本實用新型涉及流體分離技術領域，尤其是涉及一種切向入口分離總成及使用該分離總成的反射流旋流分離器。

背景技術：

在海上平臺和陸上終端油氣開采、石油煉制、能源化工、天然氣處理與輸送、余熱廢熱回收、制藥、造紙、冶金、發(fā)電、食品和環(huán)保等行業(yè)領域中，旋流分離技術及其設備用于對輕相流體中挾帶的微小重相、尤其是輕相流體中挾帶微小固體顆粒物或微小固液混合物重相進行高效分離凈化或回收處理，是必不可少的關鍵技術和設備。

尤其是在重油催化裂化、煤氣化、循環(huán)流化床鍋爐燃燒、粉料干燥和輸送等高溫帶壓裝置中，這些裝置運行工況或大流量、或高溫、或高壓、或高挾帶質含量、或介質有毒有害、或介質易燃易爆，或兼而有之。此工況下，反射流旋流分離器需要采用或大通量、或耐高溫、或耐高壓、或耐高挾帶質含量、或耐腐蝕、或高氣密性，或性能兼而有之的結構；其中，作為反射流旋流分離器核心構件的切向入口管、旋流筒，多采用等徑圓截面和橢圓截面管件，其特點是耐高溫高壓、強度高、氣密性好，耐腐蝕性能也很不錯，結構簡單，焊縫線少。尤其在高溫高壓煤氣化裝置、高溫中高壓流化床加氫裝置、高溫中高壓流化床羰化裝置、高溫中壓流化床甲烷化裝置中的核心設備反射流旋流分離器，要求選用耐高溫、耐中高壓的等徑圓截面或橢圓截面管件制作切向入口分離總成，且要求入口氣流在旋流筒上的入口寬度不宜大、切向入口管通量不宜過小。比如，國內(nèi)外標準旋風分離器旋流筒上的氣流入口寬度為旋流筒直徑的四分之一，而切向入口管直徑為旋流筒直徑的二分之一。

目前，國內(nèi)外不少企業(yè)在上述行業(yè)領域應用的傳統(tǒng)反射流旋流分離器，從結構上看是把大尺寸的無任何流體調(diào)節(jié)內(nèi)件的空心切向入口管沿旋流筒切向直接焊接在旋流筒上，使得入口分離總成結構十分簡單，如圖1和圖2所示，傳統(tǒng)切向入口分離總成僅包含傳統(tǒng)切向入口管101、分離筒體102和傳統(tǒng)輕相上升管103，其主要不足在于：1)傳統(tǒng)切向入口管101中的氣流104，突然受到傳統(tǒng)分離筒體102的阻擋，在壓力梯度作用下產(chǎn)生較劇烈的筒體外二次環(huán)流105，使氣流104產(chǎn)生明顯壓力損失；2)由于氣流104直接沖擊以及二次環(huán)流105加劇氣流104與傳統(tǒng)切向入口管101內(nèi)壁和傳統(tǒng)分離筒體102外壁摩擦，傳統(tǒng)切向入口管101的內(nèi)壁和傳統(tǒng)分離筒體102的外壁被快速沖蝕；3)存在大“死角”空間，加劇二次旋流105形成，氣流104中的攜帶質會在“死角”壁面形成第一沉積層106，不斷聚集，并產(chǎn)生物化反應而硬化固化長大，逐漸改變流場形態(tài)，甚至部分堵塞傳統(tǒng)分離筒體102的進料口；4)氣流104進入傳統(tǒng)分離筒體102后，由于受到傳統(tǒng)輕相上升管103的外壁與傳統(tǒng)分離筒體102內(nèi)壁阻擋，同樣產(chǎn)生較劇烈的筒體內(nèi)二次環(huán)流108，氣流中的攜帶質會在“死角”壁面形成第二沉積層107，第二沉積層107不斷積聚，發(fā)生進一步物化反應而硬化固化，逐漸改變流場形態(tài)，甚至嚴重影響分離效率。

