[实用新型]冲击式分离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冲击式分离器，可分离具有不同密度的流体或流体中含有分散相的物体，尤其是在煤直接液化系统中的反应产物的分离，属于分离器技术领域。

背景技术

目前，公知的煤直接液化反应产物的分离过程是由高温高压容器内设置的出料管、上挡板、下挡板、背板、对称布置的冲击弧板来完成的。物料以一定的速度从出料管流出，在惯性的作用下流向冲击弧板，并形成沿冲击弧板的圆周运动；混合的多相流沿冲击弧板做圆周运动的过程中形成沿径向分布的离心压强，该沿径向分布的离心压强推动多相流内密度较小的物质向中心运动，而密度较大的物质沿径向向外流动，从而完成不同物质的分离过程。但是，由于待分离物料的出口流线与冲击弧板入口切线方向不同而在圆弧挡板入口区域形成剧烈的湍动而影响分离过程的进行；再者，由于流出冲击弧板的流体离开冲击挡板后的切线方向直接指向的壁面，很容易形成空化和冲击腐蚀破坏容器并给安全生产造成隐患；同时，由于流体动力的损耗以及流通面积的扩大而使物料沿冲击弧板流动的过程中速度逐渐减小而使分离效果急剧下降。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不仅能避免冲击弧板入口区域冲击产生的剧烈扰动，而且能避免流体离开冲击弧板后对容器壁面形成的空化或冲击腐蚀，同时还可以克服流体在冲击弧板内流动过程中因速度下降而导致分离效率下降的冲击式分离器。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种冲击式分离器，其特征在于，由分离器组分出口、分离物料进口、待分离料出口背板、上挡板、冲击弧板、待分离物料出口、下挡板、支撑板、分离器组分出口、分离容器、出料管组成，分离器组分出口和分离器组分出口分别设于分离容器的上下端，出料管上端分离物料进口设于分离容器上端，并伸出分离容器外，下端待分离物料出口与待分离料出口背板、上挡板、冲击弧板、下挡板组成的分离流道连接，支撑板上面与下挡板连接，一侧与分离容器内壁连接。

所述的冲击弧板为对称3字形，3字形中间为入口，3字形两圆弧为变曲率流道，变曲率流道的弯曲半径沿流动方向减小，3字形的两端为流道的末端，且两个末端的切相平面重合，所述的冲击弧板中心线开始处的切线方向与出料管中心轴线在出口处的切线方向平行。

本实用新型采用对称3字形冲击弧板，使对称冲击弧板中心线开始处的切线方向与出料管中心轴线在出口处的切线方向平行，从而使流体在惯性作用下进入冲击弧板的弧形区域而减少甚至消除流体进入冲击弧板区域形成的剧烈扰动；将对称冲击板出口位置的切平面设置在同一平面内，以便从冲击弧板出来的流体发生对撞而粘性耗散流体流动的动能，从而避免对容器壁面形成空化或冲刷腐蚀。根据流体力学的基本原理，当待分离的流体以一定速度u进入冲击板区域后，在冲击板曲率半径r的作用下，将沿冲击板当地曲率半径方向产生离心压强，该压强p与曲率半径r、流体速度u以及流体密度ρ的关系可以表示为dp/dr＝ρu²/r的形式；在该离心压强梯度的作用下，将推动密度小的物质向中心运动而密度大的物质向外周运动；该关系式也表明：分离过程的推动力与流体速度的平方成正比，与流道的曲率半径成反比；在速度一定的情况下，挡板的曲率半径越小，分离效果越好。因此，从物料进入冲击弧板到离开冲击弧板的过程中逐渐减小冲击弧板的曲率半径，就可以弥补速度下降对分离效果的影响，在动能损耗率小于半径减小率的情况下还可以强化物料的分离过程。

本实用新型的优点是可以减少出口流体进入冲击弧板区域的扰动强度，提高分离效果；另一方面通过引导分离后的流体实现相互对撞而粘性耗散流体的动能，从而可以减少流体对容器壁面的冲刷腐蚀；再者，通过逐渐减小冲击弧板的曲率半径而克服流体经过冲击弧板过程中速度衰减而导致分离效果下降的问题，进一步强化了分离过程。

附图说明

图1为冲击式分离器结构示意图；

图2为冲击弧板结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例