專利名稱：人字型葉片分離部件及其分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的人字型葉片分離部件及其分離器是通過離心力的作用從氣體中分離彌散粒子的，它屬于旋風(fēng)分離器的改進。
從氣體中分離液滴或除去粉塵的方法很多，常見的方法有旋風(fēng)分離、布袋過濾、濕膜除塵、紙芯(或鋼絲絨芯)過濾、靜電除塵(或除霧)等等。在這些方法中，根據(jù)分離器的操作原理可以分成三個基本類型(1)慣性型的;(2)離心型的;(3)表面型的。然而，實際應(yīng)用的分離器中沒有一個是單純運用一種工作原理作為分離基礎(chǔ)的。而且，現(xiàn)有技術(shù)對分離器工作原理的研究是非常不夠的，特別是它們的計算方法。離心型分離器是例外，因為它可以照旋風(fēng)分離器一樣計算，但這樣的計算也是非常近似的。見現(xiàn)有技術(shù)“第四節(jié)分離器”，蘇聯(lián)專家A.Д.杜馬什涅夫編著，大連工學(xué)院化學(xué)生產(chǎn)機器及設(shè)備教研室譯《化學(xué)生產(chǎn)機器及設(shè)備》上冊，化學(xué)工業(yè)出版社出版P234～239(1957)。盡管這些分離方法已在工業(yè)生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，但是還有一些工藝條件比較特殊的地方，至今沒有解決好分離液滴或除塵的問題，給工業(yè)生產(chǎn)帶來許多困難，例如1.蒸汽鍋爐的上汽包出口處，原有一個蝸殼式汽水分離器，距離沸騰的水而很近，常因水滴飛濺等原因，有大量水份隨同蒸汽進入蝸殼。當(dāng)水份過多時，分離器來不及將水份分離出來，又被蒸汽帶入蒸汽管道。在中國，中小型合成氨廠，都是用這種間忽帶水的飽和蒸汽，直接輸入轉(zhuǎn)化爐中，以制取氫氣。當(dāng)水份進入轉(zhuǎn)化爐后，爐溫聚降，造成減產(chǎn)。長期使用這種帶水的蒸汽又會造成轉(zhuǎn)化爐內(nèi)釩觸煤污染、結(jié)塊，使其性能、壽命大大下降，并導(dǎo)致系統(tǒng)的生產(chǎn)能力降低。
2.火力發(fā)電站的蒸汽鍋爐，是先由上汽包輸出飽和蒸汽，經(jīng)過熱段過熱后成為過熱蒸汽，輸往汽輪機。當(dāng)飽和蒸汽中夾帶少量水份時，過熱段可以將這些水份汽化。要是飽和蒸汽中一次帶水過多，過熱段來不及全部汽化，就會有殘余水滴被蒸汽夾帶到汽輪機內(nèi)。高速運行的汽輪機葉片，遇到這種水滴，是極為不利的。檢查長期運行后的汽輪機葉片，常常發(fā)現(xiàn)被水滴擊傷的現(xiàn)象。因此電站鍋爐也有改進上汽包汽水分離器的必要。
3.合成氨廠的銅洗工段，是用醋酸銅氨液對一百多個大氣壓下的氮氫氣進行清洗，除去其中的微量氧、一氧化碳等有害氣體。銅洗塔的出口處，原來是用鋼絲絨過濾的方法阻止銅液隨氣流進入管道。這種過濾方法效果不好，經(jīng)常出現(xiàn)“銅塔帶液”問題，對后工序，造成極大威脅。
4.傳統(tǒng)的高壓油分離器，進氣口的氣流速度常為12～15米/秒，進入分離器后，氣體的速度降低，氣體中的霧滴由于重力的作用逐漸沉降實現(xiàn)氣液的分離?？墒?，氣體在高壓下，密度很大，大部份氣體分子又在湍流運動中，這些因素對自然沉降都很不利，所以高壓下的分離設(shè)備如油分離或氨分離設(shè)備也很有改進的必要。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，尋求一種有計算依據(jù)、高效且結(jié)構(gòu)簡單、使用維護方便的除液或除塵設(shè)備，本發(fā)明提供了一種人字型葉片分離部件(簡稱分離部件)及其分離器，它可以根據(jù)不同的工藝條件具體設(shè)計制造，因而可以保證在各種操作條件下的高效分離，解決了長期存在的困難問題。
