专利名称：分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从流动的流体分离出分离介质、尤其液体的分离器，尤其涉及一
种除雾器，它有至少一个入流和至少一个出流，其中，通过分离器的流动借助分离元件导 引，这些分离元件使流动在转向点偏转以及在转向点的区域内具有介质离析器，其中，流动 的流体沿至少两条路径，亦即第一路径和第二路径流过分离器，它们相对于重力加速度的 方向不同。
背景技术：
在不同的工艺过程中，分离液体，尤其分离在流动的流体内形成小滴的冷凝液有 决定性的重要意义。为了进一步在工艺技术上进行处理，有时特别关注冷凝液，但是分离的 目的通常是从流动的流体释出有可能影响后续工艺步骤的液态成分。例如压縮一种带有小 滴冷凝液的流体，往往给压縮机造成不能接受的高磨损或甚至不可补救的损坏。例如在压 縮机的两个压縮级之间存在中间冷却的情况下，在流动流体冷却后，可经常看到使用液体 分离器。在现有技术中为了分离冷凝液，往往采用其工作方向垂直于流动方向的轮叶式液 滴分离器。在这里最常见的使用形式是，这种分离器的通流垂直于重力加速度，以及分离介 质或液体通过分离元件的流出受重力加速度驱动。这类装置占用很大的空间，并尤其妨碍 例如和分离器与之连接的压縮机或其他工艺设备构成一种集成的紧凑结构形式。此外，单 独安置分离器带来的结果是，安置的拓扑学要适应于当地的具体条件，以及各个工艺设备， 尤其借助简单管路与相邻工艺设备连接的分离器，它们没有经历流动技术方面的优化，因 为对于当时的具体情况而言这样做太麻烦了 。模件化对于分离器与相邻工艺设备的组合设 计是非常有益的。然而基于这些部件通常采用的箱式结构使分离器迄今不能灵活地使用， 因而妨碍了成为集成化结构形式。所述的灵活性缺失归咎于传统的分离器尤其上述安置方 式。
发明内容
因此，从上述疑难问题出发，本发明要解决的技术问题是创造一种分离器，它在安
置方面并因而尤其在与其他工艺设备集成化结构形式方面可以有高度的灵活性。 为了解决本发明的上述技术问题，建议将前言所述类型的分离器改造为，将至少
一个沿第一路径导引流动的分离元件，设计为不同于另一个沿第二路径导引流动的分离元件。 本发明基于下列认识分离器缺失灵活性的主要原因，在于处于内部的分离元件 的工作方式。基于它们相同的设计，一个传统分离器的所有分离元件必须安置为相对于流 体流和相对于重力加速度沿一个规定的方向，以保证正确工作。此外，传统分离器的所有分 离元件几乎一致的定向或工作没有发挥其全部功效。本发明在这方面开辟了一条新的途 径，一方面通过分离元件的定向不再与重力加速度方向一致，以及另一方面使分离元件本 身在一定程度上逐个与其定向适配。这种结构方式的优点是，一方面与迄今通常矩形横截
3面的箱式不同，在技术上可以采用其他形状，以及另一方面这种新的结构方式不仅没有降 低效率，而是基于与其各自的安装位置逐个适配，从而有效地利用存在的分离元件。与此同 时，分离器灵活造型的可能性，开启了将分离器集成在相邻工艺设备内或上的途径，例如分 离器可以是中间冷却式压縮机的集成模件，从而在每次中间冷却后可借助除雾器实施液体 分离。相宜地，这种除雾器或分离器可以在径向式压縮级内环形地绕进口延伸，并例如从外 向内通流。 相宜地，分离元件的至少一个溢流面横向于流动方向设计成波纹形或锯齿状，所
以流动在波纹状或锯齿状型面上转向。为了保证沿此转向型面尽可能无损失地流过分离
器，可以按最佳间距设置防止沿波纹状或锯齿状型面纵向流动的导流装置。 一项有利的扩
展设计规定，介质离析器设计为在分离元件转向点区域内的槽口，所以流体的未完全跟随
着偏转的部分作为分离介质进入槽口内，并在分离元件的分离侧分离。流体中最终形成分
离介质的部分通常涉及那些密度较高的部分，尤其冷凝液。对本发明的一种特别的挑战是，
避免分离介质从分离元件回流到已净化流体的那一侧。为此，本发明优选地在分离元件的
分离侧设置用于导引分离介质的导流元件，它们安置在槽口的区域内，防止分离介质通过