例如，國內(nèi)外不少高溫高壓煤氣化裝置粗煤氣旋流分離除塵、高溫中高壓流化床加氫裝置循環(huán)氣旋流分離回收催化劑顆粒、高溫中高壓流化床羰化裝置循環(huán)氣旋流分離回收固體催化劑顆粒、高溫中壓流化床甲烷化裝置循環(huán)氣旋流分離回收催化劑顆粒、渣油催化裂化工藝包和石腦油加氫催化工藝包涉及到的高溫裂解氣旋流捕集回收固體催化劑、催化劑再生煙氣旋流捕集回收催化劑顆粒物、循環(huán)流化床鍋爐高溫煙氣旋流捕集粉塵循環(huán)流化，以及粉料氣流密相輸送和粉料干燥裝置中從氣流中旋流分離脫除固體粉末所用旋流分離器等，由于切向入口分離總成簡單，導致運行壓降高、攜帶質在入口部位和旋流筒體頂部嚴重沉積、流體對切向入口管輸出端與旋流筒連接部位沖擊腐蝕明顯，分離效率不穩(wěn)定。

現(xiàn)在國內(nèi)一些企業(yè)采用的旋風分離器所配置的蝸殼式入口分離總成，如圖3所示，其蝸殼切向入口管201分別采用水平隔板與逆向旋轉隔板進行氣流調(diào)節(jié)，各自從入口氣流攜帶質濃度分配方式和入口流體逆時針旋轉破壞二次旋流手段，在一定程度上提升旋風分離器分離效率、降低攜帶質沉積和流體沖蝕。但由于切向入口管徑往往比蝸殼通徑大得多，氣流104從大直徑蝸殼切向入口管201開始進入小通徑蝸殼分離筒體202時，也會直接沖擊蝸殼分離筒體202形成二次旋流105，產(chǎn)生明顯壓降、造成蝸殼的內(nèi)壁被沖擊腐蝕的伴有第三沉積層203。

有鑒于此，特提出本實用新型。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的之一在于提供一種切向入口分離總成，以緩解現(xiàn)有技術中存在的切向入口分離總成結構簡單，導致流體運行壓降高、攜帶質在入口部位和旋流筒體內(nèi)壁嚴重沉積、造成入口部位和分離筒體內(nèi)壁沖擊腐蝕明顯，分離效率不穩(wěn)定的技術問題。

本實用新型提供的切向入口分離總成，包括分離筒體、輕相上升管、切向入口管、第一導流板和第二導流板，所述輕相上升管插設于所述分離筒體的頂部，且與所述分離筒體相連通；所述分離筒體的側壁設置有進料口，所述切向入口管與所述進料口相連通；所述第一導流板設置于所述切向入口管的內(nèi)部，用于將流體導向所述進料口，所述第二導流板傾斜設置于所述分離筒體的內(nèi)部，且所述第二導流板套設于所述輕相上升管的外壁上。

進一步的，所述切向入口管的截面呈圓形或橢圓形；所述切向入口管的長度L₁為所述分離筒體內(nèi)徑D的1～10倍，所述切向入口管的內(nèi)徑D1為所述分離筒體內(nèi)徑D的1/4～1/2。

進一步的，所述切向入口管的軸線與所述分離筒體的軸線呈第一夾角α設置，所述第一夾角α大于0°且小于180°。

進一步的，所述第一導流板的板面呈橢圓圓缺形，所述橢圓圓缺形由切割線和第一橢圓的圓弧組成，所述切割線與所述分離筒體的軸線呈第二夾角β設置，所述第二夾角β與所述第一夾角α的角度相同；所述第一橢圓的長軸長度L2為所述分離筒體內(nèi)徑D的1～10倍，所述第一橢圓短軸的長度L3與所述切向入口管的內(nèi)徑D1相同。

進一步的，所述第一導流板與所述切向入口管的內(nèi)壁固定連接，且所述第一導流板的板面與所述分離筒體的軸線相平行；所述第一導流板的板面與所述切向入口管的軸線呈第三夾角γ設置，所述第三夾角γ的角度為0～90°；所述第一導流板的一端與所述分離筒體外壁的距離L為所述分離筒體內(nèi)徑D的1～10倍；所述第一導流板的另一端與所述切向入口管的軸線的距離不大于所述分離筒體內(nèi)徑D的1/8。

