包括旋流分离级的多级油分离系统的制作方法

专利名称：包括旋流分离级的多级油分离系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及多级油分离器，并且更具体地涉及包含在单个外壳内且包括至少一级旋流分离(cyclonic separation)的多级油分离器。
背景技术：
一些空气压缩机系统使用油来润滑压缩机，除去压缩过程期间产生的热，以及在压缩机元件之间提供更好的密封来改善压缩机的效率。这种压缩机系统的一个实例使用一个或多个油冷式螺杆压缩机。油冷式压缩机的操作产生与油混合的压缩空气。所需的是在可使用空气之前将油与空气分离开。通常，油会被分离且返回到压缩机中以便再使用。在一些系统中，油在其返回到压缩机之前被过滤或冷却。

发明内容
在一个构造中，本发明提供了一种用于将液-气流分成液体和压缩气体的分离器。该分离器包括外壳，外壳限定内部空间且适于容纳压缩气体的全部压力。外壳包括液-气入口、液体出口和气体出口。第一级分离器定位成用以从入口接收液-气流。第一级分离器可操作成用以将液体的第一部分与液-气流分离开。第二级分离器包括旋流叶片分离器(swirl vane s印arator)，且定位成用以从第一级分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的第二部分与液-气流分离开。第三级分离器定位成用以从旋流叶片分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的第三部分与液-气流分离开。第一级分离器、第二级分离器和第三级分离器完全容纳在外壳内。在另一构造中，本发明提供了一种用于将液-气流分成液体和压缩气体的分离器。该分离器包括外壳，外壳限定内部空间且适于容纳压缩气体的全部压力。外壳包括液-气入口、液体出口和气体出口。第一级分离器包括形成为外壳的一部分的旋流分离器。 旋流分离器可操作成用以将液体的第一部分与液-气流分离开。第二级分离器包括旋流叶片分离器，其定位成用以从第一级分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的第二部分与液-气流分离开。第三级分离器包括多个独立的旋流分离器，其定位成用以从旋流叶片分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的一部分与液-气流分离开。通过考虑详细说明和附图，本发明的其它方面将变得清楚。


图1为包括多级油分离器的压缩系统的示意性视图2为适于结合图1中的压缩系统使用的多级油分离器的截面视图； 图3为包括涡流隔离板的图2中的多级油分离器的截面视图； 图4为包括圆锥形挡板的图3中的多级油分离器的截面视图； 图5为包括涡流稳定器的图4中的多级油分离器的截面视图；图6为适于结合图1中的压缩系统使用的另一多级油分离器的截面视图； 图7为适于结合图1中的压缩系统使用的包括多个独立旋流器的另一多级油分离器的截面视图8为图7中的多级油分离器的一部分的透视截面图； 图9为示出穿过独立旋流器的流动通路的图8中的独立旋流器的透视图； 图10为类似于图8中的分离器且包括组合过滤器且适于结合图1中的压缩系统使用的另一多级油分离器的截面视图11为旋流叶片分离器的透视图12为示出穿过分离器的流动通路的图6中的多级分离器的截面视图； 图13为包括裙部的图11中的旋流叶片分离器的透视图； 图14为旋流叶片分离器的另一布置的透视图； 图15为联合的组合过滤器和装入涡管的旋流叶片分离器的透视图； 图16为图15中的旋流叶片分离器的顶部透视图；以及图17为图15中的装入涡管的旋流叶片分离器的透视图。
具体实施例方式在详细阐述本发明的任何实施例之前，应当理解的是本发明不限于其应用于在以下描述中阐明或以下附图中示出的构造细节和构件布置。本发明能够有其它实施例且以各种方式实现或执行。图1示意性地示出了操作成用以压缩诸如空气的气体的气体压缩系统10。该系统包括驱动压缩机20的原动件15、油分离器25、过滤器30和油冷却器35。在优选构造中，马达或引擎用作原动件15，而其它装置也适于用作原动件15。压缩机20沿入口通路40吸入空气(或另一气体)，且在较高压力下排出空气。在所示的构造中，使用了油冷式压缩机20如油冷式螺杆压缩机。将油提供给压缩机20来改善压缩元件之间的密封，以便润滑压缩元件，且除去压缩过程期间产生的热。油与空气相混合，且沿空气-油通路45排放来作为空气-油混合物。空气-油通路45将空气油混合物引送至分离器25，在该处，油与空气分离开。空气经由空气出口 50流出分离器，且流至使用点。