專利名稱：用于分離微粒的分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將微粒尤其是小液滴從包含所述微粒的氣流 中分離出來的分離裝置，該分離裝置具有導(dǎo)引所述氣流的、帶有至少 一個用于使氣流轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向區(qū)域的流動通道和用于接納所述微粒的接 納容器，此外所述流動通道具有通向所述接納容器的、用于將所述微 粒從所述氣流中分離出來的支路，
背景技術(shù)：
所述的分離裝置可以用于分離固體的微粒比如灰塵或沙子，并且 尤其用于分離小液滴形式的微粒。用于分離小液滴的分離裝置比如用 在石油化學(xué)的提煉設(shè)備中并且尤其用在用于工業(yè)氣體的空氣分離設(shè)備 中。在所述的設(shè)備中先后布置了具有離心壓縮機(jī)軸的壓縮機(jī)級。在這 些壓縮機(jī)級之間可以連接前迷類型的分離裝置。由此可以將離開前置
入所述分離裝置中。在^成分低于露k時，會在k入的氣流中產(chǎn)生一 定的水量和小液滴大小，氣流跟隨流動通道的轉(zhuǎn)向區(qū)域。小液滴由于 其慣性沒有完全跟隨所述轉(zhuǎn)向區(qū)域，并且由此朝所述流動通道的在徑 向上處于外面的壁體區(qū)域的方向漂移。而后所述小液滴應(yīng)該通過支路 到達(dá)接納容器中。
為在所述接納容器之前避免氣體堵塞，在現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常在所述 接納容器上設(shè)置自身的馬達(dá)驅(qū)動的抽吸裝置，該抽吸裝置要相應(yīng)地花 費(fèi)高昂的成本和開銷才能實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，改進(jìn)開頭所述類型的分離裝置，從而可以在沒 有額外的巨大成本開銷的情況下更好地分離氣流中的微粒。
按本發(fā)明，該任務(wù)用一種所迷類型的分離裝置得到解決，在該分 離裝置中，除了支路，導(dǎo)送流體地將接納容器與流動通道相連接的管 路通向所述接納容器。由此一方面在所述接納容器和流動通道之間通 過所述流動通道的支路并且另一方面通過導(dǎo)送流體地將接納容器同樣 與流動通道相連接的管路存在著導(dǎo)送流體的連接。由此自動地在所述接納容器和流動通道之間達(dá)到壓力平衡。通過 所述管路可以形成"通風(fēng)流"。按本發(fā)明的解決方案由此能夠以在成 本上有效的方式方法避免在流動通道中在支路的區(qū)域中的氣體堵塞。 所述管路導(dǎo)送流體地將所述接納容器與所述流動通道相連接，由此通 過在所述流動通道中存在的氣流尤其在所述接納容器中獲得抽吸效 應(yīng)。這意味著，與微粒一起流入所述接納容器中的氣體由于這種抽吸 效應(yīng)被所述管路吸入。由此在所述流動通道中在支路的區(qū)域中避免了 氣體堵塞并且由此改進(jìn)將微粒分離到接納容器中的分離效果.尤其所 述管路不僅匯入所述接納容器中而且匯入所述流動通道中。前面所說 明的抽吸效應(yīng)由此還可以得到更好的發(fā)揮，除此以外，借助于所述管 路將所述接納容器與所述流動通道進(jìn)行按本發(fā)明的導(dǎo)送流體的連接， 由此避免了使用體積大的且成本昂貴的抽吸裝置的必要性。
在一種有利的實(shí)施方式中，所述管路將所述接納容器導(dǎo)送流體地
與所述流動通道的關(guān)于所述支路處于下游的區(qū)域相連接。這意味著， 所述管路與所述流動通道的一個區(qū)域建立導(dǎo)送流體的連接，氣流只有 在從所述支路旁邊流過之后才經(jīng)過所述流動通道的這個區(qū)域。通過這 種布置方式，可以將所述管路構(gòu)造得特別緊湊.由此可以在所述接納 容器中產(chǎn)生特別好的抽吸效應(yīng)。
為了盡可能高效地設(shè)計通風(fēng)，有利的是所述容器具有第一壁體區(qū) 域以及與該第一壁體區(qū)域?qū)χ玫牡诙隗w區(qū)域，其中所述支路在所述 第一壁體區(qū)域上匯入所述接納容器中并且所述管路在所述第二壁體區(qū) 域上匯入所述接納容器中。由此通過所述管路形成的"通風(fēng)流"具有 和通過所述支路流入接納容器中的氣流相同的方向，由此可以在所述
支路的區(qū)域中特別高效地避免氣流的后滑(Rtickstau)。