將數(shù)條角鋼、槽鋼或剖開的管子按排垂直平行同向并按一定的間隔排列，相鄰兩排內(nèi)的型鋼位置相錯，固定于底板和頂板上組成的氣液分離部件及其分離器，其特征在于，所述的型鋼是一種人字型葉片，將人字型葉片按排垂直平行并按一定間隔排列，每兩排人字型葉片為一組，同一組內(nèi)的二排人字型葉片放置方向相反，并使第二排的每個人字型葉片與前一排兩個人字型葉片相鄰的兩邊互相扣合，人字型葉片固定在由四塊板材組成的帶有滯流擋板的框架內(nèi)，組成一個人字型葉片分離元件(簡稱分離元件)，一個分離元件至少由一組(或兩排)人字型葉片組成，分離元件與底座和頂蓋一起組成一個人字型葉片分離部件(簡稱分離部件)，分離部件的進口與分離元件的進口聯(lián)通，分離部件的出口與分離元件的出口聯(lián)通，將分離部件或分離元件安裝在帶有氣體進出口和排放口的容器內(nèi)，即構(gòu)成一個人字型葉片分離器;分離部件也可以置于設(shè)備內(nèi)部使用，此時，分離部件的出口與設(shè)備的出口聯(lián)接，分離部件的進口和排放口可以簡化，使第一組分離元件的進口側(cè)面直接暴露于該設(shè)備的氣體之中，分離部件與設(shè)備的聯(lián)接方式可以采用焊接、鉚接或螺栓聯(lián)接;分離部件還可以和其它形式的分離器配套使用，組成一個復(fù)合式分離器;為簡化結(jié)構(gòu)，也可以用成組的人字型葉片代替分離元件組成分離部件或分離器。
在人字型葉片分離元件中，一個分離元件至少由一組(或兩排)人字型葉片組成，每排人字型葉片之間，以及葉片的排與排之間都留有適當(dāng)?shù)拈g隙，第一排相鄰二葉片的間隙正對第二排與之相扣合的人字型葉片的角的頂端，氣流從第一排葉片的間隙流入，遇到第二排葉片頂角的阻擋，改變方向，沿第一、二兩排相應(yīng)葉片組成的兩個邊分別形成的通道流動，又遇到第一排葉片的頂角的阻擋，由第二排葉片的間隙處流出。當(dāng)氣體在頂角處改變方向時，氣體中夾帶的液滴或粉塵，受離心力的作用被分離出來。集積在頂角處，然后沿葉片縱長方向，垂直下降，直到框架下部排出。
分離元件的第一排葉片為進口端面，第二排葉片為出口端面。在出口端面的下半部，安裝有滯流擋板，滯流擋板將分離元件的下半部氣流擋住，速度降低，成為滯流區(qū)。當(dāng)葉片將氣流中的液滴或粉塵分離出來，沿葉片垂直降落，進入滯流區(qū)時，因氣流速度降低，可以安全降落，不再有被氣流重新吹走的危險。被分離的液滴或粉塵經(jīng)液封擋板排到分離部件或分離器的底部，然后經(jīng)排出孔排除。
在雙排葉片的基礎(chǔ)上，增加葉片的排數(shù)，使氣流經(jīng)多次折流，改向，進行多次分離，便成為多排葉片分離元件。
關(guān)于人字型葉片分離元件的外形圖見圖1，其中，1框架，2第一排人字型葉片，3第二排人字型葉片，4滯流擋板;圖2是雙排人字型葉片分離元件的側(cè)視圖，圖3是圖2的AA剖視圖;圖4是多排人字型葉片分離元件的側(cè)視圖，圖5是圖4的BB剖視圖。
分離元件與底座和頂蓋一起組成一個分離部件。分離部件的進口與分離元件的進口相通，分離部件的出口與分離元件的出口相通。
為簡化結(jié)構(gòu)，也可以用成組的人字型葉片代替分離元件組成分離部件或分離器。
關(guān)于“人字型葉片分離部件”見圖6和圖7，圖6是單級人字型葉片分離部件，其中1底座2分離元件3頂蓋圖7是二級人字型葉片分離部件，其中1底座2一級分離元件，3二級分離分離元件，4頂蓋當(dāng)使用多級分離部件進行氣液或氣固分離作業(yè)時，其中相同氣體流速的分離元件稱為一級，在同一個分離部件內(nèi)，可以使用一級以上的分離元件串聯(lián)或并聯(lián)，在同一級分離部件內(nèi)，可以采用相同或不同的分離元件串聯(lián)或并聯(lián)。
