從氣液流中分離液態顆粒的方法和裝置的制造方法
【專利說明】從氣液流中分離液態顆粒的方法和裝置
[0001]相關申請交叉引用
[0002]本申請要求2012年7月3日提交的美國臨時專利申請第61/677530號的權益和優先權，該申請以全文引用的方式納入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及從氣液流中分離液態顆粒的氣液分離器和方法。
【背景技術】
[0004]專利號為6290738的美國專利(其公開內容以全文引用的方式納入本文)公開了一種具有殼體的慣性氣液分離器，該殼體具有用來接納氣液流的入口和用來排出氣液流的出口。殼體中的噴嘴結構具有多個噴嘴，其接收來自入口的氣液流并通過噴嘴對該氣液流加速。殼體中的慣性收集器在已加速氣液流的路徑上引起其急劇的方向改變，以及優選地具有粗糙的多孔收集表面，相比光滑非多孔撞擊沖擊表面，該粗糙的多孔收集表面導致從氣液流中分離的液態顆粒為更小尺寸的液態顆粒同時沒有后者的尖銳的截止尺寸，從而提高更小液態顆粒的整體分離效率。提供了各種殼體構造和幾何形狀。
[0005]專利號為7614390的美國專利(其以全文引用的方式納入本文)公開了兩階段排水氣液分離器組件，該組件包括一個慣性氣液沖擊分離器和一個慣性沖擊器，該慣性氣液沖擊分離器具有一個或多個對穿過這里的氣液流進行加速的噴嘴，該慣性沖擊器位于已加速氣液流的路徑上并引起液態顆粒從該氣液流中分離。該分離器組件還包括在慣性氣液沖擊分離器下游的聚集過濾器，聚集過濾器引起進一步液態顆粒的分離并聚結已分離的液態顆粒。
[0006]專利號為7，473，291的美國專利(其以全文引用的方式納入本文)公開了一種具有一個可變流致動器的慣性氣液分離器，該可變流致動器可移動以打開和關閉可變數量的加速流動噴嘴。
[0007]專利號為8，075，654的美國專利(其以全文引用的方式納入本文)公開了一種具有流動通道的氣液流分離器組件，該流動通道為后分離氣流提供膨脹并降低該后分離氣流的流速，以及在一些實施例中，提供便于對一些流體進行局部預轉變的預分離區域。
【發明內容】
[0008]提供本
【發明內容】
來介紹各概念的選擇，所述概念將在【具體實施方式】中被進一步詳細描述。本
【發明內容】
并不旨在確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不是旨在用于幫助限制所要求保護的主題的范圍。
[0009]—種氣液分離器，包括殼體，所述殼體具有用來接收氣液流的入口和用來排出氣流的出口。沖擊噴嘴結構由所述殼體支撐并位于所述入口的下游，所述沖擊噴嘴結構接收氣液流并通過延伸穿過所述沖擊噴嘴結構的孔來加速該氣液流。沖擊面由殼體支撐并位于所述孔的下游，所述沖擊面接收加速過的氣液流并引起該氣液流中的液態顆粒的分離從而生成氣流。擋板位于所述沖擊面的下游并改變氣流的流動，從而減少該氣流中的液態顆粒的攜帶。
[0010]—種用于慣性沖擊氣液分離器的護罩，該護罩通過將氣液流經由噴嘴加速并朝向沖擊面，來從該氣液流中分離液態顆粒從而生成氣流。所述護罩構造成從所述沖擊面的周界延伸并具有朝向所述噴嘴延伸的自由端。所述護罩包括多個擋板，當氣流離開所述護罩時，所述多個擋板弓I起該氣流螺旋。
[0011 ] 一種用于從氣液流中分離液態顆粒的方法，包括:通過殼體入口接收氣液流以及經由噴嘴加速該氣液流并在沖擊面處。所述方法還包括引起液態顆粒從該氣液流中的分離從而生成氣流。所述方法還包括引導氣流環繞沖擊護罩流動，所述沖擊護罩從沖擊面的周界延伸并具有朝向噴嘴延伸的自由端。所述方法還包括利用擋板改變氣流流動從而減少氣流中的液態顆粒攜帶以及通過殼體的出口將氣流排出。
[0012]附圖簡要說明
[0013]參照附圖描述結合氣液分離器使用的裝置和方法的實施例。在整個附圖中相同的特征和相同的元件使用相同的附圖標記。