進一步的，所述第二導流板的板面的外邊緣呈第二橢圓形，所述第二導流板的內(nèi)邊緣呈第三橢圓形，且所述第三橢圓與所述第二橢圓共圓心；所述第二橢圓的長軸的長度L4為所述分離筒體內(nèi)徑D的1～10倍，所述第二橢圓的短軸的長度L5與所述分離筒體的內(nèi)徑D相同，所述第三橢圓的長軸的長度L6為所述分離筒體的內(nèi)徑D的1/8～10倍，所述第三橢圓的短軸的長度L7為所述分離筒體的內(nèi)徑D的1/8～1倍。

進一步的，所述第二導流板的板面與所述分離筒體的軸線呈第四夾角δ設置，所述第四夾角δ與所述第二夾角β的角度相同；所述第二導流板的下板面與所述進料口的頂端相切，所述第二導流板的外邊緣與所述分離筒體的內(nèi)壁固定連接，所述第二導流板的內(nèi)邊緣與所述輕相上升管的外壁固定連接。

本實用新型的目的之二在于提供一種反射流旋流分離器，以緩解現(xiàn)有技術中存在的反射流旋流分離器，其入口分離總成結構簡單，導致流體運行壓降高、攜帶質在入口部位和旋流筒體內(nèi)壁嚴重沉積、造成入口部位和分離筒體內(nèi)壁沖擊腐蝕明顯，分離效率不穩(wěn)定的技術問題。

本實用新型提供的反射流旋流分離器，包括本實用新型提供的切向入口分離總成、反射錐和重相排料管，述重相排料管設置于所述分離筒體的底部，所述反射錐設置于所述分離筒體和所述重相排料管之間，且所述重相排料管通過所述反射錐與所述分離筒體相連通。

進一步的，所述切向入口分離總成的材質為金屬或非金屬；所述反射錐的材質為金屬或非金屬；所述重相排料管的材質為金屬或非金屬。

進一步的，所述切向入口分離總成的數(shù)量為至少一套。

本實用新型提供的切向入口分離總成通過在切向入口管的內(nèi)部設置第一導流板，使進入切向入口管中的流體能夠沿第一導流板的板面進入進料口，避免流體在分離筒體的外部形成二次旋流，降低流體運行壓降損失，減少流體中的攜帶質在入口部位沉積，減緩流體對入口部位的沖擊和腐蝕，保持分離效率的穩(wěn)定；通過在分離筒體的內(nèi)壁與輕相上升管的外壁之間設置第二導流板，使從進料口進入的流體沿第二導流板的板面進入分離筒體的內(nèi)部進行分離，避免流體在分離筒體的內(nèi)部形成二次旋流，降低流體在分離筒體內(nèi)部的運行壓降損失，減少流體中攜帶質在分離筒體內(nèi)壁的沉積，減緩流體對分離筒體內(nèi)壁的沖擊和腐蝕，提高分離效率。本實用新型提供的切向入口分離總成通過在切向入口管中設置第一導流板，在分離筒體的內(nèi)壁與輕相上升管的外壁之間設置第二導流板，使得流體在分離過程中的壓降損失減小，流體對入口部位和分離通體內(nèi)壁的沖擊腐蝕減緩，并且能夠有效避免流體中的攜帶質在入口部位和分離筒體內(nèi)部的沉積，使流體的分離效率保持穩(wěn)定。

本實用新型提供的反射流旋流分離器，通過在切向入口管的內(nèi)部設置第一導流板，使進入切向入口管中的流體能夠沿第一導流板的版面進入進料口，降低流體運行壓降損失，減少流體中的攜帶質在入口部位沉積，減緩流體對入口部位的沖擊和腐蝕，提高分離效率；通過在分離筒體的內(nèi)壁與輕相上升管的外壁之間設置第二導流板，使從進料口進入的流體沿第二導流板的板面進入分離筒體的內(nèi)部進行分離，避免流體在分離筒體的內(nèi)部形成二次旋流，降低流體在分離通體內(nèi)部的運行壓降損失，減少流體中攜帶質在分離筒體內(nèi)壁的沉積，減緩流體對分離筒體內(nèi)壁的沖擊和腐蝕，提高分離效率。本實用新型提供的反射流旋流分離器通過在切向入口管中設置第一導流板，在分離筒體的內(nèi)壁與輕相上升管的外壁之間設置第二導流板，使得流體在分離過程中的壓降損失減小，流體對入口部位和分離通體內(nèi)壁的沖擊腐蝕減緩，并且能夠有效避免流體中的攜帶質在入口部位和分離筒體內(nèi)部的沉積，使流體的分離效率保持穩(wěn)定。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為傳統(tǒng)切向入口總成的局部剖視圖；