在分離部件中，分離元件的有效通氣面積F(毫米2)為f＝n(H-h4)e(毫米2)
式中n排葉片的縫隙數(shù)H葉片總高(毫米)h1滯流擋板高 (毫米)e縫隙寬(毫米)氣體通過分離元件的速度，可根據(jù)不同的工藝條件，選用不同的速度。氣體的流速越高，流經(jīng)葉片頂角處改變方向時所受的離心力就越大，在正常情況下分離效率就越高。
在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)介質(zhì)的工藝條件和需要選用單級或多級分離部件，并組裝成相應(yīng)的人字型葉片分離器。例如，將洗滌塔的頂部、鍋爐上汽包等容器的排氣量換算成該容器流通斷面上的流量，其流速是很低的。但當(dāng)氣體到達(dá)該容器的出口管孔時，立即以高速流動(一般管道的流速為10米/秒左右)。在容器的出口處，氣體由低速變?yōu)楦咚?，將產(chǎn)生一個吸塵器效應(yīng)，可將那些低速氣流帶不動的液滴或粉塵吸入出口管管孔。例如正在沉降的液滴或粉塵，經(jīng)過出口管管孔附近時，將改變運動方向，被吸入出口管。另外，由于容器內(nèi)各種介質(zhì)的相互作用，常出現(xiàn)液滴飛濺，或固體顆粒被拋擲起來的現(xiàn)象。這些飛濺或被拋擲的顆粒，本來也是低速氣流帶不動的，它們可借助外力的作用，跳入出口管管孔，然后被高速氣流帶走。這類容器出口處，宜選用多級人字型葉片分離器，其第一級分離元件，可選用低速氣流分離元件。
分離部件或者由它組裝成的人字型葉片分離器，可以根據(jù)安裝位置的要求，將分離部件或人字型葉片分離器設(shè)計成圓柱形或立方形，或者其它各種形式。在圓柱形分離部件的圓周上配置分離元件時，可沿圓周均勻分布，也可以間斷分布，相鄰兩級分離元件的布置方位可以相互錯開，分離元件的外形可以做成薄方塊形或瓦塊形，瓦塊形分離元件中的人字型葉片沿圓弧線排列。如圖6及圖7是圓柱體型的分離部件。立方形的分離部件，可由如圖1所示的雙排或多排的人字型葉片組成的分離元件串聯(lián)或并聯(lián)制成。
本發(fā)明的分離部件，可以根據(jù)具體的工藝條件選用合適的材料，如金屬、塑料、玻璃鋼、耐高溫和/或耐腐蝕的砌體等制成。
在人字型葉片分離部件中，構(gòu)成分離元件的人字型葉片可以有不同的形式，如圖8-12給出了常用的五種型式的人字型葉片的斷面8是普通人字型葉片斷面9是帶有捕集槽的人字型葉片斷面10是寬邊人字型葉片斷面11是普通砌體人字型葉片斷面12是帶有捕集槽的砌體人字型葉片斷面圖在圖8-12中a為人字型葉片的頂角(°)b為人字型葉片的寬度(毫米)c為人字型葉片的邊長(毫米)在實際使用中，可以根據(jù)工藝條件的不同選用不同型式的葉片。例如，如果氣流中夾帶的液滴太多或粉塵太輕，已經(jīng)分離出來的液滴或粉塵，集結(jié)在葉片的頂角處垂直下降時，有被后面吹來的氣流重新帶走的危險，可選用帶捕集槽的人字型葉片。
寬邊葉片組成的分離元件，有較長的狹窄通道，當(dāng)氣體以湍流狀態(tài)通過狹窄通道時，根據(jù)分子碰撞理論，油霧微粒容易與通道側(cè)壁相碰撞，并附著于壁上，使葉片分離器在進行離心分離的同時，又產(chǎn)生除霧效果。如可以選用寬邊人字型葉片分離技術(shù)改進合成氨高壓油分離器的分離效果。
在分離部件或分離元件中使用的人字型葉片，其頂角α為0～120°，當(dāng)采用瓦塊型分離元件，葉片沿圓弧線排列時，遠(yuǎn)離圓心的葉片頂角為α，則與之相鄰的近心葉片的頂角為α+β，β等于葉片的寬度b與圓心的對應(yīng)角，葉片的邊長為10～350毫米，葉片厚度為0.3～200毫米，葉片的高度根據(jù)實際需要選定。也可以選用帶有捕集槽的人字型葉片，其捕集槽的斷面形狀可以是方形、長方形或圓形，人字型葉片的制造可以采用壓制法或鑄造法制成，對于某些需要耐腐蝕或耐高溫的分離器，例如煤氣爐出口氣體的氣固分離器，分離部件中的人字型葉片可以選用塊狀耐火材料的砌體結(jié)構(gòu)制成。