油流出分离器25，且在再引送至压缩机20 来再使用之前流过可选的过滤器30和可选的油冷却器35。图2示出了适用于在图1中的系统10中使用的多级分离器55。分离器55包括外壳60，外壳60容纳所有单独的构件，且适于容纳来自于压缩机20的压缩空气的全部压力。 在所示的构造中，外壳60包括圆柱形侧壁65、圆顶形的底壁70，以及平的或平面的顶壁75。 纵轴线78从底壁70沿圆柱形侧壁65的中心延伸至顶壁75。分隔板80定位在外壳60内， 以便将内部空间分成第一空间85和第二空间90。外壳60包括入口 95、空气出口 100和油出口 105。入口 95定位在外壳60的侧部上，且相对于外壳60纵轴线78成角。在优选构造中，入口 95向下相对于纵轴线78成大约 10度至30度之间的角，而其它角也是可能的。此外，入口 95布置成将空气-油混合物沿通路排入外壳60的第一空间85中，通路与圆柱形壁65或以纵轴线78为中心的另一圆大致相切。因此，空气-油混合物进入第一空间85就在第一空间85内产生涡流。涡流向外推
6动较重的颗粒(油)，直到它们撞击圆柱形壁65。一些油粘在壁65上且沿着壁65流下，在该处，其汇集在外壳60的底部。旋流叶片分离器110定位成邻近分隔板80中的孔口 115。在所示的构造中，孔口 115定位在中心，而其它位置也是可能的。图11中示出的旋流叶片分离器110包括上环 120、下环125和在上环120与下环125之间延伸的多个叶片130。叶片130布置成限定不横穿纵轴线78的多个流动通路135。相反，流动通路135与以纵轴线78为中心的圆相切。 叶片130布置成沿旋流方向推动流动，该旋流方向与第一空间85中产生的旋流方向相反， 而其它布置造成沿相同方向的旋流流动。例如，在所示的构造中，第一空间85中的旋流方向在从上方看时是反时针方向的。流动叶片130布置成引起从上方看时是顺时针方向的旋流方向。这种布置将推动空气-油的流动，以便产生超过90度的方向变化，且优选为超过 135度。在优选布置中，空气-油的流动反向，或经历180度的方向变化。方向的较大改变将更多油推出空气-油流。油撞击叶片135且粘附到叶片135上。然后，油向下排出且滴入外壳60的底部。图13示出了旋流叶片分离器500，其类似于图11中的旋流叶片分离器，且包括附接到叶片130最下端上的裙部505。裙部505包括截头圆锥形顶表面515和大致平面的下表面520，下表面520向外延伸至外表面525，外表面525具有的直径大于旋流叶片分离器 500的叶片510的最大直径。裙部505减小了流体沿大致垂直的方向进入旋流叶片分离器 500中的可能性。裙部505将流体向外且远离叶片130的底部推动，从而增大了流体进入旋流叶片分离器500所需的方向变化。在优选构造中，裙部505形成为旋流叶片分离器500 的底表面的一部分，且叶片130固定地附接到裙部505上。当然，其它构造可将单独的件附接到图11中的旋流叶片分离器500上，以便限定裙部505(如果期望的话)。如本领域的普通技术人员将认识到的那样，一些不同的旋流叶片分离器的布置也是可能的，只要它们操作成用以使流动如所期望那样转向。图14示出了一个可能的旋流叶片分离器530，其适合在所示的多级分离器中使用。旋流叶片分离器530包括上环形板535 和下板M0，其中多个叶片545在其间延伸。因此，图14中的旋流叶片分离器530类似于权利要求11中的旋流叶片分离器110。然而，图14的构造中的叶片545的截面形状略微不同于图11中的叶片130的截面。图14中的叶片545包括两个大致平面侧550、弯曲的前缘 555,以及弯曲的后缘560。叶片545布置成使得相邻的平面表面550协作来限定使流动向内加速的会聚喷嘴。正如图11中的构造，裙部505可加至图14中的构造。此外，叶片545 中可使用其它翼型件形状或非翼型件形状。组合过滤器140定位在邻近分隔板孔口 115的第二空间90中。组合过滤器140 为环形，且接触外壳60的顶表面75来提供其间的密封。空气-油混合物穿过孔口 115，且进入限定在环形组合过滤器140内的圆柱形空间145。将推动空气-油混合物穿过组合过滤器140，在该处，大多数剩余的油从空气中除去。油排出组合过滤器140的底部，穿过孔口 115且向下到达第一空间85的底部。空气离开组合过滤器140，且汇集在组合过滤器140 与外壳60之间的第二空间90中。空气出口 50定位在第二空间90的圆柱形壁65中，使得空气可在其穿过组合过滤器140后流出外壳60。油排至外壳60的底部，在该处，其经由定位在外壳60的底部圆顶形表面70中的油出口 105排出。
