重烃分离领域。天然气经螺旋型旋流叶片产生旋流后进入拉伐尔喷管绝热膨胀至超声速，形成低温低压，使天然气中的水和重烃凝结成液滴；同时产生较大的切向速度，使凝结的水和重烃在强烈的旋流场作用下被甩向壁面，液体由分液口流入积液腔，经排液管后从液体出口排出，干气进入环形扩压管，经压力恢复后由干气出口排出。本装置的拉伐尔喷管收缩段采用双三次曲线法设计减小了流动损失，螺旋型旋流叶片可加强旋流，产生较大的切向速度，旋流效果好。本装置结构简单，易于加工，无运动部件，运行稳定可靠。

主权项

超声速气体旋流冷凝分离装置，其特征在于：包括法兰(1)、外壳(2)、螺旋型旋流叶片(3)、内芯(4)、收缩分离壳体(5)、导液叶片(6)、扩压壳体(7)、导流叶片(8)、排液管(12)、饱和湿气入口(19)、干气出口(9)和液体出口(11)；由内芯(4)和收缩分离壳体(5)组成环形拉伐尔喷管，其中(18)为亚声速收缩流道、(17)为喉部、(16)为超声速扩张流道；由内芯(4)和扩压壳体(7)构成环形扩压管，(10)为扩压流道；收缩分离壳体(5)和扩压壳体(7)之间的间隙形成分液口(14)、积液腔(13)；积液腔(13)与排液管(12)相连通，形成液体出口(11)；螺旋型旋流叶片(3)上端与收缩分离壳体(5)内壁面固定联接，下端与内芯(4)表面固定联接；导液叶片(6)上端与收缩分离壳体(5)固定联接，下端与扩压壳体(7)固定连接；导流叶片(8)上端与扩压壳体(7)固定连接，下端与内芯(4)固定连接。