在分離部件中，在分離元件進氣側(cè)的下部，可以安裝液封擋板，在排氣側(cè)的下部安裝著分離元件的滯流擋板。當(dāng)人字型葉片的高度為H時，滯流擋板的高度h1＝(0.2～0.5)H，液封擋板的高度h2＝(0.05-0.1)H。
人字型葉片分離元件的底部，可于葉片根部與框架聯(lián)接處開孔、或開縫隙、或?qū)⑷~片墊高，提高排液能力。當(dāng)人字型葉片分離元件用于除塵時，框架的底邊和由該分離元件組成的分離部件的底板可以作成傾斜面，以便流放粉塵。
由人字型葉片分離部件組成的人字型葉片分離器的容器底板，可做成階梯形底座，利用階梯的垂直面代替分離元件的滯流擋板。如圖7二級圓柱形分離部件，兩級分離元件之間的位差所形成的階梯即作為前一級分離元件的滯流擋板。此外，人字型葉片的捕集槽，其截面積可以加大，以便于在槽內(nèi)加設(shè)高壓導(dǎo)線，或梳狀放電元件，或噴淋器，利用感應(yīng)電荷，或離子風(fēng)，或增濕作用提高除塵或除霧效果。
本發(fā)明的分離部件可以用于氣液分離或氣固分離作業(yè)。
人字型葉片分離部件及其分離器是利用氣體回轉(zhuǎn)流動時，氣體中夾帶的液滴或粉塵受離心力的作用分離出來的。其工作原理與旋風(fēng)分離器相同。與旋風(fēng)分離器相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.在低的氣體流速下可以保證分離作用的高效率。
工業(yè)上使用的旋風(fēng)分離器，常用于除塵。氣流回旋流動時的曲率半徑R隨分離器的直徑大小而異，分離器的直徑通常在200～1000毫米范圍內(nèi)。個別特殊設(shè)計，曲率半徑R值可達(dá)50毫米。
人字型葉片分離器的曲率半徑R值極小，通常為5～10毫米，最小值可為1毫米。旋風(fēng)分離器與人字型葉片分離器的曲率半徑R值之比，可以認(rèn)為相差50倍左右。
離心力的公式，可寫為F= (m v2)/(R)當(dāng)氣流中夾帶的質(zhì)點為定值時，m為定值，所需最小離心力F亦為一定值。這時，R值越小，所需的氣流速度V值越小。
假定旋風(fēng)分離器的R1＝50毫米，V1＝12米/秒，那么，葉片分離器的R2＝1毫米，則V2＝1.68米/秒，即可保證相同的分離效率。
2.人字型葉片分離部件及其分離器內(nèi)氣流層厚度小，分離效率高。
旋風(fēng)分離器的氣流層厚度，由外殼與中心管之間通道寬度所決定。單式旋風(fēng)分離器的氣流層厚度為100～500毫米，復(fù)式旋風(fēng)分離器的氣流層厚度為30～100毫米。人字型葉片分離器的氣流層厚度，非金屬葉片可定為50～100毫米，薄鋼板沖壓葉片可定為1～3毫米。旋風(fēng)分離器與人字型葉片分離器的氣流層厚度之比，可以認(rèn)為相差20倍左右。
氣流夾帶的液滴或粉塵，在離心力的作用下，將沿離心力的方向移動。氣流層厚度越小，所需移動的距離越短，因此，人字型葉片分離器的分離效率比旋風(fēng)分離器要高。
3.人字型葉片分離部件及其分離器可以采取多種形式提高分離效率，而旋風(fēng)分離器不能采取類似的措施。
(1)可將低速分離元件和高速分離元件串聯(lián)起來成為多級人字型葉片分離器。
(2)可采用帶有捕集槽的葉片。
(3)可采用滯流區(qū)保護板，保持液體或粉塵安全下降。
4.可安裝在容器內(nèi)部氣體的排出口前，簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，方便操作、而在同樣情況下安裝旋風(fēng)分離器則有下列困難(1)當(dāng)旋風(fēng)分離器的出口管與容器出口管的管口聯(lián)接時，則旋風(fēng)分離器的其它管口，如氣體進口、液體或粉塵排出口均暴露在容器內(nèi)部的氣氛當(dāng)中，極易成為短路，造成排液排粉困難。