转到图3，示出了类似于图2中分离器的分离器150。分离器150包括涡流隔离板 155，其将第一空间85分成上方第一空间157和下方第一空间160。涡流隔离板155包括面向下的部分165，该部分165容许汇集在上方第一空间157中的油排入到下方第一空间160中。如相对于图2中的构造描述的那样，入口 95定位成将空气-油混合物排入上方第一空间157中。如相对于图2描述的那样，空气-油混合物以涡流流动。然而，涡流隔离板 1 使涡流与汇集在下方第一空间160中的油分离开。这减少了再带入的量，再带入是由于高速空气-油混合物穿过汇集在外壳60的底部中的油而造成的。中心体165在旋流叶片分离器110的下环125与涡流隔离板155之间延伸。中心体165为圆柱形，且直径上类似于旋流叶片分离器110。在一些构造中，中心体165限定流动通路，流动通路容许油向下排放穿过中心体165，且直接进入下方第一空间160中。然而， 其它构造容许油沿着中心体165的侧部向下放。在又一其他构造中，中心体165不同地成形(例如，矩形截面、多边形截面，等)，以便加强上方第一空间157内油与空气的分离。图4示出了分离器170的另一构造，其与图3中的构造类似之处在于其包括涡流隔离板155。然而，在图4的构造中，未使用图3中的中心体。圆锥形挡板175定位在旋流叶片分离器110附近。圆锥形挡板175包括设置在旋流叶片分离器110下方的，中心孔口 180提供空气-油向上流动和油向下流动的通路。在优选构造中，旋流叶片分离器110机械地连接到组合过滤器140的底部上，以便形成单个机械组件。叶片分离器110配合在分隔板80中的孔口中，以便如所期望地那样定位组合过滤器140和旋流叶片分离器110。在一些构造中，涡流稳定器185增加至图4中的构造中。图5中示出了这种构造。 涡流稳定器185包括圆柱杆，其从涡流隔离板155的中心向上延伸。杆185作用在空气-油流上来将流动引导成所期望的旋流图案。图6示出了适于结合图1中的系统10使用的分离器190的另一构造。图6中的构造包括多个组合过滤器140、多个旋流叶片分离器110和多个中心体165。各组合过滤器 140均定位在旋流叶片分离器110上方，且各中心体165均定位在一个旋流叶片分离器110 的下方。各中心体165均定位在涡流隔离板155上或联接到涡流隔离板155上。因此，如图3中所示那样布置的由中心体165、旋流叶片分离器110和组合过滤器140构成的多个叠层定位在涡流隔离板155上方的外壳60内。由于附加旋流叶片分离器110和组合过滤器 140的流动面积较大，故该布置容许了较大量的空气-油的分离。在图12中所示的类似分离器190a中，省略了涡流隔离板155和中心体165。图2至图6和图12示出了分离器，该分离器包括将流动排至组合过滤器140的旋流叶片分离器110。在优选构造中，旋流叶片分离器110直接地附接到组合过滤器140上， 或机械地附接到组合过滤器140上。图15示出了联合的组合过滤器和装入涡管的旋流叶片分离器600，其为图2至图6和图12中所示的联合的组合过滤器140和旋流叶片分离器 110的替代物。联合的组合过滤器和装入涡管的旋流叶片分离器600包括类似于上文已经描述的那些的组合过滤器140a。此外，类似于上文所述那些的旋流叶片分离器IlOa(图16中所示)如已描述那样附接到组合过滤器140a上。如图16中所示，旋流叶片分离器IlOa由涡管壳体605包绕，涡管壳体605包括入口 610、涡管流动通路615和涡管壁620。入口 610 接收空气-油流，且推动该流来流过涡管流动通路615。当空气-油流过涡管流动通路615 时，较重的油颗粒就被向外推动，且推动成与涡管壁620相接触。这在流动进入旋流叶片分离器IlOa之前进一步将油与空气-油流分离开。参看图17，槽口 625形成在邻近涡管壁620的涡管壳体605的底表面630中，在旋流叶片分离器IlOa最接近涡管壁620的点附近。在所示的构造中，槽口 625由于底表面 630倾斜而为三角形。当然，其它形状的槽口也是可能的。槽口 625容许汇集的油从涡管壳体605排出。为了有助于使油汇集，涡管壳体的底表面630向下朝涡管壁620倾斜或歪斜。 这种倾斜确保了油在涡管壁620附近的低点处汇集，且经由槽口 625排出。图7和图8示出了适于在图1中的系统10中使用的分离器195的另一构造。分离器195包括外壳200、分隔件205、旋流叶片分离器110和多个独立的旋流分离器210。外壳 200形成为容纳从压缩机20排出的空气-油的全部压力，且容纳分离器构件。外壳200包括大致圆柱形的壁215，具有协作来围住空间230的平底表面220和圆顶形顶部225。