圖2為圖1所示的傳統(tǒng)切向入口總成的A-A向俯視圖；

圖3為蝸殼式入口分離總成的結構示意圖；

圖4為本實用新型提供的切向入口分離總成的局部剖視圖；

圖5為圖4所示的切向入口分離總成的B-B向俯視圖；

圖6為圖4所示切向入口管內(nèi)部的結構示意圖；

圖7為圖4所示第二導流板的俯視圖；

圖8為本實用新型提供的反射流旋流分離器的結構示意圖。

圖標：101-傳統(tǒng)切向入口管；102-傳統(tǒng)分離筒體；103-傳統(tǒng)輕相上升管；104-氣流；105-筒體外二次旋流；106-第一沉積層；107-第二沉積層；108-筒體內(nèi)二次旋流；201-蝸殼切向入口管；202-蝸殼分離筒體；203-第三沉積層；301-分離筒體；302-輕相上升管；303-切向入口管；304-第一導流板；305-第二導流板；306-第一橢圓的圓弧；307-切割線；308-第二橢圓；309-第三橢圓；310-重相排料管；311-反射錐；312-進料口。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例1

圖4為本實用新型提供的切向入口分離總成的局部剖視圖；圖5為圖4所示的切向入口分離總成的B-B向俯視圖；圖6為圖4所示切向入口管內(nèi)部的結構示意圖；圖7為圖4所示第二導流板305的俯視圖；如圖4-7所示，本實用新型提供的切向入口分離總成包括切向入口分離總成，包括分離筒體301、輕相上升管302、切向入口管303、第一導流板304和第二導流板305，輕相上升管302插設于分離筒體301的頂部，且與分離筒體301相連通；分離筒體301的側壁設置有進料口312，切向入口管303與進料口312相連通；第一導流板304設置于切向入口管303的內(nèi)部，用于使流體沿第一導流板304的板面進入進料口312，第二導流板305傾斜設置于分離筒體301的內(nèi)部，且第二導流板305套設于輕相上升管302的外壁上。

如圖4所示，在本實用新型中，輕相上升管302的一端位于分離筒后體的內(nèi)部，輕相上升管302的另一端位于分離筒體301的外部，且輕相上升管302的軸線與分離筒體301的軸線相平行。

本實用新型提供的切向入口分離總成通過在切向入口管303的內(nèi)部設置第一導流板304，使進入切向入口管303中的流體能夠沿第一導流板304的板面進入進料口312，降低流體運行壓降損失，減少流體中的攜帶質在入口部位沉積，減緩流體對入口部位的沖擊和腐蝕，提高分離效率；通過在分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁之間設置第二導流板305，使從進料口312進入的流體沿第二導流板305的板面進入分離筒體301的內(nèi)部進行分離，避免流體在分離筒體301的內(nèi)部形成二次旋流，降低流體在分離通體內(nèi)部的運行壓降損失，減少流體中攜帶質在分離筒體301內(nèi)壁的沉積，減緩流體對分離筒體301內(nèi)壁的沖擊和腐蝕，提高分離效率。本實用新型提供的切向入口分離總成通過在切向入口管303中設置第一導流板304，在分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁之間設置第二導流板305，使得流體在分離過程中的壓降損失減小，流體對入口部位和分離通體內(nèi)壁的沖擊腐蝕減緩，并且能夠有效避免流體中的攜帶質在入口部位和分離筒體301內(nèi)部的沉積，使流體的分離效率保持穩(wěn)定。

在本實用新型中，切向入口管303的截面呈圓形或橢圓形；切向入口管303的長度L1為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍，切向入口管303的內(nèi)徑D1為分離筒體301內(nèi)徑D的1/4～1/2。