(2)旋風(fēng)分離器的進口處將產(chǎn)生吸塵器效應(yīng)。相反，在容器內(nèi)部的出口管道前安裝人字型葉片分離器，可以解決這些困難。
5.流量極小的氣體，旋風(fēng)分離器不能處理，而人字型葉片分離器可以解決。例如，合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)中高壓下的氣液分離問題。
此外，本發(fā)明與前面所述的現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點也是突出的。前面所述的采用型鋼制備用于氣液分離操作的分離部件及其分離器，在要求被處理的氣體速度≤0.3米/秒的情況下主要是利用其氣液接觸表面積的大小來保證分離效率的高低的。因而，在工藝條件一定的情況下，要保證分離效率較高，一是要求氣速低，二是要求接觸表面積大，分離器的體積也就要大而笨重，并且造價提高。實際上分離器不可能做的過大，因而其分離器操作的效率一般不很理想。
綜上所述，本發(fā)明的人字型葉片分離部件及其分離器是目前工業(yè)和民用生產(chǎn)中一種比較理想的氣液或氣固分離設(shè)備。
下面是本發(fā)明的實施例實施例一5000噸/年合成氨廠φ500毫米銅洗塔內(nèi)頂部安裝的人字型葉片分離器該分離器是安裝在銅洗塔內(nèi)頂部的一個二級圓柱形葉片分離部件。分離部件的出口與銅洗塔的出口相連通，分離部件的入口和排液口暴露于銅洗塔的內(nèi)部。分離部件與塔的聯(lián)接采用螺栓聯(lián)接。在該二級分離部件中分離部件總高400毫米一級分離元件筒體直徑φ300毫米二級分離元件筒體直徑φ200毫米一級分離元件中氣速V1＝1米/秒二級分離元件中氣速V2＝4米/秒每級分離元件中安裝人字型葉片一組(二排)人字型葉片高H＝160毫米滯流擋板高h(yuǎn)1＝60毫米滯流擋板有效長度100毫米在一級分離元件上配置狹縫12條在二級分離元件上配置狹縫6條葉片形狀普通人字型葉片葉片厚度1.2毫米葉片寬度25毫米在兩級分離元件中第一排葉片頂角α1＝α2＝60°在一級分離元件中葉片的修正角β1＝10°在二級分離元件中葉片的修正角β2＝15.6°φ500毫米銅洗塔人字型葉片分離器示意圖見圖13。其中，1底座，2一級分離元件，3二級分離元件，4安全活門，5頂蓋，6氣體入口，7氣體出口。
φ500毫米銅洗塔人字型葉片分離器與該塔原設(shè)計中使用分離部件的比較銅洗塔原設(shè)計中的分離部件，有的采用鋼絲絨過濾器，有的將鋼絲絨改為鮑爾環(huán)，并將其名稱改為破沫器，分離器等等。這幾種都是采用過濾器的原理，以分離氣體中的液滴。
銅洗操作是在高壓容器內(nèi)進行的，氣體、液體的物理化學(xué)性能都有所改變，醋酸銅氨液可能產(chǎn)生沉淀，也可能被油污污染。正在運行中的醋酸銅氨液，可能以懸浮液滴，飛濺液滴，泡沫，液泛等多種形態(tài)，隨同氣流上生。上升液體進入過濾層后，可能附著在過濾材料上面，過濾材料的表面積越大，附著的液體越多，加上表面張力的作用，這部份液體不再回流。當(dāng)過濾材料和附著在濾材上的液體阻塞塔內(nèi)通道時，氣體將推動液體繼續(xù)上升，直至塔頂出口，形成“帶液”現(xiàn)象。
銅洗塔內(nèi)下部填料到上部分離器之間有一段空塔，這段空塔本身就具有良好的氣液分離作用，例如飛濺液滴或泡沫層都只能在空塔中上升一定高度，便要降落或停止升高。要是過濾器太長，使空塔縮短，就可能削弱空塔的分離功用，使過濾器成為液滴上升的階梯，起到接力提攜的作用。