入口 235形成在圆柱形壁215中，且引导将空气-油沿通路排入空间230中，该通路与圆柱形壁 215的内表面大致相切，或与外壳200内在中心的另一圆相切。在优选布置中，入口 235还从水平定向向下成大约10度至30度之间的角。空气出口 240形成在圆顶形顶部225中， 且两个油出口对5，250形成在底表面220附近的圆柱形壁215中。分隔件205定位在空间230内，以便将空间230分成第一空间255和第二空间沈0。 入口 235定位成将空气-油引送到分隔件205下方的第一空间255中。分隔件205包括截头圆锥部分265和从截头圆锥部分沈5向下延伸的圆柱形部分270。截头圆锥部265包括直径较大的部分，其面向上来汇集分离的油，其将其朝圆柱形部分270聚集。油沿着壁向下流至圆柱形部分270，在该处，其自由滴入外壳200的底部。空气-油从入口 235流入第一空间255，且以旋流图案流动。如参照图2所述那样，以该图案的流动作用为将一些油与空气-油流分离开。然后，空气-油流经由分隔件205向上流动穿过第二空间沈0。图8为第二空间沈0的放大视图，且示出了定位在分隔件205上方的旋流叶片分离器110。圆锥形收集器275设置在旋流叶片分离器110的上环120内，且包括外径，外径接触外壳200的圆柱形壁，且提供其间的密封。收集器275包括小端，其设置在旋流叶片分离器110的上环120内，且提供其间的密封。因此，在分离器195中向上流动的空气-油穿过旋流叶片分离器110，在该处，额外的油与空气-油混合物分离开。围住的收集器280定位在圆锥形收集器275的圆锥形空间内。围住的收集器280 包括圆柱形下表面观5、圆柱形壁290和大致平面的顶表面四5。管路300接合围住的收集器观0的底部处的小开口，且向下延伸穿过圆锥形收集器275、旋流叶片分离器110和分隔件205。管路300延伸至外壳200的底部，且经由一个油出口 245，250退出。圆锥形下表面观5与圆锥形收集器275协作来限定环形圆锥流动通路305，空气-油混合物经由该通路305流出旋流叶片分离器110。圆锥形收集器275的圆柱形壁290 与外壳200的圆柱形壁290协作来限定用于空气-油的垂直环形流动通路310。垂直环形通路310将空气-油混合物向上引送至独立的旋流空间315中。顶部支承板320与平面顶表面四5协作来限定独立的旋流空间315，而顶部支承板 320和外壳200的顶部圆顶形表面225协作来限定空气出口空间325。多个独立旋流分离器210设置在独立的旋流空间315内，且用作分离器195内的分离末级。图9示出了其中一个独立的旋流分离器210。各分离器210均包括入口部分330， 入口部分330包括布置成与内部圆柱形表面相切的两个空气-油入口 335，使得进入独立旋流分离器210中的空气-油以旋流图案流动，在从上方看时，该旋流图案为反时针方向的。 独立的旋流分离器210还包括顶部附近的空气出口 340和底部附近的油出口 345。截头圆锥形部分350从入口部分330延伸至油出口 345。如图8中所示，各独立旋流分离器210的油出口 345定位在围住的收集器观0的顶部平表面四5的下方，使得油从油出口 345排入围住的收集器观0中。空气出口 340设置在顶部支承板320的上方，使得从独立旋流分离器210排出的大致无油的空气汇集在空气出口空间325中，且最终从分离器175排至使用点。图10示出了多级分离器355的另一构造，其使用类似于图7和图8中的外壳360。 具体而言，外壳360包括圆柱形壁365、圆顶形顶表面370和圆顶形下表面375，它们协作来围住空间378，且容纳由压缩机系统10产生的全部压力。空气-油入口 380形成在圆柱形壁365中，油出口 385形成在圆顶形下表面375中，且空气出口 390形成在圆顶形顶表面370 中。圆锥形分隔件205定位在空间378内，以便将空间378分成第一空间395和第二空间 400。分隔件205包括尺寸确定为接触外壳360的圆柱形壁365的较大直径部分，以便限定其间的密封。圆锥形分隔件205的较小直径部分设置在较大直径部分的下方，且限定孔口， 该孔口提供了第一空间395与第二空间400之间的流体连通。空气-油入口 380形成在圆柱形壁365中，且成角来容许空气-油沿向下方的方向且沿通路进入第一空间395中，该通路与以外壳360的纵轴线78为中心的圆相切。入口 380相对于正交于纵轴线78的线向下成10度至30度之间的角。如图10中所示，进入第一空间395中的空气-油混合物沿旋流通路流动，该旋流通路在从上方看时大致是反时针方向的。如参照图2所述的那样，旋流流动作用为将部分油与空气-油混合物分离开。旋流叶片分离器110连接到邻近孔口的圆锥形分隔件205上，使得来自于第一空间395的空气-油穿过旋流叶片分隔件110进入第二空间400中。