从气液流中分离液态颗粒的方法和装置的制造方法
【专利说明】从气液流中分离液态颗粒的方法和装置
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求2012年7月3日提交的美国临时专利申请第61/677530号的权益和优先权，该申请以全文引用的方式纳入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及从气液流中分离液态颗粒的气液分离器和方法。
【背景技术】
[0004]专利号为6290738的美国专利(其公开内容以全文引用的方式纳入本文)公开了一种具有壳体的惯性气液分离器，该壳体具有用来接纳气液流的入口和用来排出气液流的出口。壳体中的喷嘴结构具有多个喷嘴，其接收来自入口的气液流并通过喷嘴对该气液流加速。壳体中的惯性收集器在已加速气液流的路径上引起其急剧的方向改变，以及优选地具有粗糙的多孔收集表面，相比光滑非多孔撞击冲击表面，该粗糙的多孔收集表面导致从气液流中分离的液态颗粒为更小尺寸的液态颗粒同时没有后者的尖锐的截止尺寸，从而提高更小液态颗粒的整体分离效率。提供了各种壳体构造和几何形状。
[0005]专利号为7614390的美国专利(其以全文引用的方式纳入本文)公开了两阶段排水气液分离器组件，该组件包括一个惯性气液冲击分离器和一个惯性冲击器，该惯性气液冲击分离器具有一个或多个对穿过这里的气液流进行加速的喷嘴，该惯性冲击器位于已加速气液流的路径上并引起液态颗粒从该气液流中分离。该分离器组件还包括在惯性气液冲击分离器下游的聚集过滤器，聚集过滤器引起进一步液态颗粒的分离并聚结已分离的液态颗粒。
[0006]专利号为7，473，291的美国专利(其以全文引用的方式纳入本文)公开了一种具有一个可变流致动器的惯性气液分离器，该可变流致动器可移动以打开和关闭可变数量的加速流动喷嘴。
[0007]专利号为8，075，654的美国专利(其以全文引用的方式纳入本文)公开了一种具有流动通道的气液流分离器组件，该流动通道为后分离气流提供膨胀并降低该后分离气流的流速，以及在一些实施例中，提供便于对一些流体进行局部预转变的预分离区域。
【发明内容】
[0008]提供本
【发明内容】
来介绍各概念的选择，所述概念将在【具体实施方式】中被进一步详细描述。本
【发明内容】
并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
[0009]—种气液分离器，包括壳体，所述壳体具有用来接收气液流的入口和用来排出气流的出口。冲击喷嘴结构由所述壳体支撑并位于所述入口的下游，所述冲击喷嘴结构接收气液流并通过延伸穿过所述冲击喷嘴结构的孔来加速该气液流。冲击面由壳体支撑并位于所述孔的下游，所述冲击面接收加速过的气液流并引起该气液流中的液态颗粒的分离从而生成气流。挡板位于所述冲击面的下游并改变气流的流动，从而减少该气流中的液态颗粒的携带。
[0010]—种用于惯性冲击气液分离器的护罩，该护罩通过将气液流经由喷嘴加速并朝向冲击面，来从该气液流中分离液态颗粒从而生成气流。所述护罩构造成从所述冲击面的周界延伸并具有朝向所述喷嘴延伸的自由端。所述护罩包括多个挡板，当气流离开所述护罩时，所述多个挡板弓I起该气流螺旋。
[0011 ] 一种用于从气液流中分离液态颗粒的方法，包括:通过壳体入口接收气液流以及经由喷嘴加速该气液流并在冲击面处。所述方法还包括引起液态颗粒从该气液流中的分离从而生成气流。所述方法还包括引导气流环绕冲击护罩流动，所述冲击护罩从冲击面的周界延伸并具有朝向喷嘴延伸的自由端。所述方法还包括利用挡板改变气流流动从而减少气流中的液态颗粒携带以及通过壳体的出口将气流排出。
[0012]附图简要说明
[0013]参照附图描述结合气液分离器使用的装置和方法的实施例。在整个附图中相同的特征和相同的元件使用相同的附图标记。