銅洗塔采用人字型葉片分離器，是利用旋風(fēng)的原理，用離心力把液滴強行分離出來。人字型葉片分離器，具有旋風(fēng)分離器的成熟性，可靠性，高效性，和不需更換濾芯等等優(yōu)點，同時又克服了旋風(fēng)分離器不能在容器內(nèi)安裝使用的缺點。人字型葉片分離器與氣、液接觸的表面積極小，不可能在其表面附著大量液體。人字型葉片分離器的高度也很小，用它來代替原來的過濾器，可使空塔高度增加300～1000毫米。因此，在銅洗塔頂部安裝人字型葉片分離器能夠提高氣液分離效率，較好地解決銅洗塔的帶液問題。
實施例2葉片-蝸殼復(fù)合式氣液分離器在原K鍋爐上汽包蝸殼式汽水分離器(1)的蝸殼進口處加裝一個低流速的人字型葉片分離元件(4)，見圖14，把飛濺水滴等低速汽流帶不動的水份分離掉。再在蝸殼進口處加一進口擋水板(3)使汽流以較高的速度沿蝸殼內(nèi)壁旋流，將剩余水滴分離出來，集聚在蝸殼下部。在蝸殼下部再加一塊下?lián)跛?2)防止積水被汽流帶走。其葉片-蝸殼復(fù)合式氣液分離器及其有關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸如下K4鍋爐汽包直徑φ1000毫米K4鍋爐汽包長度4000毫米蒸汽總管直徑φ108毫米蝸殼分離器高200毫米蝸殼分離器長640毫米人字型葉片分離元件采用一級分離分離元件內(nèi)氣體流速V＝3米/秒分離元件的外形薄方塊型分離元件高180毫米分離元件寬60毫米分離元件長640毫米滯流擋板高68毫米葉片形狀普通人字型葉片葉片頂角α＝60°葉片厚度3毫米葉片寬度40毫米葉片間縫隙寬度10毫米分離元件內(nèi)葉片排數(shù)2排分離元件內(nèi)每排葉片數(shù)13片分離元件與蝸殼的聯(lián)接采用螺栓聯(lián)接。
原蝸殼分離器經(jīng)改造為葉片-蝸殼復(fù)合式分離器后，經(jīng)在K鍋爐上試用，并在蒸汽總管上安裝一個容器式分離器以觀察經(jīng)本發(fā)明的分離器后蒸汽帶水情況，經(jīng)半年多觀察，未發(fā)現(xiàn)帶水。


圖1.人字型葉片分離元件外形圖。
其中1框架、2第一排人字型葉片、3第二排人字型葉片、4滯流擋板圖2雙排人字型葉片分離元件側(cè)視3圖2的AA剖視4多排人字型葉片分離元件側(cè)視5圖4的BB剖視6單級人字型葉片分離部件其中1底座、2分離元件、3頂蓋圖7二級人字型葉片分離部件其中1底座、2一級分離元件、3二級分離元件、4頂蓋圖8普通人字型葉片斷面9帶有捕集槽的人字型葉片斷面10寬邊人字型葉片斷面11普通砌體人字型葉片斷面12帶有捕集槽的砌體人字型葉片斷面8-12中a為人字型葉片的頂角(度)b為人字型葉片的寬度(毫米)c為人字型葉片的邊長(毫米)圖13φ500毫米銅洗塔人字型葉片分離器其中1底座、2一級分離元件、3二級分離元件、4安全活門、5頂蓋、6氣體入口、7，氣體出口圖14葉片-蝸殼復(fù)合式氣液分離器其中1.蝸殼式汽水分離器部份2.下?lián)跛?.進口擋水板4.人字型葉片分離元件
權(quán)利要求
1.將數(shù)條角鋼、槽鋼或被剖開的管子按排垂直平行同向按一定間隔排列，相鄰兩排內(nèi)的型鋼位置相錯，固定于底板和頂板之間組成的氣液分離部件及其分離器，其特征在于，所述的型鋼是一種人字型葉片，將人字型葉片按排垂直平行按一定間隔排列，每兩排人字型葉片為一組，同一組內(nèi)的二排人字型葉片放置方向相反，并使第二排的每個人字型葉片與前一排兩個人字型葉片相鄰的兩邊互相扣合，人字型葉片固定在由四塊板材組成的帶有滯流擋板的框架內(nèi)，組成一個人字型葉片分離元件(簡稱分離元件)，一個分離元件至少由一組人字型葉片組成，分離元件與底座和頂蓋一起組成一個人字型葉片分離部件(簡稱分離部件)，分離部件的進口與分離元件的進口聯(lián)通，分離部件的出口與分離元件的出口聯(lián)通，將分離部件或分離元件安裝在帶有