槽口回流。这些导流元件在其设计和/或其位置和/或其在分离侧槽口区内安置的定向，
与分离元件相对于流体流和尤其相对于重力加速度的定向逐个准确适配。 有利地，分离元件设计为波纹形或锯齿状空腔，其中，分离侧处于空腔内部。尤其
是，当空腔不仅单侧设计为波纹形或锯齿状，而空腔的至少两个表面遵照波纹形或锯齿状
时，则所述的空腔设计可以实现分离元件的两侧绕流。若定义那些借助隆起或障碍基于其
位于流动途中(in-den-Weg-Stellens-in-die-Stroemung)因而使流动绕行的表面为分离
元件的压力侧，以及另一些表面定义为抽吸侧，则介质离析器或槽口设置在分离元件的压
力侧。若将这种分离元件设计为具有两个相对置的被流体绕流的波纹形或锯齿状表面的空
腔，则两侧各至少一个介质离析器处于各自的压力侧上，从而分离介质优选地沿流动方向
交替地在空腔的分离侧流动。 有利地，分离侧与收集器流动连通，所以分离介质优选地在重力驱动下聚集在收 集器中。相宜地，分离元件在分离器内相对于收集器定向为，使分离介质能在重力加速度驱 动下聚集在收集器中。 —种优选的实施形式规定，导流元件屋顶瓦状覆盖凹槽，所以受重力加速度驱动 的分离介质不会通过凹槽回流。 在分离器设计为环形分离器或至少沿部分圆周方向延伸并径向通流的环段分离 器时，合理的是分离元件取决于其周向位置地分成结构不同的组，尤其是使分离介质不能 从分离侧回流到流体绕流的那一侧。分组可例如按圆周角范围进行，例如业已证实相宜的 是分段区有45。或30° 。在这里可有利地考虑到，在其相对于重力加速度的定向方面，环 形分离器的例如一个左部相对于右部对称，并因而分离元件在相应的圆周位置可设计为一 致。
下面借助一个具体的实施例说明本发明。涉及此目前已知的可能最好的实施形
式，不应理解为本发明受此限制。确切地说，专业人员根据本发明的这一说明可得出许多不
4同的同样归属本发明的实施形式。附图中 图1示意性表示出按照本发明的环形分离器或在不同周向位置组内的分离元件；以及 图2详细表示出按照本发明的环形分离器的一个周向位置区。
具体实施例方式
图l示意性表示出环形分离器l，其中为了简化只在不同的圆周位置示出了少许分离元件2，作为分离元件2的代表。分离器1沿径向从外向内被输送的冷凝液或分离介质4的流体3流过。分离器的外圆周构成入流5，而向图纸平面内在内径上延伸的表面则构成出流6。流体3流过的不同路径处于不同的分离元件2之间，所以在按一种模拟物的分度来分割环形分离器1时，相对于例如在时钟03:00点的第二路径8，第一路径7在12:00点，它们相对于重力加速度G有不同的定向。在6:00与12:00点之间或12:00与06:00点之间的半环的各个分离元件2之间的所有的路径7、8，它们相对于重力加速度G的定向不同。
图2的分离器被从内向外通流。如图2中详细表示的那样，分离元件2设计为空腔IO，在这里每个空腔10具有两个相对置的设计为锯齿状的溢流面9，其中通过锯齿的形状构成的沟纹，横向于流体3的流动方向延伸。以此方式，流体3在转向点11从直的径向路线交替地转向沿分离器l环形的周向。 一个槽口 14形式的介质离析器12，处于流体从其沿径向的路线仿佛冲击在转向点11旁的溢流面9上的地方，流体3的未完全跟随偏转的部分作为分离介质2可以在这里进入，到达分离元件2的分离侧13。流体3的这些部分4通常有较大的密度，所以它们在转向点11通过离心力进入介质离析器12中。分离元件2的空腔10构成分离侧13，已分离的分离介质4在空腔10内受重力加速度G的驱动起先聚集在横截面形状的其些点上。 为了使分离介质4不回流到流动流体3的那一侧，在空腔10内部设有导流元件15，它屋顶瓦状地覆盖槽口 14，使分离介质4当其在槽口 14区内流动时不会经过槽口 14排出。 空腔10或分离侧13与收集器17连通，已分离的分离介质4在重力加速度G的驱动下流入收集器17。 所有的分离元件2均处于相对于重力加速度G为不同的方向， 一方面其外轮廓有不同设计或至少不同布局，以及另一方面它们有在空腔10内部或在分离侧13不同安置的导流元件15。分离元件2取决于其周向位置或相对于重力加速度G的定向，分成一些结构不同的组20，其中分别沿周向角约45 °延伸归属一个组，在本例中从时钟06:00至07:30点、从07:30至09:00点、从09:00至10:30点以及从10:30至12:00点，以及在垂直对称轴的另一侧具有相应的对称性。因此在时钟10:30至13:30点和04:30至19:30点的位置，分别得出一个沿90。延伸的组20。