在傳統(tǒng)切向入口分離總成中，切向入口管303的截面可以是圓形、橢圓形、三角形、四邊形、多邊形及其組合形態(tài)；在本實用新型中，針對中高壓工況，切向入口管303的截面呈圓形或橢圓形。切向入口管303的長度L1指的是切向入口管303的輸入端的中心點到切向入口管303的輸出端的中心點之間的距離。在本實用新型中，切向入口管303與分離筒體301的外壁固定連接，且切向入口管303的長度L1為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍，切向入口管303的內(nèi)徑D1為所述分離筒體301內(nèi)徑D的1/4～1/2，以使流體經(jīng)切向進入分離筒體301，降低流體運行壓降損失，保持流體的分離效率的穩(wěn)定。

如圖4所示，切向入口管303的軸線與分離筒體301的軸線呈第一夾角α設置，第一夾角α大于0°且小于180°，以調(diào)整工況介質在切向入口管內(nèi)的流動形態(tài)。

如圖4和圖6所示，第一導流板304的板面呈橢圓圓缺形，所述橢圓圓缺形由切割線307和第一橢圓的圓弧306組成，切割線307與分離筒體301的軸線呈第二夾角β設置，第二夾角β與所述第一夾角α的角度相同；第一橢圓的長軸長度L2為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍，所述第一橢圓短軸的長度L3與切向入口管303的內(nèi)徑D1相同。

通過將第一導流板304的板面設置成由切割線307和第一橢圓的圓弧306組成的橢圓圓缺形，以使第一導流板304的圓弧形的外邊緣與切向入口管的內(nèi)壁相貼合，使流體能夠沿第一導流板304的板面進入進料口312，減少流體的壓降損失，提高流體的分離效率。

如圖4和圖6所示，第一導流板304與切向入口管303的內(nèi)壁固定連接，且第一導流板304的板面與分離筒體301的軸線相平行；第一導流板304的板面與切向入口管303的軸線呈第三夾角γ設置，第三夾角γ的角度為0～90°；第一導流板304的一端與分離筒體301外壁的距離L為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍；第一導流板304的另一端與切向入口管303的軸線的距離不大于分離筒體301內(nèi)徑D的1/8。

在本實用新型中，第一導流板304與切向入口管303的內(nèi)壁固定連接，且第一導流板304的板面與分離筒體301的軸線相平行，其中，第一導流板304的圓弧形邊緣與切向入口管303的內(nèi)壁相接觸，且第一導流板使得流體從切向入口管303的輸入端進入后沿第一導流板304的板面進入進料口312，實現(xiàn)切向入口管303大流通截面進入和進料口312小流通截面排至分離筒體301，以減少流體的壓降損失，提高分離效率。通過使第一導流板304的板面與切向入口管303的軸線呈第三夾角γ設置，第三夾角γ的角度為0～90°；第一導流板304的一端與分離筒體301外壁的距離L為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍；第一導流板304的另一端與切向入口管303的軸線的距離不大于分離筒體301內(nèi)徑D的1/8，進一步減少流體在切向入口管303中的壓降損失，避免流體中的攜帶質在第一導流板304的板面和切向入口管303的內(nèi)壁沉積，以提高流體分離效率。

在本實用新型中，第一導流板304的圓弧形的外邊緣與切向入口管的內(nèi)壁相貼合，且第一導流板的圓弧形外邊緣的兩端與切向入口管的內(nèi)壁固定連接。第一導流板304的一端與分離筒體301外壁的距離L指的是第一橢圓的圓弧306的長軸的端點到分離筒體301外壁的垂直距離。

如圖5和圖7所示，第二導流板305的板面的外邊緣呈第二橢圓308形，第二導流板305的內(nèi)邊緣呈第三橢圓309形，且第三橢圓309與第二橢圓308共圓心；第二橢圓308的長軸的長度L4為分離筒體301內(nèi)徑D的1～10倍，第二橢圓308的短軸的長度L5與分離筒體301的內(nèi)徑D相同，第三橢圓309的長軸的長度L6為分離筒體301的內(nèi)徑D的1/8～10倍，第三橢圓309的短軸的長度L7為分離筒體301的內(nèi)徑D的1/8～1倍。