如所述的那样，旋流叶片分离器110推动空气-油流改变方向，且将另一部分油与空气-油混合物分离开。围住的收集器280定位在圆锥形分隔件205上方的第二空间400内。穿过旋流叶片分离器110的空气-油混合物流过围住的收集器280进入独立的旋流空间315中。顶部支承板320与围住的收集器280协作来限定独立的旋流空间315。正如图7和图8中的构造，独立的旋流空间315包括如图9中所示的多个独立旋流器210。如相对于图7和图8所述的那样，独立旋流器210包括接收空气-油混合物的入口 335，以及将分离的油排入围住的收集器观0中的油出口 345。独立的旋流分离器210的空气出口 340布置成将空气-油混合物排入限定在顶部支承板320与圆顶形上表面370之间的上空间405中。组合过滤器140设置在上空间405 中，且在顶部支承板320与圆顶形上表面370之间延伸。由独立旋流分离器210排出的空气-油排至组合过滤器140的外部，而分离器355的空气出口 390设置在组合过滤器140 内。因此，空气-油混合物流过组合过滤器140，组合过滤器140除去大部分剩余的油，使得从出口 385排出的空气大致无油。由组合过滤器140分离的油汇集在组合过滤器140内的顶部支承板320上。孔口形成在顶部支承板320中，以便容许汇集的油从上空间405排放。管路410连接到顶部支承板320上，且延伸到围住的收集器观0中，以便容许油排入围住的收集器观0中，从而减少油的再带入。在操作中，且参看图2，空气-油混合物经由入口 95进入外壳60中。入口 95成角成沿向下方的方向引起旋流流动图案。旋流流动用于将部分油与空气-油混合物分离开。油汇集在外壳60的底部，且剩余的空气-油混合物向上流至旋流叶片分离器110。旋流叶片分离器110推动空气-油流来产生较大的方向变化，方向变化用于分离额外的油。空气-油混合物流过旋流叶片分离器110中的窄开口，使得混合物中的油接触且粘附到表面上，从而分离额外的油。油从旋流叶片分离器Iio排出，且滴入外壳60的底部。空气-油混合物在其穿过旋流叶片分离器110之后向上流入组合过滤器140内的圆柱形空间145中。 然后，空气-油混合物穿过组合过滤器140的环形壁，环形壁用于将大多数剩余的油与空气-油混合物分离开。现在事实上无油的空气(小于百万分之10的油)汇集在组合过滤器140外部的空间中，在该处，其最终从外壳60排至使用点。由组合过滤器140分离的油向下流过旋流叶片分离器110，且滴入外壳60的底部，在该处，油汇集且最终排放以便在压缩机系统10中再使用。图3至图6中的构造以大致相同的方式操作，但包括附加的构件，附加的构件提高了分离的有效性，或降低了分离的油再带入到空气-油混合物中的可能性。例如，图3的构造包括涡流隔离板155，涡流隔离板155将分离的油与高速旋流分离开来减少已经分离的油的再带入。图4的构造增加了圆锥形挡板175，圆锥形挡板175分离来自于旋流叶片分离器 110的旋流，以便在流动中引起附加的方向变化来加强分离。图6的构造增加了多个旋流叶片分离器110和组合过滤器140，以便增加有效表面面积和加强分离。图7和图8中的构造包括类似于图2至图6中的构造的第一分离级。具体而言， 空气-油流以建立旋流的方式引入外壳200中。旋流将部分油与空气-油混合物分离开。 然后，空气-油混合物向上经由圆锥形分隔件205流至旋流叶片分离器110。旋流叶片分离器110如参照图2至图6所述的那样用作进一步将油与空气-油混合物分离开。分离的油从旋流叶片分离器110向下滴到圆柱形分隔件205上。油从圆锥形分隔件205向下流动， 且滴入外壳200的底部。剩余的空气-油混合物向上流过旋流叶片分离器110，且穿过圆锥形分隔件205与围住的收集器280之间的空间。空气-油的混合物汇集在独立的旋流空间 315中，在该处，其进入多个可用的独立旋流分离器210中的一个。独立的旋流分离器210 分别建立旋流，旋流由独立旋流分离器210内的渐窄通路向下推动。当流动向下移动时，其加速，从而分离额外的油。油流入围住的收集器观0，在该处，其经由管路300引送至外壳 200的底部附近的油出口 385。最后，空间变得对于气流而言太小，且空气向上流动穿过旋流器的中心。现在大致无油的空气从独立旋流分离器210顶部流出，且从外壳200排出。图10的构造类似于图7和图8中的构造，且在独立旋流分离器210下游和上方增加了组合过滤器140。空气-油混合物流出独立的旋流分离器210，且流过组合过滤器140 来分离额外的油。大致无油的空气移出外壳200至使用点，而分离的油汇集在组合过滤器 140的底部附近。油经由管路410排入围住的收集器观0中。油从围住的收集器观0向下流动至第二管路300且流出外壳200。
