[发明专利]用于使颗粒与气流分离的离心分离机

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种离心分离机及用于使颗粒与气流分离的方法。

背景技术

WO2010/090578A1公开了一种用于使颗粒和/或雾形式的油与化石气体混合物分离用于获得分离的气体的离心分离机设备。设备包括具有限定分离空间的静止外壳的离心分离机。离心分离机包括用于气体混合物的入口、用于分离气体的气体出口，以及用于排出分离的油的油出口。用于分离气体混合物的分离部件包括多个分离盘，并且设在分离空间中。驱动马达经由心轴连接于分离部件，并且使分离部件围绕旋转轴线旋转。

发明内容

本发明的目的在于简化用于使颗粒与气流分离的离心分离机的构造和操作，如，背景技术中公开的离心分离机的类型。另一个目的在于降低该类型的离心分离机的成本。再一个目的在于降低离心分离机上的压降。

因此，本发明涉及用于使颗粒与气流分离的离心分离机。颗粒限定为固体和/或液体颗粒，如，油滴或油雾。离心分离机包括框架、气体入口和气体出口。离心转子布置成能够在框架中围绕旋转轴线旋转，并且包括多个分离板，如，截头圆锥分离盘或轴向板，限定板之间的分离通路。中心气体室形成在转子中，并且与分离通路的径向内部和气体出口连通。包绕转子的空间与分离通路的径向外部和气体入口连通。离心分离机还包括构造成使气流在转子上游旋转的装置，并且离心转子还构造成使得气体混合物的旋转流驱动离心转子的旋转，用于使颗粒与从包绕转子的空间通过板之间的分离通路并且朝中心气体室传导的相同气流分离。

因此，离心转子由气流的旋转流引起旋转，由此离心分离机可独立于单独的驱动马达来驱动转子。因此，分离机的构造可简化，成本可降低，并且分离机的保养和维护的需要可减少。由于转子由气体的旋转流驱动来旋转，故转子的旋转速度类似于进入分离通路中的气体的旋转速度。由于其减小了分离机上的压降，故这特别有益。此外，由于旋转气流从分离通路的径向外部且朝分离通路的径向内部导引，故气流由于角动量守恒而自旋。因此，旋转从气体传递至转子(如，通过粘滞力)特别有效。离心转子可优选构造成使得气体混合物的旋转流单独驱动离心转子的旋转用于使颗粒与相同气流分离，由此离心转子并未由连接于转子的马达驱动。

构造成使气流旋转的装置可优选与转子解除接合，使得转子可独立于构造成使气流旋转的装置来旋转。

构造成使气流旋转的装置可在设备的操作期间静止或至少不旋转。构造成使气流旋转的装置可包括气体偏转部件，其连接于框架，构造成通过使气流朝离心转子的切向方向偏转来使气流旋转。气体偏转部件可包括相对于离心转子的轴向方向倾斜且围绕旋转轴线分布的至少一个(优选多个)导叶。导叶可优选相对于旋转轴线布置在离心分离机的大半径处，使得在转子的分离板的径向外侧延伸，或在分离通路的径向外部附近或径向外侧的径向位置处。因此，从气流预先分离颗粒可在分离板径向外侧的空间中的旋转气体中执行。导叶相对于离心转子的轴向方向的倾斜可在气流从气体入口到气体出口的流动方向上沿导叶的范围逐渐地增大，以提供气流旋转的平稳加速。因此，气流的旋转流可由稳健且不复杂的构造有效地提供，该构造可配合在转子附近，并且与离心转子共线提供，并且利用了气流的动量来提供旋转流。

导叶相对于离心转子的轴向方向的倾斜可在分离机的操作期间调整，使得控制气流的旋转速度。因此，离心转子的旋转可通过调整导叶的倾斜来控制。具体而言，转子的旋转速度可通过限制容器中的气流的转速来限制。

气体入口可布置成与离心机转子的旋转轴线成角，其中角在70到110度的范围内，优选80到100度，更优选90度，并且其中构造成使气流在转子上游旋转的装置包括入口气体偏转部件，其布置成将来自气体入口的气流朝离心转子的切向方向偏转。因此，气流的旋转流可提供，同时成接近90度的角将气体入口连接于容器，离心分离机布置在该容器中。因此，连接可构造成经得起容器中的高压，同时气体偏转部件引起气流的旋转流。

气体入口可作为备选布置成与离心转子的旋转轴线共线，并且构造成使气流在转子上游旋转的装置可包括入口气体偏转部件，其布置成将气流从沿旋转轴线的方向朝离心转子的切向方向偏转。

入口气体偏转部件可布置在气体偏转部件上游，以提供颗粒与气流的预先分离，使得呈旋风分离器的形式。

入口气体偏转部件的位置或倾斜可在分离机的操作期间调整，使得控制气流的旋转速度。因此，离心转子的旋转可通过调整入口气体偏转部件的倾斜来控制。

构造成使气流旋转的装置可包括布置在转子上游的旋转风扇。