在本實用新型中，第二橢圓形和第三橢圓形均為橢圓形，為了便于區(qū)分和描述，而將其命名為第二橢圓形和第三橢圓形。

通過在分離筒體301的內(nèi)部設置第二導流板305，使從進料口312進入分離筒體301內(nèi)部的流體在第二導流板305的阻擋下，使進入由第二導流板305、分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁構建空間的流體減少，使流體對分離筒體301內(nèi)壁、輕相上升管302的外壁的沖擊腐蝕減緩，同時也能夠使沉積于分離筒體301的內(nèi)壁和/或輕相上升管302的外壁攜帶質減少，以提高分離筒體301的使用壽命和流體的分離效率。

如圖4所示，第二導流板305的板面與所述分離筒體301的軸線呈第四夾角δ設置，第四夾角δ與第二夾角β的角度相同；第二導流板305的下板面與所述進料口312的頂端相切，以使從進料口312進入的流體能夠在第二導流板305的板面的阻擋下，繼續(xù)沿進料口312頂端的切向進入分離筒體301內(nèi)，以減少流體進入分離筒體301內(nèi)部產(chǎn)生二次旋流。

在本實用新型中，第二導流板305的外邊緣與所述分離筒體301的內(nèi)壁固定連接，所述第二導流板305的內(nèi)邊緣與所述輕相上升管302的外壁固定連接。

在本實施例中，第二導流板305的外邊緣與分離筒體301的內(nèi)壁滿焊固定，第二導流板305的內(nèi)邊緣與輕相上升管302的外壁滿焊固定，以使從進料口312進入分離筒體301內(nèi)部的流體在第二導流板305的阻擋下，無法進入由第二導流板305、分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁構建空間，從而避免流體對分離筒體301內(nèi)壁輕相上升管302的外壁的沖擊腐蝕，同時也能夠減少流體中攜帶質沉積于分離筒體301的內(nèi)壁和/或輕相上升管302的外壁，以進一步提高分離筒體301的使用壽命和流體的分離效率。

在本實用新型提供的切向入口分離總成的材質可以為金屬，也可以為非金屬，還可以為金屬與非金屬的復合或組合形式。常用的金屬包括鋼、鐵、銅、鋅、鋁、鎳及其合金等，非金屬包括陶瓷、鑄石、橡膠等。

實施例2

圖8為本實用新型提供的反射流旋流分離器的結構示意圖；如圖8所示，本實用新型還提供一種反射流旋流分離器，包括本實用新型實施例1提供的切向入口分離總成、反射錐311和重相排料管310，重相排料管310設置于分離筒體301的底部，反射錐311設置于分離筒體301和重相排料管310之間承上啟下且重相排料管310通過反射錐311與分離筒體301相連通。

如圖8所示，重相排料管310通過反射錐311與分離筒體301相連通，通過設置重相排料管310以使流體在分離筒體301中分離出來的重相通過重相排料管310排出反射流旋流分離器，進行回收和處理；通過設置輕相上升管302，以流體在分離筒體301中分離出來的輕相能夠從輕相上升管302排出反射流旋流分離器，進行回收和處理。

本實用新型提供的反射流旋流分離器，通過在切向入口管303的內(nèi)部設置第一導流板304，切向入口管使進入切向入口管中的流體能夠沿第一導流板304的板面進入進料口312，避免在分離筒體的外部形成二次環(huán)流，降低流體運行壓降損失，減少流體中的攜帶質在入口部位沉積，減緩流體對入口部位的沖擊和腐蝕，提高分離效率；通過在分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁之間設置第二導流板305，使從進料口312進入的流體沿第二導流板305的板面進入分離筒體301的內(nèi)部進行分離，避免流體在分離筒體301的內(nèi)部形成筒體內(nèi)二次旋流，降低流體在分離通體內(nèi)部的運行壓降損失，減少流體中攜帶質在分離筒體301內(nèi)壁的沉積，減緩流體對分離筒體301內(nèi)壁的沖擊和腐蝕，保持流體分離效率的穩(wěn)定。

本實用新型提供的反射流旋流分離器通過在切向入口管303中設置第一導流板304，在分離筒體301的內(nèi)壁與輕相上升管302的外壁之間設置第二導流板305，使得流體在分離過程中的壓降損失減小，流體對入口部位和分離通體內(nèi)壁的沖擊腐蝕減緩，并且能夠有效避免流體中的攜帶質在入口部位和分離筒體301內(nèi)部的沉積，保持流體的分離效率的穩(wěn)定。