此外有利的是，所述支路布置在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域中，尤其在內(nèi)側(cè)布 置在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域的在徑向上處于外面的壁體區(qū)域中。由此可以特別 高效地將所述微粒從氣流中分離出來，因為所述微粒由于所述流動通 道在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域中的方向變化而靠近所述轉(zhuǎn)向區(qū)域的在徑向上處于 外面的壁體區(qū)域.通過在這個區(qū)域中設(shè)置支路可以特別高效地將所述 微粒分離到所述接納容器中。
此外，在一種除此以外有利的實(shí)施方式中，所述流動通道具有關(guān) 于所述轉(zhuǎn)向區(qū)域布置在下游的第二轉(zhuǎn)向區(qū)域，借助于該第二轉(zhuǎn)向區(qū)域引起氣流的方向變化，該方向變化與所述氣流的通過第一轉(zhuǎn)向區(qū)域引 起的方向變化相反。由此可以賦予所述流動通道一段在某種程度上從 兩側(cè)將所述接納容器包圍的走向.這能夠?qū)⒃谒鼋蛹{容器和流動通 道之間的管路構(gòu)造得特別緊湊，由此能夠在所述接納容器中實(shí)現(xiàn)特別 高效的壓力平衡。此外，有利的是，在所述第二轉(zhuǎn)向區(qū)域上連接著第 四轉(zhuǎn)向區(qū)域，借助于該第四轉(zhuǎn)向區(qū)域繼續(xù)引起氣流的方向變化，該方 向變化又與氣流的通過所述第二轉(zhuǎn)向區(qū)域引起的方向變化相反.
除此以外有利的是，所述流動通道的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域基本上繪出一
種U形，并且尤其使氣流轉(zhuǎn)向大約180°.通過所述流動通道的第一轉(zhuǎn) 向區(qū)域的一種這樣的設(shè)計方案，有待分離的微粒大量地擠壓在所述第 一轉(zhuǎn)向區(qū)域的在徑向上處于外面的壁體區(qū)域上并且由此可以借助于所 述支路特別高效地分離到所述接納容器中。
除此以外，有利的是，所述支路布置在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域的一個位置 上，在該位置上所述流動通道的方向相對于該流動通道在所述轉(zhuǎn)向區(qū) 域的入流側(cè)的開始處的方向偏轉(zhuǎn)了至少90°,這意味著，所述支路布置 在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域的一個位置上，在該位置上所述轉(zhuǎn)向區(qū)域早已完成了 至少90。的轉(zhuǎn)彎。在這個位置上，所述微粒已經(jīng)大量地分布在所述流動 通道的在徑向處于外面的壁體區(qū)域上，并且由此可以高效地分支到所 述接納容器中。
此外為了進(jìn)一步改進(jìn)所述分離裝置的效果，有利的是，所述流動 通道具有關(guān)于所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域布置在上游的第三轉(zhuǎn)向區(qū)域，借助于 該第三轉(zhuǎn)向區(qū)域引起氣流的方向變化，該方向變化與氣流的通過所述 第一轉(zhuǎn)向區(qū)域引起的方向變化相反。尤其所述流動通道首先具有朝特 定的方向彎曲的第三轉(zhuǎn)向區(qū)域，所述包括支路的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域以相反 的彎曲方向連接到所述第三轉(zhuǎn)向區(qū)域上。由此所述微粒由于所述第三 轉(zhuǎn)向區(qū)域的彎曲而靠近所述第三轉(zhuǎn)向區(qū)域的在徑向上處于外面的壁體 區(qū)域，所述微粒無法相應(yīng)地跟隨因緊隨其后的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域產(chǎn)生的再 一次的轉(zhuǎn)向，并且由此在將所述支路相應(yīng)地布置在所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域 上的情況下高效地被所述接納容器所接納。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述流動通道在關(guān)于所述支路處于
所述流動通道具有基本上相同大小的橫截面面積。尤其所述氣流在從支路旁邊流過之后在具有基本上保持恒定的橫截面面積的流動通道中 繼續(xù)導(dǎo)送。由此在很大程度上避免在所述氣流中的流動損失.


