[实用新型]一种双喉部型气体超声速旋流分离装置

摘要

本实用新型是一种双喉部型气体超声速旋流分离装置，应用于多组分混合气体分离等领域。气体在入口段流经多个叶栅产生旋转，以旋流的形式依次进入亚声速收缩流道、第一喉部和超声速旋流分离流道，气流膨胀至超声速，形成低温低压，使气体中的水分或者天然气中的水和重烃组分发生凝结，气流旋转所产生的巨大离心力将凝结液滴甩向壁面并从积液腔排出，高效地实现气液分离。在超声速旋流分离流道后设有超声速压缩流道、第二喉部流道和第二扩压流道，该设计可以将激波固定在第二喉道内，限制激波造成的扰动，减小背压对激波位置的影响，使上游超声速流动更稳定；还可以避免强激波造成的边界层分离效应和减小摩擦阻力损失，提高分离装置的回压能力。

主权项

一种双喉部型气体超声速旋流分离装置，主要由入口段(1)、叶栅(2)、收缩段(3)、中心体(4)、外直管段(5)、积液段(6)、支撑肋(7)、回压段(8)、阻涡器(9)、排液管(11)、干气出口(10)和液体出口(12)组成，其特征在于：中心体(4)包括初始段(17)、收缩锥段(18)、渐细锥段(19)和圆柱段(20)，收缩段(3)和收缩锥段(18)形成亚声速收缩流道(16)，外直管段(5)和渐细锥段(19)形成超声速旋流分离流道(14)，亚声速收缩流道(16)和超声速旋流分离流道(14)的交界处构成第一喉部(15)，第一喉部(15)的面积为At1；回压段(8)包括第二收缩段(21)、第二喉部(22)和第二扩张段(23)，并与圆柱段(20)形成超声速压缩流道(26)、第二喉部流道(25)和第二扩压流道(24)，第二喉部(25)为等直径的直管段，截面面积为At2；积液段(6)和回压段(8)之间的间隙构成积液腔(13)，积液腔(13)、排液管(11)和液体出口(12)相互连通。