在本實用新型提供的反射流旋流分離器中，切向入口分離總成的數(shù)量為至少一套。

通過在反射流旋流分離中，設置多套入口分離總成以提高流體的處理能力和分離效率，縮短分離時間。

為了測試本實用新型提供的反射流旋流分離器的流體分離效果，本實用新型分別對以下不同結構的反射流旋流分離器1-5的分離性能進行了測試：

反射流旋流分離器1

反射流旋流分離器1的結構如本實施例2提供的反射流旋流分離器的結構，包括切向入口管、第一導流板、第二導流板、分離筒體、輕相上升管、反射錐和重相排料管，其中，分離筒體采用規(guī)格為φ114mm×10mm、長度為350mm、材質為SS304L無縫不銹鋼管；切向入口管采用規(guī)格為φ60mm×6mm、長度為350mm、材質為SS304L無縫不銹鋼管；輕相上升管采用規(guī)格為φ48mm×5mm、長度為300mm、材質為SS304L無縫不銹鋼管；反射錐采用規(guī)格為φ114mm×10mm/φ60mm×6mm、長度為400mm、材質為SS304L不銹鋼大小頭；重相排料管采用規(guī)格為φ60mm×6mm、長度為500mm、材質為SS304L無縫不銹鋼管；切向入口管的軸線與分離筒體的軸線呈形成72.5°角，并與分離筒體的外壁斜切向連接；第一導流板的長度為130mm，厚度為10mm，第一橢圓長軸長度為150mm，短軸長度為48mm，；第一導流板的板面與分離筒體的軸線相平行，其第一橢圓的長軸與切向入口管的軸線呈23°角設置，第一導流板的另一端與切向入口管的軸線的距離為8mm，且第一導流管的外邊緣與入口管的內(nèi)壁焊接固定；第二導流板厚度為10mm，第二橢圓長軸為長度為95mm、短軸長度為92mm，第三橢圓的長軸長度為52mm、短軸長度為50mm；第二導流板按照第二導流板的下板面與進料口頂端相切設置，且第二導流板的板面與分離筒體的軸線呈72.5°角設置；第二導流板的外邊緣與分離筒體內(nèi)壁滿焊固定，第二導流板的內(nèi)邊緣與輕相上升管的外壁滿焊固定。

在反射流旋流分離器1中，切向入口管、第一導流板和第二導流板的數(shù)量均為一個，第一導流板和第二導流板以及所用焊材的材質均為SS304L不銹鋼。

反射流旋流分離器2

反射流旋流分離器2的與反射流旋流分離器1的不同之處在于：切向入口管的軸線與分離筒體的軸線形成90°角并與分離筒體的外壁直切向連接；第二導流板中，第二橢圓線長軸的長度為92mm、短軸長度為92mm，第三橢圓的長軸長度為50mm、短軸長度為50mm。第二導流板的板面與分離筒體的軸線呈為90°角設置。

反射流旋流分離器3

反射流旋流分離器3與反射流旋流分離器2的不同之處在于：反射流旋流分離器3沒有設置第一導流板。

反射流旋流分離器4

反射流旋流分離器4與反射流旋流分離器2的不同之處在于：反射流旋流分離器4沒有設置第一導流板和第二導流板。

反射流旋流分離器5

反射流旋流分離器5與反射流旋流分離器2的不同之處在于：切向入口管、第一導流板、第二導流板、分離筒體、輕相上升管、反射錐、重相排料管以及所用焊材的材質均為Q345R不銹鋼；并且切向入口管、第一導流板和第二導流板的數(shù)量均為2個，2個切向入口管分別設置于分離筒體外壁上，且第一導流板和第二導流板分別與切向入口管一一對應。

在動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能評價中，相同工況下滿足“4N”級分離效率(即99.99％)的重相物最小分離尺寸、運行壓降及垢質沉積層厚度等，是評價動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能和內(nèi)部結構諸元組態(tài)的重要指標。動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能評價測試，必須將動力學反射流旋流分離器與其入口分離總成進行組合測試。綜合性能評價結果中，相同工況下滿足“4N”級分離效率(即99.99％)的重相物最小分離尺寸、操作彈性比、運行壓降及垢質沉積等指標變動情況，可以判斷和評價動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能及其內(nèi)部結構各部件組合結構的優(yōu)劣。相同工況下，“4N”級分離效率下重相物最小分離尺寸越小，表明動力學反射流旋流分離器綜合性能及其內(nèi)部各部件的組合結構越優(yōu)異。相同工況下，運行壓降越低，表明動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能更優(yōu)，其內(nèi)部各部件的組合結構更合理。相同工況下，垢質沉積層厚度越薄，表明動力學反射流旋流分離器入口分離總成綜合性能更優(yōu)，其內(nèi)部結構各部件的組合結構更合理。

