[其他]旋流分離器

無效

• 申請號: 85106926
• 申請日: 1985-09-14
• 公開（公告）號: CN85106926A
• 公開（公告）日: 1987-03-11
• 發明（設計）人: 迪爾克·阿蘭·科利曼;馬丁·瑟馬斯·塞
• 申請（專利權）人: B·W·N·沃托爾·賴特斯有限公司
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙蓉民

本發明所論及的是旋流分離器。本發明的分離器可用于從大體積的較重的物相（即比重較大的液體）中分離出較輕的物相（即比重較小的液體），比如從油水混合物中分離油，使較大體積的物相中的雜質保持在最小范圍內。一般來說，旋流分離器是為與上述相反的目的而設計的，即設計成從大體積的較輕的物相中分離出較重的物相，使較小體積的物相中的雜質保持在最小范圍內。以本發明的一種情況而言，在典型的液-液彌散體中，最初較輕的（不很稠的）物相體積所占比小于1%，但也可更大些。

根據本發明的一個觀點所提供的旋流分離器，它至少應包括一個首段（入口段）和一個單獨的入口。該首段基本呈一回轉體形，它有一個前端面和一個后端面。后端面的直徑比前端面的直徑小。在前端面或鄰近前端面處至少有一個切向的入口，以便把需要分離的原始液體通過該入口引入到旋流分離器中。該旋流分離器至少還應有兩個出口。

本發明中旋流分離器的一種形式：其中dL是首段在入口處的直徑;d₂是首段在后端面的直徑;dL大于d₂。dL是從旋流分離器軸線到流體進入旋流分離器時的平均點半徑的兩倍，并且大于di;Ai是旋流分離器流體入口的面積，該面積是在旋流分離器的軸線和流體流入的平均點所在的平面上計算出的，于是：

(πd₂di)/(4Ai) 的值在3到12之間，若在4到10之間則更可取，而以6到8為最佳。上述的數值稱為“渦流系數”，這將在后面進行較詳細的討論。

旋流分離器還可包括一個基本呈軸對稱的中段（分離段），該中段位于首段后端面上并與首段同軸。旋流分離器的另一種形式還可包括一個末段（出口段），該末段基本上與中段同軸，位于中段遠離首段的一端。若在末段之外還有附加段將更理想。

在本發明的一個特別形式中，d₂是首段在后端面的直徑，d₂是在點Z₂處量取的，對于所有的Z＞Z₂處，有下列一個最重要條件：

t_an^-1( (d₂-d)/(2(z-z₂）) )<2⁰

Z是沿旋流分離器的軸線、入口下游某點與入口之間的距離。

入口最好是通向一個內螺旋的送料道，該送料道可以是一漸開線形狀的。有一種送料道，它對旋流器軸線的弧角至少是360°。送料道也可以按照繞軸線每單位角度基本相同的徑向遞減量收斂。流體在進入旋流器時，在向軸線下游的方向上可以有一個分量。

在本發明的另一種形式中旋流分離器的詳細說明如下：旋流分離器有一個基本呈回轉體形的首段并帶有一個單獨的入口（最好是切向的，并且最好有一條內螺旋送料道，比如一條漸開線形狀的通道），需要分離的原始液體通過入口引入旋流分離器，鄰近首段有一與其同軸基本上呈軸對稱的中段，該中段向一個末段收斂（最好是連續的收斂）。首段在不與中段相鄰接的一端有一個軸向溢流口（即在首段的端壁上）。該旋流分離器有下列（ⅰ）-（ⅴ）五個關系式：其中d₁是旋流器在流體進入首段處的直徑（忽略任何送料道）;di是流體進入旋流器的半徑的兩倍（也就是入口中心線的切線與旋流器軸線之間最小距離的兩倍）;Ai是流體進入旋流器時入口的橫截面積，該面積是在平行于旋流器軸線并垂直于入口中心線的切線的平面上計算出的，該入口中心線的切線不與旋流器的軸線平行;d₂是旋流器的首段與中段銜接處的直徑，該銜接處在旋流器軸向位置Z₂處（從入口平面算起），于是對所有的Z＞Z₂處有這樣一個最重要的條件：

t_an^-1( (d₂-d)/(2(z-z₂）) )<2⁰

d是旋流器在Z處的直徑;d₃是旋流器的中段與末段銜接處的直徑，即Z₃處的直徑;對所有的Z＞Z₃處，d/d₃＞0.98;d₀是軸向溢流口的最小內徑，于是：

（ⅰ）3< (πd₂di)/(4Ai) <12

（ⅱ）20′＜α＜2°

α是中段的收斂半角，即：