专利名称：用于分离微粒的分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将微粒尤其是小液滴从包含所述微粒的气流 中分离出来的分离装置，该分离装置具有导引所述气流的、带有至少 一个用于使气流转向的转向区域的流动通道和用于接纳所述微粒的接 纳容器，此外所述流动通道具有通向所述接纳容器的、用于将所述微 粒从所述气流中分离出来的支路，
背景技术：
所述的分离装置可以用于分离固体的微粒比如灰尘或沙子，并且 尤其用于分离小液滴形式的微粒。用于分离小液滴的分离装置比如用 在石油化学的提炼设备中并且尤其用在用于工业气体的空气分离设备 中。在所述的设备中先后布置了具有离心压缩机轴的压缩机级。在这 些压缩机级之间可以连接前迷类型的分离装置。由此可以将离开前置
入所述分离装置中。在^成分低于露k时，会在k入的气流中产生一 定的水量和小液滴大小，气流跟随流动通道的转向区域。小液滴由于 其惯性没有完全跟随所述转向区域，并且由此朝所述流动通道的在径 向上处于外面的壁体区域的方向漂移。而后所述小液滴应该通过支路 到达接纳容器中。
为在所述接纳容器之前避免气体堵塞，在现有技术中经常在所述 接纳容器上设置自身的马达驱动的抽吸装置，该抽吸装置要相应地花 费高昂的成本和开销才能实现。
发明内容
本发明的任务是，改进开头所述类型的分离装置，从而可以在没 有额外的巨大成本开销的情况下更好地分离气流中的微粒。
按本发明，该任务用一种所迷类型的分离装置得到解决，在该分 离装置中，除了支路，导送流体地将接纳容器与流动通道相连接的管 路通向所述接纳容器。由此一方面在所述接纳容器和流动通道之间通 过所述流动通道的支路并且另一方面通过导送流体地将接纳容器同样 与流动通道相连接的管路存在着导送流体的连接。由此自动地在所述接纳容器和流动通道之间达到压力平衡。通过 所述管路可以形成"通风流"。按本发明的解决方案由此能够以在成 本上有效的方式方法避免在流动通道中在支路的区域中的气体堵塞。 所述管路导送流体地将所述接纳容器与所述流动通道相连接，由此通 过在所述流动通道中存在的气流尤其在所述接纳容器中获得抽吸效 应。这意味着，与微粒一起流入所述接纳容器中的气体由于这种抽吸 效应被所述管路吸入。由此在所述流动通道中在支路的区域中避免了 气体堵塞并且由此改进将微粒分离到接纳容器中的分离效果.尤其所 述管路不仅汇入所述接纳容器中而且汇入所述流动通道中。前面所说 明的抽吸效应由此还可以得到更好的发挥，除此以外，借助于所述管 路将所述接纳容器与所述流动通道进行按本发明的导送流体的连接， 由此避免了使用体积大的且成本昂贵的抽吸装置的必要性。
在一种有利的实施方式中，所述管路将所述接纳容器导送流体地
与所述流动通道的关于所述支路处于下游的区域相连接。这意味着， 所述管路与所述流动通道的一个区域建立导送流体的连接，气流只有 在从所述支路旁边流过之后才经过所述流动通道的这个区域。通过这 种布置方式，可以将所述管路构造得特别紧凑.由此可以在所述接纳 容器中产生特别好的抽吸效应。
为了尽可能高效地设计通风，有利的是所述容器具有第一壁体区 域以及与该第一壁体区域对置的第二壁体区域，其中所述支路在所述 第一壁体区域上汇入所述接纳容器中并且所述管路在所述第二壁体区 域上汇入所述接纳容器中。由此通过所述管路形成的"通风流"具有 和通过所述支路流入接纳容器中的气流相同的方向，由此可以在所述
支路的区域中特别高效地避免气流的后滑(Rtickstau)。
此外有利的是，所述支路布置在所述转向区域中，尤其在内侧布 置在所述转向区域的在径向上处于外面的壁体区域中。由此可以特别 高效地将所述微粒从气流中分离出来，因为所述微粒由于所述流动通 道在所述转向区域中的方向变化而靠近所述转向区域的在径向上处于 外面的壁体区域.通过在这个区域中设置支路可以特别高效地将所述 微粒分离到所述接纳容器中。
此外，在一种除此以外有利的实施方式中，所述流动通道具有关 于所述转向区域布置在下游的第二转向区域，借助于该第二转向区域引起气流的方向变化，该方向变化与所述气流的通过第一转向区域引 起的方向变化相反。由此可以赋予所述流动通道一段在某种程度上从 两侧将所述接纳容器包围的走向.这能够将在所述接纳容器和流动通 道之间的管路构造得特别紧凑，由此能够在所述接纳容器中实现特别 高效的压力平衡。此外，有利的是，在所述第二转向区域上连接着第 四转向区域，借助于该第四转向区域继续引起气流的方向变化，该方 向变化又与气流的通过所述第二转向区域引起的方向变化相反.