反射流旋流分離器1-5的流體分離性能測試結果如下表所示：

表1：反射流旋流分離器1-5的流體分離性能測試表：

注:測試條件為溫度400℃；壓力3.0MPa；氣相流量520Nm³/h；氣相組成(V％)：CO為8.53，H₂為23.26，CO₂為15.15，CH₄為1.51，H₂O為38；N₂為13.46，H₂S為0.09；入口氣流中顆粒物含量為40-120mg/Nm³；顆粒物表觀密度665kg/m³；測試持續(xù)時間72小時。

從表1可以看出：

(1)反射流旋流分離器1-4，均配置1套切向入口管，它們在綜合性能測試評價首要指標即4N級分離效率時之重相最小分離尺寸中，其分離尺寸均較小。而反射流旋流分離器5，配置有2套切向入口管，其在綜合性能測試評價首要指標即4N級分離效率時之重相最小分離尺寸中，其分離尺寸較大。這說明，切向入口管的數(shù)量越少，其4N級分離效率越高，這是因為旋流分離器5相對于反射流旋流分離器1-4多配置1套切向入口管，使得旋流分離器5中，流體進料通道截面積相當于增加1倍，導致其流體分離效率大幅降低，相應壓降也大幅降低。

(2)通過反射流旋流分離器1-2和反射流旋流分離器3-4，對4N級分離效率時之重相最小分離尺寸、運行壓降、重相沉積層厚度等測試指標對比發(fā)現(xiàn)，反射流旋流分離器1和2明顯綜合分離性能較好，反射流旋流分離器3和4明顯綜合分離性能較差。這說明第一導流板和第二導流板對流體綜合分離指標的有很大提升。這是由于第一導流板和第二導流板與旋流分離器內(nèi)部的各部各部件相互協(xié)同，能夠提高流體綜合分離性能指標；而缺少第二導流板和/或第一導流板，無法實現(xiàn)內(nèi)部部件功能及其協(xié)同，無法使流體綜合分離指標有效提升。

(3)通過反射流旋流分離器1和2進行4N級分離效率時之重相最小分離尺寸、入口管壓降、重相沉積層厚度等性能指標的對比可以看出，反射流旋流分離器1比反射流旋流分離器2的綜合分離性能更佳。這說明采用斜切切向入口分離管比采用直切切向入口分離管綜合分離性能更佳。這是由于采用直切切向入口分離管，流體中部分沉降下來的重相顆粒物，更易于在切向入口管中停留和聚集，而采用斜切切向入口分離管，流體在重力作用下難于在斜切切向入口管中停留和聚集；并且，斜切式切向入口管能夠強化氣流向下運動，有助于改善綜合分離性能指標。

(4)通過反射流旋流分離器3和4進行4N級分離效率時之重相最小分離尺寸、入口管壓降、重相沉積層厚度等性能指標的對比可以看出，反射流旋流分離器3較反射流旋流分離器4的綜合分離性能略優(yōu)。這說明第二導流板對降低流體運行壓降、防止輕相上升管壁垢質沉積和提高分離效率等方面，功效顯著。

(5)通過反射流旋流分離器2和3進行4N級分離效率時之重相最小分離尺寸、入口管壓降、重相沉積層厚度等性能指標的對比可以看出，反射流旋流分離器2較反射流旋流分離器3的綜合分離性能更優(yōu)。這說明第一導流板對降低流體在切向入口管中運行壓降、防止入口管末端垢質沉積和提高分離效率等方面，功效顯著。

綜上所述，本實用新型提供的切向入口分離總成，對提升反射流旋流分離器的分離效率、降低運行壓降和防止重相在分離器內(nèi)沉積等方面有顯著貢獻。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。