斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法与流程

文档序号:11096469阅读:来源:国知局

技术特征:

1.斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,该斜流压力交换气体冷凝分离装置包括高压进气阀(1)、换热器(2)、高压进气喷嘴(3)、双开口压力交换气波机(4)、干气排气腔(5)、干气排气阀(6)、中温回气腔(7)、低温排气腔(8)、气液分离器(9)和排液阀(10);双开口压力交换气波机(4)右端有两个接口,分别为干气排气腔(5)和中温回气腔(7),左端有两个接口,分别为高压进气喷嘴(3)和低温排气腔(8);换热器(2)管层左端连接高压进气阀(1),右端连接高压进气喷嘴(3);低温排气腔(8)依次经过气液分离器(9)和换热器(2)的壳层后与中温回气腔(7)连接;干气排气腔(5)与干气排气阀(6)连接,气液分离器(9)与排液阀(10)连接;

双开口压力交换气波机(4)是整套装置的核心部件,包括高压进气喷嘴(3)、高压支撑板(14)、分离叶片(15)、斜通道双开口转鼓(16)、高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)、高温支撑板(19)、引风扩压器(20)、引风叶轮(21)、引风通道(22)、一次分离排液口(23)和高压喷嘴调节板(24);其中,高压支撑板(14)上安装固定高压进气喷嘴(3),高压进气喷嘴(3)上安装固定高压喷嘴调节板(24);高温支撑板(19)上安装固定高温喷嘴(18),高温喷嘴(18)上安装固定高温喷嘴调节板(17);

驱动电机(11)驱动联轴器(12)带动主轴(13)、斜通道双开口转鼓(16)与分离叶片(15)以固定速度旋转;斜通道双开口转鼓(16)内部具有多个与轴向固定夹角、四周封闭两端开口的倾斜槽道(26);当斜通道双开口转鼓(16)左侧与高压喷嘴调节板(24)右侧接通时,从高压进气喷嘴(3)出来的高压含湿气体通过高压调节板(24)进入斜通道双开口转鼓(16)的倾斜槽道(26)内膨胀,膨胀后的带液低温气体经过分离叶片(15)后,大部分冷凝液滴从一次分离排液口(23)排出,低温气体夹带余下少量冷凝液滴从低温排气腔(8)排出双开口压力交换气波机(4)后进入外部气液分离器(9)再一次分离,冷凝液从排液阀(10)排出;脱湿的冷气进入换热器(2)将冷量传递给高压含湿进气,即预冷高压含湿气体;脱湿冷气换热后成为中温气体从中温回气腔(7)重新进入双开口压力交换气波机(4);

斜通道双开口振荡管转鼓(15)继续旋转,当中温回气腔(7)与斜通道双开口转鼓(16)右侧接通时,通过内置引风装置,采用引风扩压器(20)和引风叶轮(21)组合方式,在双开口压力交换气波机(4)内部实现引风;引风扩压器(20)和引风叶轮(21)配合将中温气体从中温回气腔(7)引入引风通道(22),同时提供推动力将槽道(26)中上一次循环的低温气体从低温排气腔(8)排出;斜通道双开口振荡管转鼓(15)继续旋转,当中温气体充满槽道(25)后,斜通道双开口转鼓(16)左侧与高压喷嘴调节板(24)右侧再次接通,将预冷的高压含湿气体射入至槽道(25),中温干气接受来自高压含湿气膨胀能量的气波压缩恢复压力能;斜通道双开口转鼓(16)继续旋转,当斜通道双开口转鼓(16)右侧与高温喷嘴调节板(17)接通时,压力恢复的干气通过高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)以及干气排气腔(5)排出系统,至此完成斜流压力交换气体冷凝分离过程。

2.根据权利要求1所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,所述的槽道(26)从右端口向左端口的旋转半径逐渐增大,使得槽道(26)中的凝液在离心力作用下,不断被甩向旋转半径大的左端口,连续地将槽道(26)中不断冷凝的液滴甩向冷端口并分离脱出;每条槽道(26)都与主轴(13)呈相同的倾角,倾角角度为0°~90°。

3.根据权利要求1或2所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,所述的槽道(26)周边封闭,两端开口,通道截面呈楔形、扇形或圆形;各槽道(26)在斜通道双开口振荡管转鼓(16)内通过分隔板(27)分隔,分隔板(27)厚度0.1mm-10mm。

4.根据权利要求1或2所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,将所述的内置引风装置替换为外置引风装置,在中温气体进入双开口压力交换气波机(4)中温回气腔(7)之前增加风机装置实现外置引风。

5.根据权利要求3所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,将所述的内置引风装置替换为外置引风装置,在中温气体进入双开口压力交换气波机(4)中温回气腔(7)之前增加风机装置实现外置引风。

6.根据权利要求1、2或5所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,为满足高压含湿气体按照一定时差进入斜通道双开口转鼓(16)、恢复压力的干气按照一定时差从高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)排出以及低温带液气体无温度损失的排出低温排气腔(8),高压喷嘴调节板(24)、高压进气喷嘴(3)组合件与高温调节板(17)、高温喷嘴(18)组合件在斜通道双开口转鼓(16)各自一侧中径处满足五个关系,即高压进气喷嘴(3)的弧长a与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长比0.1~0.5;低温排出腔(8)的开口弧长d与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.5~0.9;高温喷嘴(18)的弧长b与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.1~0.5;中温回气腔(7)的开口弧长c与其所在斜通道双开口振荡管转鼓(16)中径周长比0.5~0.9;高压进气喷嘴(3)中心线与高温喷嘴(18)中心线在环向最小夹角Θ为0°~180°。

7.根据权利要求3所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,为满足高压含湿气体按照一定时差进入斜通道双开口转鼓(16)、恢复压力的干气按照一定时差从高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)排出以及低温带液气体无温度损失的排出低温排气腔(8),高压喷嘴调节板(24)、高压进气喷嘴(3)组合件与高温调节板(17)、高温喷嘴(18)组合件在斜通道双开口转鼓(16)各自一侧中径处满足五个关系,即高压进气喷嘴(3)的弧长a与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长比0.1~0.5;低温排出腔(8)的开口弧长d与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.5~0.9;高温喷嘴(18)的弧长b与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.1~0.5;中温回气腔(7)的开口弧长c与其所在斜通道双开口振荡管转鼓(16)中径周长比0.5~0.9;高压进气喷嘴(3)中心线与高温喷嘴(18)中心线在环向最小夹角Θ为0°~180°。

8.根据权利要求4所述的斜流压力交换气体冷凝分离装置与方法,其特征在于,为满足高压含湿气体按照一定时差进入斜通道双开口转鼓(16)、恢复压力的干气按照一定时差从高温喷嘴调节板(17)、高温喷嘴(18)排出以及低温带液气体无温度损失的排出低温排气腔(8),高压喷嘴调节板(24)、高压进气喷嘴(3)组合件与高温调节板(17)、高温喷嘴(18)组合件在斜通道双开口转鼓(16)各自一侧中径处满足五个关系,即高压进气喷嘴(3)的弧长a与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长比0.1~0.5;低温排出腔(8)的开口弧长d与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.5~0.9;高温喷嘴(18)的弧长b与其所在斜通道双开口转鼓(16)中径周长之比0.1~0.5;中温回气腔(7)的开口弧长c与其所在斜通道双开口振荡管转鼓(16)中径周长比0.5~0.9;高压进气喷嘴(3)中心线与高温喷嘴(18)中心线在环向最小夹角Θ为0°~180°。

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