除此以外有利的是，所述流动通道的第一转向区域基本上绘出一
种U形，并且尤其使气流转向大约180°.通过所述流动通道的第一转 向区域的一种这样的设计方案，有待分离的微粒大量地挤压在所述第 一转向区域的在径向上处于外面的壁体区域上并且由此可以借助于所 述支路特别高效地分离到所述接纳容器中。
除此以外，有利的是，所述支路布置在所述转向区域的一个位置 上，在该位置上所述流动通道的方向相对于该流动通道在所述转向区 域的入流侧的开始处的方向偏转了至少90°,这意味着，所述支路布置 在所述转向区域的一个位置上，在该位置上所述转向区域早已完成了 至少90。的转弯。在这个位置上，所述微粒已经大量地分布在所述流动 通道的在径向处于外面的壁体区域上，并且由此可以高效地分支到所 述接纳容器中。
此外为了进一步改进所述分离装置的效果，有利的是，所述流动 通道具有关于所述第一转向区域布置在上游的第三转向区域，借助于 该第三转向区域引起气流的方向变化，该方向变化与气流的通过所述 第一转向区域引起的方向变化相反。尤其所述流动通道首先具有朝特 定的方向弯曲的第三转向区域，所述包括支路的第一转向区域以相反 的弯曲方向连接到所述第三转向区域上。由此所述微粒由于所述第三 转向区域的弯曲而靠近所述第三转向区域的在径向上处于外面的壁体 区域，所述微粒无法相应地跟随因紧随其后的第一转向区域产生的再 一次的转向，并且由此在将所述支路相应地布置在所述第一转向区域 上的情况下高效地被所述接纳容器所接纳。
在另一种有利的实施方式中，所述流动通道在关于所述支路处于
所述流动通道具有基本上相同大小的横截面面积。尤其所述气流在从支路旁边流过之后在具有基本上保持恒定的横截面面积的流动通道中 继续导送。由此在很大程度上避免在所述气流中的流动损失.
下面借助于附图对按本发明的分离装置的实施例进行详细解释.
其中
图1是按本发明的分离装置的一种实施例的剖视图，并且 图2是按图1的剖视图，该剖祝图示出了在所述分离装置运行时 小水滴在分离装置中的分布的图解示意图。
具体实施例方式
按本发明的分离装置10的在图1中示出的实施例包括在进口 14 和出口 16之间延伸的流动通道12,所述进口 14可以连接到比如空气 分离设备的未以图解形式示出的压缩机级的冷却器上，并且接纳在运 行中离开所述冷却器的被压缩的湿空气形式的潮湿的压缩气体.在所 述出口16上，可以布置空气分离设备的另外的压缩机级。
被压缩的潮湿的空气包含大量具有不同直径的小液滴，所述流动 通道12首先具有连接到所述进口 14上的向右弯曲的笫三转向区域18, 该第三转向区域18使所述流动通道12的方向变化了大约60°。在该第 三转向区域18上连接着描绘成基本上U形的、并且向左弯曲的第一转 向区域20。在所述笫一转向区域20的在径向上处于外面的壁体区域 21上设置了支路26，该支路26汇入接纳容器28或者说所谓的水箱的 第一壁体区域28a中。所述支路26构造为在横截面中不断变窄的管路 并且布置在所述第一转向区域20的一个位置上，在该位置上所述流动 通道12的方向相对于该流动通道12在所述第一转向区域20的在入流 侧的开始处20a的方向偏转了 90°以上。
所迷流动通道12连接在所述向左弯曲的第一转向区域20上具有 使所述流动通道12的方向变化了一个大约135。的角度的向右弯曲的第 二转向区域22。在该第二转向区域22上又连接着使所述流动通道12 的方向变化了一个大约90。的角度的向左弯曲的第四转向区域24,所 述接纳容器28通过管路30导送流体地与所述流动通道12的关于所述 支路26处于下游的区域29相连接。所述管路30 —方面汇入与所述接 纳容器28的第一壁体区域28a对置的第二壁体区域28b中并且另一方 面在处于所述第二转向区域22和第四转向区域24之间的过渡区域中汇入所述流动通道12中.所述管路30用于所述接纳容器28的自动的 压力平衡。由此避免在所述流动通道12中在所述支路26的区域中的 空气堵塞。
图2示出了小水滴形式的小液滴32在通过所述分离装置10导送的 气流或者说空气流中的分布。如从图2中可知，所述小液滴32通过向 右弯曲的第三转向区域18首先导送到所述第三转向区域18的在径向 上处于外面的壁体区域19上.然后，小液滴32通过连接在所述第三 转向区域18上的向左弯曲的第一转向区域20导送到所述流动通道12 的第一转向区域20的在径向上处于外面的壁体区域21上。随后所述 小液滴32大量地通过所述支路26分离到所述接纳容器28中。在此， 被分离的小液滴32主要是具有大直径的重的小液滴32a.具有较小直 径的轻的小液滴32b随空气流被一同带入所述流动通道12的第二转向 区域22中。