氣體進出口和排放口的容器內(nèi)，即構(gòu)成一個人字型葉片分離器；分離部件也可以置于設(shè)備內(nèi)部使用，此時，分離部件的出口與設(shè)備的出口聯(lián)接，分離部件的進口和排放口可以簡化，使第一組分離元件的進口側(cè)面直接暴露于該設(shè)備的氣體之中，分離部件與設(shè)備的聯(lián)接方式可以采用焊接、鉚接或螺拴聯(lián)接；分離元件或分離部件還可以和其它形式的分離器配套使用，組成一個復(fù)合式分離器；為簡化結(jié)構(gòu)，也可以用成組的人字型葉片代替分離元件組成分離部件或分離器。
2.按權(quán)利要求1所述的分離部件，其特征在于，相同氣體流速的分離元件稱為一級，在同一個分離部件內(nèi)，可以使用一級以上的分離元件串聯(lián)或并聯(lián)，在同一級分離部件內(nèi)，可以采用相同或不相同的分離元件串聯(lián)或并聯(lián)。
3.按權(quán)利要求1所述的分離部件，其特征在于，所述的分離部件的外型可以是立方形或圓柱形，在圓柱形分離部件的圓周上配置分離元件時，可沿圓周均勻分布，也可以間斷分布，相鄰兩級分離元件的布置方位可以相互錯開，分離元件的外形可以做成薄方塊形或瓦塊形，瓦塊型分離元件中的人字型葉片沿圓弧線排列。
4.按權(quán)利要求1所述的分離部件，其特征在于，分離部件可以用金屬和/或非金屬材料制成。
5.按權(quán)利要求1～4所述的分離部件，其特征在于，所述的人字型葉片的頂角α為0～120°，當(dāng)采用瓦塊形分離元件，葉片沿圓弧排列時，遠(yuǎn)離圓心的葉片的頂角為α，與之相鄰的近心葉片的頂角為α+β，β等于葉片寬度與圓心的對應(yīng)角，葉片的邊長為10～350毫米，葉片厚度為0.3～200毫米，葉片的長度根據(jù)實際需要選定，也可選用帶有捕集槽的人字型葉片，其捕集槽的斷面形狀可以是方形、長方形或圓形，人字型葉片的制造可以采用壓制法或鑄造法制成，也可以采用砌體結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求1～4所述的分離部件，其特征在于，在其分離元件的進氣側(cè)下部，可以安裝液封擋板，在排氣側(cè)的下部安裝著分離元件的滯流擋板，當(dāng)人字型葉片的高度為H時，滯流擋板的高度h1＝(0.2～0.5)H，液封擋板的高度h2＝(0.05～0.1)H，分離部件的底板可以做成階梯形底座，利用階梯的垂直面代替分離元件的滯流擋板，也可以將分離元件框架的底邊和分離部件的底板做成傾斜面，以便溜放粉塵。
7.按權(quán)利要求1～4所述的分離部件，其特征在于，人字型葉片的捕集槽其截面積可以加大，以便于在槽內(nèi)加設(shè)高壓導(dǎo)線，或梳狀放電元件，或噴淋器，利用感應(yīng)電荷，或離子風(fēng)，或增濕作用提高除塵或除霧的效果。
全文摘要
本發(fā)明是通過離心力的作用從氣體中分離彌散的粒子。人字型葉片分離部件及其分離器，可單獨使用；也可和其他形式的分離器配套使用；可置于設(shè)備的內(nèi)部或外部；可用于氣液或氣固分離作業(yè)；可根據(jù)需要使用金屬或非金屬材料制成。具有制造工藝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、分離效率高等特點，特別是解決了高壓狀態(tài)下長期存在的分離效率低的問題。本發(fā)明適用于化工、冶金、火力發(fā)電等各種工業(yè)和民用氣液或氣固分離作業(yè)的需要。
文檔編號B04C5/00GK1045235SQ89100799
公開日1990年9月12日 申請日期1989年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月3日
發(fā)明者喻檀 申請人:喻檀