[发明专利]一种旋风分离器的设计方法和系统

权利要求书

1.一种旋风分离器的设计系统，其特征在于，包括：

控制存储模块，其用于预存生成旋风分离器的数学模型；

参数存储模块，其用于存储用户输入的设计旋风分离器的参数；所述参数存储模块存储的参数包括自定义参数和额定参数，所述自定义参数包括设计温度、设计压力、操作温度、操作压力、单台额定处理量和介质标况下密度，所述额定参数包括制作单管的材料需用应力和材料屈服强度；

单管数量模块，其用于根据参数利用预存的旋风分离器的数学模型确定旋风分离器的单管数量；所述单管数量模块还用于根据设计温度、设计压力、操作温度、操作压力、单台额定处理量、介质标况下密度，利用配套的公式计算出分离器的实际处理量、壁厚和单管总压降；

布局结构模块，其用于根据单管数量设计单管的分布结构；

CAD生成模块，其用于生成旋风分离器的CAD布管图；和

校验模块，其用于根据壁厚和材料计算水压试验下旋风分离器的环向应力，并判断其是否在预设的阈值范围内。

2.根据权利要求1所述的旋风分离器的设计系统，其特征在于：所述布局结构模块根据单管数量，将单管排列在以旋风分离器的中心轴为轴心形成的一个以上同心圆上，其中靠近中心轴的单管静压比远离中心轴的单管静压高，旋风分离器以中心轴为圆心轴划分为4等份，各等份范围内的单管静压和相等。

3.根据权利要求2所述的旋风分离器的设计系统，其特征在于：所述单管包括左旋单管和右旋单管，在每一同心圆上的左旋单管和右旋单管依次交替排列；在同一时针顺序方向，左旋单管按照其静压升序排列、右旋单管按照其静压降序与左旋单管交替排列，或右旋单管按照其静压升序排列、左旋单管按照其静压降序与右旋单管交替排列；在一同心圆上左旋单管与其相邻同心圆上直线距离最小的单管为右旋单管。

4.一种旋风分离器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：存储用户输入的设计旋风分离器的参数；

步骤二：根据参数利用预存的旋风分离器的数学模型确定旋风分离器的单管数量；其中包括根据设计温度、设计压力、操作温度、操作压力、单台额定处理量、介质标况下密度，利用配套的公式计算出分离器的实际处理量、壁厚和单管总压降，并确定所需单管数；

步骤三：根据单管数量设计单管的分布结构；

步骤四：生成旋风分离器的CAD布管图；

所述步骤四之后还包括以下步骤：根据壁厚和材料计算水压试验下旋风分离器的环向应力，并判断其是否在预设的阈值范围内，若是，则该旋风分离器通过安全校核，若否，则该旋风分离器的安全校核失败，提示用户。

5.根据权利要求4所述的旋风分离器的设计方法，其特征在于，所述步骤三包括将单管排列在以旋风分离器的中心轴为轴心形成的一个以上同心圆上，靠近中心轴的单管静压比远离中心轴的单管静压高，且旋风分离器以中心轴为圆心轴划分为4等份，各等份范围内的单管静压和相等。

6.根据权利要求5所述的旋风分离器的设计方法，其特征在于：所述单管包括左旋单管和右旋单管，在每一同心圆上的左旋单管和右旋单管依次交替排列；在同一时针顺序方向，左旋单管按照其静压升序排列、右旋单管按照其静压降序与左旋单管交替排列，或右旋单管按照其静压升序排列，左旋单管按照其静压降序与右旋单管交替排列；在一同心圆上左旋单管与其相邻同心圆上直线距离最小的单管为右旋单管。