在所述支路26的区域中形成再循环区域34,使得所述小液滴32 在所述再循环区域34上方的狭窄的流动路径36中以一个锐角流入所 述接纳容器28中。在所述接纳容器28中，小液滴32沉积在该接纳容 器28的下面的区域中。被所述空气流带动的轻的小液滴32b在从所述 支路26旁边流过之后通过先后布置的第二转向区域22和第四转向区 域24朝所述笫四转向区域24的在径向上处于里面的壁体区域25挤压。
权利要求
1.用于将微粒(32)尤其是小液滴从包含所述微粒(32)的气流中分离出来的分离装置(10)，具有导引所述气流的、带有至少一个用于使所述气流转向的转向区域(20)的流动通道(12)和用于接纳所述微粒(32)的接纳容器(28)，此外所述流动通道(12)具有通向所述接纳容器(28)的、用于将所述微粒(32)从所述气流中分离出来的支路(26)，其特征在于，除了所述支路(26)，导送流体地将所述接纳容器(28)与所述流动通道(12)相连接的管路(30)通往所述接纳容器(28)。
2. 按权利要求1所述的分离装置，其特征在于，所述管路(30) 导送流体地将所述接纳容器(28)与所述流动通道(12)的关于所述 支路(26)处于下游的区域(29)相连接。
3. 按权利要求1或2所述的分离装置，其特征在于，所述接纳容 器(28)具有笫一壁体区域(28a)以及与该笫一壁体区域(28a)对 置的第二壁体区域(28b)，其中所述支路(26)在所述第一壁体区域(28a)上汇入所述接纳容器(28)中并且所述管路(30)在所述第二 壁体区域(28b)上汇入所述接纳容器(28)中。
4. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 支路(26)布置在所述转向区域(20)上，尤其是在内侧布置在所述 转向区域(20)的在径向上处于外面的壁体区域(21)上。
5. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 流动通道(12)具有关于所述转向区域(20)布置在下游的第二转向 区域(22)，借助于该第二转向区域(22)引起所迷气流的方向变化， 该方向变化与所述气流的由所述第一转向区域(20)引起的方向变化 相反。
6. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 流动通道(12)的转向区域(20)基本上绘出一种U形并且尤其使所 述气流转向大约180°。
7. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 支路(26)布置在所述转向区域(20)的一个位置上，在该位置上所 迷流动通道(12 )的方向相对于该流动通道(12 )在所述转向区域(20 ) 的入流侧的开始处(20a)的方向偏转了至少90。。
8. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 流动通道(12)具有关于所述第一转向区域(20)布置在上游的第三 转向区域(18)，借助于该第三转向区域(18)引起所述气流的方向 变化，该方向变化与所述气流的通过所述第一转向区域引起的方向变 化相反。
9. 按前述权利要求中任一项所述的分离装置，其特征在于，所述 流动通道(12)在关于所述支路(26)处于下游的区域(29)中在该 区域(29)的多个位置上尤其在该区域(29)的所有位置上沿着所述 流动通道(12)具有基本上相同大小的横截面面积。
全文摘要
用于将微粒(32)尤其是小液滴从包含所述微粒(32)的气流中分离出来的分离装置(10)，具有导引所述气流的、带有至少一个用于使所述气流转向的转向区域(20)的流动通道(12)和用于接纳所述微粒(32)的接纳容器(28)，此外所述流动通道(12)具有通向所述接纳容器(28)的、用于将所述微粒(32)从所述气流中分离出来的支路(26)，按本发明其特征在于，除了所述支路(26)，导送流体地将所述接纳容器(28)与所述流动通道(12)相连接的管路(30)汇入所述接纳容器(28)中。
文档编号B01D45/16GK101410163SQ200780010890
公开日2009年4月15日 申请日期2007年2月20日 优先权日2006年3月27日
发明者D·纳斯, L·施卢特, U·卡索尔 申请人:西门子公司