因此，本发明除其它外提供了设置在单个外壳中的多级油分离器。以下权利要求中将阐明本发明各种特征和优点。
权利要求
1.一种用于将液-气流分成液体和压缩气体的分离器，所述分离器包括外壳，其限定内部空间且适于容纳所述压缩气体的全部压力，所述外壳包括液-气入口、液体出口和气体出口 ；第一级分离器，其定位成用以从所述入口接收所述液-气流，所述第一级分离器可操作成用以将所述液体的第一部分与所述液-气流分离开；第二级分离器，其包括旋流叶片分离器，所述旋流叶片分离器定位成用以从所述第一级分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的第二部分与所述液-气流分离开；以及第三级分离器，其定位成用以从所述旋流叶片分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的第三部分与所述液-气流分离开，其中所述第一级分离器、所述第二级分离器和所述第三级分离器完全容纳所述外壳内。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述液体的第一部分、所述液体的第二部分和所述液体的第三部分经由所述液体出口流出所述分离器。
3.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述第一级分离器包括至少部分地形成为所述外壳的一部分的旋流分离器。
4.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括分隔板，所述分隔板定位成用以将所述内部空间分成第一空间和第二空间，所述第一分离器定位在所述第一空间内，所述第三分离器定位在所述第二空间内，且所述旋流叶片分离器定位成用以将所述液-气流从所述第一空间引送至所述第二空间。
5.根据权利要求4所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括涡流隔离板，所述涡流隔离板定位在所述第一空间内来将所述第一空间分成上方第一空间和下方第一空间。
6.根据权利要求5所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括中心体，所述中心体在所述旋流叶片分离器与所述涡流隔离板之间延伸。
7.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述第三级分离器包括组合过滤器。
8.根据权利要求7所述的分离器，其特征在于，叶片分离器机械地连接到所述组合过滤器的底部上来形成一个机械组件。
9.根据权利要求8所述的分离器，其特征在于，所述叶片分离器沿第一方向接收所述液-气流，且将所述液-气流沿第二方向排放，所述第二方向与所述第一方向大致相反。
10.根据权利要求8所述的分离器，其特征在于，所述叶片分离器包括邻近所述裙部最下部的裙部。
11.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述第三级分离器包括多个独立旋流分离器，其中各所述旋流分离器均包括液-气入口、液体出口和气体出口，所述液-气入口布置成在各独立旋流分离器内弓I起旋流。
12.根据权利要求11所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括围住的收集器，所述围住的收集器包括收集器出口，所述围住的收集器定位成用以从各所述独立旋流分离器接收液流，且将所述流经由所述围住的收集器出口引送至所述液体出口。
13.根据权利要求11所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括第四级分离器，其定位在所述外壳内来从所述第三级分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的第四部分与所述液-气流分离开，其中所述第四级分离器包括组合过滤器。
14.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述第一级的入口指向下成5度至20 度之间的角。