下面借助于附圖對按本發(fā)明的分離裝置的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋.
其中
圖1是按本發(fā)明的分離裝置的一種實(shí)施例的剖視圖，并且 圖2是按圖1的剖視圖，該剖祝圖示出了在所述分離裝置運(yùn)行時 小水滴在分離裝置中的分布的圖解示意圖。
具體實(shí)施例方式
按本發(fā)明的分離裝置10的在圖1中示出的實(shí)施例包括在進(jìn)口 14 和出口 16之間延伸的流動通道12,所述進(jìn)口 14可以連接到比如空氣 分離設(shè)備的未以圖解形式示出的壓縮機(jī)級的冷卻器上，并且接納在運(yùn) 行中離開所述冷卻器的被壓縮的濕空氣形式的潮濕的壓縮氣體.在所 述出口16上，可以布置空氣分離設(shè)備的另外的壓縮機(jī)級。
被壓縮的潮濕的空氣包含大量具有不同直徑的小液滴，所述流動 通道12首先具有連接到所述進(jìn)口 14上的向右彎曲的笫三轉(zhuǎn)向區(qū)域18, 該第三轉(zhuǎn)向區(qū)域18使所述流動通道12的方向變化了大約60°。在該第 三轉(zhuǎn)向區(qū)域18上連接著描繪成基本上U形的、并且向左彎曲的第一轉(zhuǎn) 向區(qū)域20。在所述笫一轉(zhuǎn)向區(qū)域20的在徑向上處于外面的壁體區(qū)域 21上設(shè)置了支路26，該支路26匯入接納容器28或者說所謂的水箱的 第一壁體區(qū)域28a中。所述支路26構(gòu)造為在橫截面中不斷變窄的管路 并且布置在所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域20的一個位置上，在該位置上所述流動 通道12的方向相對于該流動通道12在所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域20的在入流 側(cè)的開始處20a的方向偏轉(zhuǎn)了 90°以上。
所迷流動通道12連接在所述向左彎曲的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域20上具有 使所述流動通道12的方向變化了一個大約135。的角度的向右彎曲的第 二轉(zhuǎn)向區(qū)域22。在該第二轉(zhuǎn)向區(qū)域22上又連接著使所述流動通道12 的方向變化了一個大約90。的角度的向左彎曲的第四轉(zhuǎn)向區(qū)域24,所 述接納容器28通過管路30導(dǎo)送流體地與所述流動通道12的關(guān)于所述 支路26處于下游的區(qū)域29相連接。所述管路30 —方面匯入與所述接 納容器28的第一壁體區(qū)域28a對置的第二壁體區(qū)域28b中并且另一方 面在處于所述第二轉(zhuǎn)向區(qū)域22和第四轉(zhuǎn)向區(qū)域24之間的過渡區(qū)域中匯入所述流動通道12中.所述管路30用于所述接納容器28的自動的 壓力平衡。由此避免在所述流動通道12中在所述支路26的區(qū)域中的 空氣堵塞。
圖2示出了小水滴形式的小液滴32在通過所述分離裝置10導(dǎo)送的 氣流或者說空氣流中的分布。如從圖2中可知，所述小液滴32通過向 右彎曲的第三轉(zhuǎn)向區(qū)域18首先導(dǎo)送到所述第三轉(zhuǎn)向區(qū)域18的在徑向 上處于外面的壁體區(qū)域19上.然后，小液滴32通過連接在所述第三 轉(zhuǎn)向區(qū)域18上的向左彎曲的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域20導(dǎo)送到所述流動通道12 的第一轉(zhuǎn)向區(qū)域20的在徑向上處于外面的壁體區(qū)域21上。隨后所述 小液滴32大量地通過所述支路26分離到所述接納容器28中。在此， 被分離的小液滴32主要是具有大直徑的重的小液滴32a.具有較小直 徑的輕的小液滴32b隨空氣流被一同帶入所述流動通道12的第二轉(zhuǎn)向 區(qū)域22中。
在所述支路26的區(qū)域中形成再循環(huán)區(qū)域34,使得所述小液滴32 在所述再循環(huán)區(qū)域34上方的狹窄的流動路徑36中以一個銳角流入所 述接納容器28中。在所述接納容器28中，小液滴32沉積在該接納容 器28的下面的區(qū)域中。被所述空氣流帶動的輕的小液滴32b在從所述 支路26旁邊流過之后通過先后布置的第二轉(zhuǎn)向區(qū)域22和第四轉(zhuǎn)向區(qū) 域24朝所述笫四轉(zhuǎn)向區(qū)域24的在徑向上處于里面的壁體區(qū)域25擠壓。
權(quán)利要求
