[发明专利]自由涡气固气液分离装置

权利要求书

1.一种自由涡气固气液分离装置，其特征在于，包括排气腔及相串联的至少两个分离单元，所述分离单元包括壳体及分离器，所述壳体是沿其轴线方向前后贯穿的筒状体，所述壳体具有位于后部的后部开口及位于前部的前部开口，所述分离器设于所述前部开口的内部，所述分离器包括分离腔，所述分离腔具有进气口，所述进气口与内径沿所述轴线逐渐减小的旋流腔连通，所述分离腔的外壁和所述壳体的内壁之间形成收集腔，所述收集腔与所述排气腔连通，对于相邻的两个所述分离单元，后方所述分离单元的收集腔与前方所述分离单元的后部开口连通，最前方所述分离单元的分离器的出气口与所述排气腔连通，使混合气体旋流被所述分离器分离为杂质浓度较高的第一路气流和杂质浓度较低的第二路气流，所述第二路气流位于所述壳体的中部。

2.根据权利要求1所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述分离单元中至少有一个是第一分离单元，所述第一分离单元包括能够产生旋流的旋流发生器，所述旋流发生器设于所述壳体后部开口的内部，所述旋流发生器的出气口伸入所述分离腔的进气口内且两者之间形成环绕所述出气口的过流口，所述过流口与所述收集腔连通。

3.根据权利要求2所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述第一分离单元的旋流发生器包括第一旋流叶片及所述旋流腔，所述第一旋流叶片与所述旋流腔的进气口衔接连通，所述前部开口内部设有隔板，所述隔板具有前后贯穿的中心喷口及环绕所述中心喷口的一圈回流口，所述分离腔的内径沿所述轴线方向逐渐减小，所述旋流腔的出气口伸入所述分离腔的进气口，所述过流口形成于所述旋流腔的出气口和所述分离腔的进气口之间，所述收集腔通过所述回流口与所述排气腔连通，所述第一路气流依次流经所述过流口、收集腔和回流口；所述第一路气流依次流经所述分离腔的出气口及中心喷口。

4.根据权利要求3所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述第一旋流叶片包括位于中央位置的曲面体，所述曲面体向后凸出，自所述曲面体的外轮廓面沿所述壳体的径向方向辐射状分布有一圈叶片体，且沿所述轴线方向，所述曲面体的外径逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述曲面体是椭球体。

6.根据权利要求4所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述旋流腔是与所述壳体同轴线的曲面结构体，所述旋流腔进气口处的腔壁与所述壳体的腔壁连接一体。

7.根据权利要求4所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述分离腔是与所述壳体同轴线的曲面结构体，所述分离腔出气口处的腔壁与所述隔板连接一体。

8.根据权利要求1所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述分离单元中至少一个是第二分离单元，所述第二单元的分离器还包括第二旋流叶片及沿所述轴线设置的涡旋管，所述第二旋流叶片具有多个第二旋流进气口，各所述第二旋流进气口与所述涡旋管连通，所述分离腔的前部封闭。

9.根据权利要求8所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述第二分离单元的旋流发生器包括隔板，所述隔板具有沿所述轴线方向前后贯穿的中心喷口，所述第二旋流叶片和涡旋管分别位于所述隔板的后侧和前侧，各所述旋流进气口均通过所述中心喷口与所述涡旋管连通。

10.根据权利要求9所述的自由涡气固气液分离装置，其特征在于，所述分离腔、第二旋流叶片、隔板及涡旋管固定连接一体。