15.一种用于将液-气流分成液体和压缩气体的分离器，所述分离器包括外壳，其限定内部空间且适于容纳所述压缩气体的全部压力，所述外壳限定纵轴线且包括液-气入口、液体出口和气体出口 ；第一级分离器，其包括形成为所述外壳一部分的旋流分离器，所述旋流分离器可操作成用以将所述液体的第一部分与所述液-气流分离开；第二级分离器，其包括旋流叶片分离器，所述旋流叶片分离器定位成用以从所述第一级分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的第二部分与所述液-气流分离开；以及第三级分离器，其包括多个独立的旋流分离器，其定位成用以从所述旋流叶片分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的一部分与所述液-气流分离开。
16.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述第一级分离器、所述第二级分离器和所述第三级分离器完全容纳在所述外壳内。
17.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述液体的第一部分、所述液体的第二部分和所述液体的第三部分经由所述液体出口流出所述分离器。
18.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括分隔板，所述分隔板定位成用以将所述内部空间分成第一空间和第二空间，所述第一分离器定位在所述第一空间内，所述第三分离器定位在所述第二空间内，且所述旋流叶片分离器定位成用以将所述液-气流从所述第一空间引送至所述第二空间。
19.根据权利要求18所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括涡流隔离板，所述涡流隔离板定位在所述第一空间内来将所述第一空间分成上方第一空间和下方第一空间。
20.根据权利要求19所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括中心体，所述中心体在所述旋流叶片分离器与所述涡流隔离板之间延伸。
21.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述第三级分离器包括组合过滤器。
22.根据权利要求21所述的分离器，其特征在于，叶片分离器机械地连接到所述组合过滤器的底部上来形成一个机械组件。
23.根据权利要求22所述的分离器，其特征在于，所述叶片分离器沿第一方向接收所述液-气流，且将所述液-气流沿第二方向排放，所述第二方向与所述第一方向大致相反。
24.根据权利要求22所述的分离器，其特征在于，所述叶片分离器包括邻近所述裙部最下部的裙部。
25.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述第三级分离器包括多个独立旋流分离器，其中各所述旋流分离器均包括液-气入口、液体出口和气体出口，所述液-气入口布置成在各独立旋流分离器内弓I起旋流。
26.根据权利要求25所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括围住的收集器，所述围住的收集器包括收集器出口，所述围住的收集器定位成用以从各所述独立旋流分离器接收液流，且将所述流经由所述围住的收集器出口引送至所述液体出口。
27.根据权利要求25所述的分离器，其特征在于，所述分离器还包括第四级分离器，其定位在所述外壳内来从所述第三级分离器接收所述液-气流，且可操作成用以将所述液体的第四部分与所述液-气流分离开，其中所述第四级分离器包括组合过滤器。
28.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述液-气入口向下相对于所述纵轴线成大约10度至30度之间的角。
29.根据权利要求15所述的分离器，其特征在于，所述第一级的入口指向下成5度至 20度之间的角。
全文摘要
一种用于将液-气流分成液体和压缩气体的分离器包括外壳，外壳限定内部空间且适于容纳压缩气体的全部压力。外壳包括液-气入口、液体出口和气体出口。第一级分离器定位成用以从入口接收液-气流。第一级分离器可操作成用以将液体的第一部分与液-气流分离开。第二级分离器包括旋流叶片分离器，且定位成用以从第一级分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的第二部分与液-气流分离开。第三级分离器定位成用以从旋流叶片分离器接收液-气流，且可操作成用以将液体的第三部分与液-气流分离开。第一级分离器、第二级分离器和第三级分离器完全容纳在外壳内。
文档编号F04C29/02GK102575677SQ201080047000
公开日2012年7月11日 申请日期2010年2月12日 优先权日2009年9月9日
发明者M.J.卢卡斯 申请人:英格索尔-兰德公司