1.用于將微粒(32)尤其是小液滴從包含所述微粒(32)的氣流中分離出來的分離裝置(10)，具有導(dǎo)引所述氣流的、帶有至少一個用于使所述氣流轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)的流動通道(12)和用于接納所述微粒(32)的接納容器(28)，此外所述流動通道(12)具有通向所述接納容器(28)的、用于將所述微粒(32)從所述氣流中分離出來的支路(26)，其特征在于，除了所述支路(26)，導(dǎo)送流體地將所述接納容器(28)與所述流動通道(12)相連接的管路(30)通往所述接納容器(28)。
2. 按權(quán)利要求1所述的分離裝置，其特征在于，所述管路(30) 導(dǎo)送流體地將所述接納容器(28)與所述流動通道(12)的關(guān)于所述 支路(26)處于下游的區(qū)域(29)相連接。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的分離裝置，其特征在于，所述接納容 器(28)具有笫一壁體區(qū)域(28a)以及與該笫一壁體區(qū)域(28a)對 置的第二壁體區(qū)域(28b)，其中所述支路(26)在所述第一壁體區(qū)域(28a)上匯入所述接納容器(28)中并且所述管路(30)在所述第二 壁體區(qū)域(28b)上匯入所述接納容器(28)中。
4. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 支路(26)布置在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)上，尤其是在內(nèi)側(cè)布置在所述 轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)的在徑向上處于外面的壁體區(qū)域(21)上。
5. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 流動通道(12)具有關(guān)于所述轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)布置在下游的第二轉(zhuǎn)向 區(qū)域(22)，借助于該第二轉(zhuǎn)向區(qū)域(22)引起所迷氣流的方向變化， 該方向變化與所述氣流的由所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)引起的方向變化 相反。
6. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 流動通道(12)的轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)基本上繪出一種U形并且尤其使所 述氣流轉(zhuǎn)向大約180°。
7. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 支路(26)布置在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)的一個位置上，在該位置上所 迷流動通道(12 )的方向相對于該流動通道(12 )在所述轉(zhuǎn)向區(qū)域(20 ) 的入流側(cè)的開始處(20a)的方向偏轉(zhuǎn)了至少90。。
8. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 流動通道(12)具有關(guān)于所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)布置在上游的第三 轉(zhuǎn)向區(qū)域(18)，借助于該第三轉(zhuǎn)向區(qū)域(18)引起所述氣流的方向 變化，該方向變化與所述氣流的通過所述第一轉(zhuǎn)向區(qū)域引起的方向變 化相反。
9. 按前述權(quán)利要求中任一項所述的分離裝置，其特征在于，所述 流動通道(12)在關(guān)于所述支路(26)處于下游的區(qū)域(29)中在該 區(qū)域(29)的多個位置上尤其在該區(qū)域(29)的所有位置上沿著所述 流動通道(12)具有基本上相同大小的橫截面面積。
全文摘要
用于將微粒(32)尤其是小液滴從包含所述微粒(32)的氣流中分離出來的分離裝置(10)，具有導(dǎo)引所述氣流的、帶有至少一個用于使所述氣流轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向區(qū)域(20)的流動通道(12)和用于接納所述微粒(32)的接納容器(28)，此外所述流動通道(12)具有通向所述接納容器(28)的、用于將所述微粒(32)從所述氣流中分離出來的支路(26)，按本發(fā)明其特征在于，除了所述支路(26)，導(dǎo)送流體地將所述接納容器(28)與所述流動通道(12)相連接的管路(30)匯入所述接納容器(28)中。
文檔編號B01D45/16GK101410163SQ200780010890
公開日2009年4月15日 申請日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者D·納斯, L·施盧特, U·卡索爾 申請人:西門子公司