[0014]图1示出本发明的气液分离器的一个实施例；
[0015]图2示出根据本发明的挡板的一个实施例；
[0016]图3示出根据本发明的挡板的另一个实施例；
[0017]图4-11示出根据本发明的挡板的几个其它实施例；
[0018]图12示出根据本发明的挡板的一个可选实施例；
[0019]图13是流过不具有挡板的气液分离器的一个实施例的气液流流动示意表示；
[0020]图14是流过根据本发明的气液分离器的一个实施例的气液流流动示意表示；
[0021 ]图15是相对应于图13的实施例的气液流中的液态颗粒流动示意表示；
[0022]图16是相对应于图14的实施例的气液流中的液态颗粒流动示意表示；
[0023]图17和图18不出本发明的气液分离器的一部分的可选实施例；
[0024]图19是根据图17或图18的实施例的气液流中的液态颗粒流动示意表示；
[0025]图20示出本发明的气液分离器的一个可选实施例；以及
[0026 ]图21是根据图20的实施例的气液流中的液态颗粒流动示意表示；
[0027 ]图22示出将液态颗粒从气液流中分离出来的方法的一个实施例。
【具体实施方式】
[0028]图1示出气液分离器10，诸如油气分离器。在所示实施例中，气液分离器10包括两段:包含旋风分离器的第段12和包含冲击分离器的第二段14。然而，可以理解，本发明并不限于两段式气液分离器而是可以与各种类型的气液分离器结合使用。气液分离器10具有壳体16，壳体16具有入口 18和出口22，入口 18用来接收气液流(如箭头20所示)，出口 22用来排出气流(如箭头24所示)。气液分离器10还包括由壳体16支撑并位于入口 20下游的冲击喷嘴结构26。更具体地，在所示实施例中，冲击喷嘴结构26被支撑在气液分离器10的第一段12和第二段14之间。冲击喷嘴结构26接收气液流(如箭头25所示)并通过一个或多个孔28加速该气液流，所述一个或多个孔28延伸穿过该冲击喷嘴结构26。气液分离器1还包括由壳体16支撑并位于孔28下游的冲击面30。冲击面30接收加速过的气液流(如箭头32所示)并引起液态颗粒从该气液流中分离从而生成气流。气液分离器10还包括将在下文进一步描述的挡板8，挡板8位于冲击面30的下游并改变气流流向(如箭头34所示)，从而减少携带在气流中的液态颗粒。
[0029]液态颗粒从气液流的分离根据美国专利6290738、7473291和8，075654中的原理和方法发生，这些专利以全文引用的方式纳入本文，因此在本文将不再进一步描述。
[0030]根据本发明，气液分离器10还包括冲击护罩36，冲击护罩36从冲击面30的周界38延伸并具有朝向冲击喷嘴结构26延伸的自由端40。因此，冲击护罩36基本沿(平行于)贯穿气液分离器10的纵向轴线A延伸。冲击护罩36的自由端40环绕冲击喷嘴结构26的外侧面42。在所示实施例中，冲击喷嘴结构26和冲击护罩36都具有大致圆柱形状，以及冲击护罩36的直径比冲击喷嘴结构26的直径更大从而环绕冲击喷嘴结构26的外侧面42。
[0031 ]冲击护罩36由壳体16通过从壳体16的上内表面88延伸的圆柱形突起86支撑，圆柱形突起86又连接到椎体部分90，椎体部分90又连接到冲击护罩36。可选地，冲击护罩36可以由壳体16通过粧结构82(图17)或粧结构82”(图20)支撑。在所示实施例中，冲击喷嘴结构26包括连接至圆形喷嘴板31的圆柱形烟囱体54，然而，应该理解，冲击喷嘴结构26也可以采用很多其它形式，诸如单个一体部件。
[0032 ]很多时候，壳体16内的高速率将会引起已经被甩到壳体16的内表面80的液态颗粒再次被夹带。换句话说，与在上述以引用的方式纳入本文的专利中从壳体16排出不同，已经被抛到壳体16的内表面80的液态颗粒被壳体