[0014]圖1示出本發明的氣液分離器的一個實施例；
[0015]圖2示出根據本發明的擋板的一個實施例；
[0016]圖3示出根據本發明的擋板的另一個實施例；
[0017]圖4-11示出根據本發明的擋板的幾個其它實施例；
[0018]圖12示出根據本發明的擋板的一個可選實施例；
[0019]圖13是流過不具有擋板的氣液分離器的一個實施例的氣液流流動示意表示；
[0020]圖14是流過根據本發明的氣液分離器的一個實施例的氣液流流動示意表示；
[0021 ]圖15是相對應于圖13的實施例的氣液流中的液態顆粒流動示意表示；
[0022]圖16是相對應于圖14的實施例的氣液流中的液態顆粒流動示意表示；
[0023]圖17和圖18不出本發明的氣液分離器的一部分的可選實施例；
[0024]圖19是根據圖17或圖18的實施例的氣液流中的液態顆粒流動示意表示；
[0025]圖20示出本發明的氣液分離器的一個可選實施例；以及
[0026 ]圖21是根據圖20的實施例的氣液流中的液態顆粒流動示意表示；
[0027 ]圖22示出將液態顆粒從氣液流中分離出來的方法的一個實施例。
【具體實施方式】
[0028]圖1示出氣液分離器10，諸如油氣分離器。在所示實施例中，氣液分離器10包括兩段:包含旋風分離器的第段12和包含沖擊分離器的第二段14。然而，可以理解，本發明并不限于兩段式氣液分離器而是可以與各種類型的氣液分離器結合使用。氣液分離器10具有殼體16，殼體16具有入口 18和出口22，入口 18用來接收氣液流(如箭頭20所示)，出口 22用來排出氣流(如箭頭24所示)。氣液分離器10還包括由殼體16支撐并位于入口 20下游的沖擊噴嘴結構26。更具體地，在所示實施例中，沖擊噴嘴結構26被支撐在氣液分離器10的第一段12和第二段14之間。沖擊噴嘴結構26接收氣液流(如箭頭25所示)并通過一個或多個孔28加速該氣液流，所述一個或多個孔28延伸穿過該沖擊噴嘴結構26。氣液分離器1還包括由殼體16支撐并位于孔28下游的沖擊面30。沖擊面30接收加速過的氣液流(如箭頭32所示)并引起液態顆粒從該氣液流中分離從而生成氣流。氣液分離器10還包括將在下文進一步描述的擋板8，擋板8位于沖擊面30的下游并改變氣流流向(如箭頭34所示)，從而減少攜帶在氣流中的液態顆粒。
[0029]液態顆粒從氣液流的分離根據美國專利6290738、7473291和8，075654中的原理和方法發生，這些專利以全文引用的方式納入本文，因此在本文將不再進一步描述。
[0030]根據本發明，氣液分離器10還包括沖擊護罩36，沖擊護罩36從沖擊面30的周界38延伸并具有朝向沖擊噴嘴結構26延伸的自由端40。因此，沖擊護罩36基本沿(平行于)貫穿氣液分離器10的縱向軸線A延伸。沖擊護罩36的自由端40環繞沖擊噴嘴結構26的外側面42。在所示實施例中，沖擊噴嘴結構26和沖擊護罩36都具有大致圓柱形狀，以及沖擊護罩36的直徑比沖擊噴嘴結構26的直徑更大從而環繞沖擊噴嘴結構26的外側面42。
[0031 ]沖擊護罩36由殼體16通過從殼體16的上內表面88延伸的圓柱形突起86支撐，圓柱形突起86又連接到椎體部分90，椎體部分90又連接到沖擊護罩36。可選地，沖擊護罩36可以由殼體16通過粧結構82(圖17)或粧結構82”(圖20)支撐。在所示實施例中，沖擊噴嘴結構26包括連接至圓形噴嘴板31的圓柱形煙囪體54，然而，應該理解，沖擊噴嘴結構26也可以采用很多其它形式，諸如單個一體部件。
[0032 ]很多時候，殼體16內的高速率將會引起已經被甩到殼體16的內表面80的液態顆粒再次被夾帶。換句話說，與在上述以引用的方式納入本文的專利中從殼體16排出不同，已經被拋到殼體16的內表面80的液態顆粒被殼體