权利要求
一种从流动的流体(3)分离出分离介质(4)的分离器(1)，尤其除雾器，它有至少一个入流(5)和至少一个出流(6)，其中，通过分离器(1)的流动借助分离元件(2)导引，这些分离元件使流动在转向点(11)偏转以及在转向点(11)的区域内具有介质离析器(12)，其特征为流动的流体(3)沿至少两条不同的路径(7、8)，亦即第一路径(7)和第二路径(7)流过分离器(1)，这些路径(7、8)相对于重力加速度(G)的方向不同，其中，至少一个沿第一路径(7)导引流动的分离元件(2)，设计为不同于沿第二路径(8)导引流动的分离元件(2)。
2. 按照权利要求l所述的分离器(l)，其特征为，分离器设计为环或环段以及沿径向被 流过。
3. 按照权利要求1或2所述的分离器(l)，其特征为，所述分离元件(2)至少一个溢 流面(9)横向于流动方向设计成波纹形或锯齿状，所以流动会在波纹状或锯齿状型面上转 向。
4. 按照前列诸权利要求之一所述的分离器(l)，其特征为，所述介质离析器(12)设计 为在分离元件(2)的转向点(11)区域内的槽口 (14)，所以流体(3)的未完全跟随着偏转的 部分作为分离介质(4)进入所述槽口 (14)内，并在分离元件(2)的分离侧(1 3)分离。
5. 按照权利要求4所述的分离器(l)，其特征为，所述分离元件(2)在分离侧(13)具 有用于导引分离介质(4)的导流元件(15)，它们安置在槽口 (14)的区域内，防止分离介质 (4)通过槽口 (14)回流。
6. —种分离器(l)，其特征为，分离元件(2)设计为波纹形或锯齿状空腔(IO)，其中，分 离侧(13)处于空腔(10)内部。
7. 按照前列诸权利要求中至少一项所述的分离器(l)，其特征为，分离侧(13)与收集 器(17)流动连通，所以分离介质(4)聚集在收集器(17)中。
8. 按照前列诸权利要求中至少一项所述的分离器(l)，其特征为，分离元件(2)在分离 器(1)内相对于收集器(17)定向为，使分离介质(4)在重力加速度(G)驱动下聚集在收集 器(17)中。
9. 按照前列诸权利要求中至少一项所述的分离器(l)，其特征为，导流元件(15)屋顶 瓦状地覆盖槽口 (14)，所以受重力加速度(G)驱动的分离介质(4)不会通过槽口 (14)回 流。
10. 按照前列诸权利要求中至少一项所述的分离器(l)，其特征为，分离器(1)设计为 径向通流的环形分离器，以及分离元件(2)取决于其周向位置地分成结构不同的组(20)， 所以分离介质(4)不能从分离侧(13)回流。
全文摘要
本发明涉及一种分离器(1)，在分离器(1)中流动借助分离元件(2)从入流(5)导向出流(6)，使在转向点(11)的介质离析器(12)分离出分离介质(4)。传统的分离器在其部署和相对于重力加速度通流的可能性方面以及在其造型方面设计得极不灵活，这尤其妨碍与相邻工艺设备成为一个集成的结构形式。本发明在这些方面提供补救办法，根据其相对于重力加速度的通流和定向，将逐个构造的分离元件(2)配置为，在分离器(1)中形成至少两条沿分离元件(2)流动的不同路径(7、8)，由此可以实现分离器(1)独特的结构形式，它具有高的甚至超过传统分离器的效率。
文档编号B01D45/08GK101765451SQ200880100664
公开日2010年6月30日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年7月27日
发明者于尔根·盖斯纳, 卢茨·平克潘克 申请人:西门子公司