[發(fā)明專利]新型螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310077126.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103111162A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳啟東;包軒庭;孟濤;馬利江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01D53/24
• 分類號(hào): B01D53/24;B01D45/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器，特別是一種收集管表面具有多個(gè)小孔的螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器。

背景技術(shù)

CN102626581A公開(kāi)了一種螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器，如圖1、2所示，包括由外管道3和外管道3內(nèi)的外螺旋片2構(gòu)成的外螺旋流道,在外螺旋流道的兩端分別設(shè)置有入口1、出口,在所述的外管道3內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)管道7,內(nèi)管道7和內(nèi)管道內(nèi)部設(shè)置的內(nèi)螺旋片6構(gòu)成內(nèi)螺旋流道,外螺旋流道和內(nèi)螺旋流道氣體的流動(dòng)方向相反,在內(nèi)管道7的出口處,內(nèi)管道7內(nèi)部設(shè)置有收集管8；在外管道3出口處連接有錐形旋風(fēng)流道4,并通過(guò)閥門5控制，該分離器在其內(nèi)部包含有兩層不同大小和螺距的螺旋葉片，在很高的螺旋速度下，利用甲烷和空氣的密度差原理，實(shí)現(xiàn)甲烷和空氣的一次分離和二次分離，最終降低了排到空氣中的瓦斯?jié)舛炔?shí)現(xiàn)了瓦斯氣體的提純和二次利用,分離效率高。

上述分離器是利用高速旋流技術(shù)，將密度不同的氣體組分進(jìn)行富集濃縮；將氣體進(jìn)行離心分離。經(jīng)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，目前已利用在將瓦斯氣體中的甲烷進(jìn)行富集濃縮并有效收集等領(lǐng)域。螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器具有處理能力大、節(jié)能和適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器，該分離器能夠進(jìn)一步將密度不同的氣體組分進(jìn)行富集濃縮，將氣體與固體顆粒進(jìn)行離心分離。

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種新型螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器，包括由外管道和外管道內(nèi)的外螺旋片構(gòu)成的外螺旋流道,在外螺旋流道的兩端分別設(shè)置有入口、出口,在所述的外管道內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)管道,內(nèi)管道和內(nèi)管道內(nèi)部設(shè)置的內(nèi)螺旋片構(gòu)成內(nèi)螺旋流道,外螺旋流道和內(nèi)螺旋流道氣體的流動(dòng)方向相反,在內(nèi)管道內(nèi)設(shè)置有收集管，所述內(nèi)管道內(nèi)設(shè)置的收集管長(zhǎng)度延伸至內(nèi)管道的入口處，所述收集管在內(nèi)管道的入口處的一端為可起到整流作用封閉的圓錐形，所述收集管表面上設(shè)置有小孔。

所述收集管上設(shè)置的小孔將靠近收集管壁面區(qū)域的氣體吸入收集管內(nèi)，增強(qiáng)了分離器分離的效率。

所述小孔在收集管上均勻分布或在收集管上沿圓錐形的一端至另一端方向上由密到疏分布。

為減少氣體在由小孔進(jìn)入收集管時(shí)流動(dòng)的阻力，所述小孔呈喇叭狀。

本發(fā)明分離器處理能力大、節(jié)能高效，收集管上小孔的設(shè)置有利于甲烷一類質(zhì)量較輕氣體的富集，從而使分離器獲得較好的分離效果，提高分離效率。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中外管道內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明內(nèi)管道及收集管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明收集管結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，一種新型螺旋流旋風(fēng)式氣體分離器，包括由外管道3和外管道3內(nèi)的外螺旋片2構(gòu)成的外螺旋流道,在外螺旋流道的兩端分別設(shè)置有入口1、出口,在所述的外管道3內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)管道7,內(nèi)管道7和內(nèi)管道7內(nèi)部設(shè)置的內(nèi)螺旋片6構(gòu)成內(nèi)螺旋流道,外螺旋流道和內(nèi)螺旋流道氣體的流動(dòng)方向相反,在內(nèi)管道7內(nèi)部設(shè)置有收集管8，在外管道3出口處連接有錐形旋風(fēng)流道4，并通過(guò)閥門5控制外管道3氣體的流量及速度。

本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)如圖3、4所示，所述內(nèi)管道7內(nèi)部設(shè)置的收集管8長(zhǎng)度延伸至內(nèi)管道7的入口處（外管道3出口流出的氣流進(jìn)入內(nèi)管道7的入口，因此外管道3的出入口與內(nèi)管道7的出入口方向相反），所述收集管8在內(nèi)管道7的入口處的一端為可起到整流作用封閉的圓錐形（起整流作用），所述收集管8表面上設(shè)置有小孔9。

乏風(fēng)瓦斯從分離器的入口1進(jìn)入外螺旋流道，在高速的螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于甲烷的分子質(zhì)量比空氣質(zhì)量小，在螺旋流場(chǎng)慣性力作用下，它將會(huì)向外螺旋流道中間富集；當(dāng)經(jīng)過(guò)外螺旋流道的高速氣流進(jìn)入錐形旋風(fēng)流道4后，由于離心力的繼續(xù)作用，甲烷氣體也會(huì)繼續(xù)向錐形旋風(fēng)流道4管道的中部富集，同時(shí)由于錐形旋風(fēng)流道4管道直徑比較大，且直接與內(nèi)管道7相通，在錐形旋風(fēng)流道4中心負(fù)壓的作用下，靠近錐形旋風(fēng)流場(chǎng)中心將產(chǎn)生與外圍錐形旋風(fēng)流場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向相反的流動(dòng)，將部分氣體送入內(nèi)管道7中。在此過(guò)程中，處在錐形旋風(fēng)流道4最外圍的部分氣體就會(huì)從該錐形旋風(fēng)流道4右端的閥門5口排出，而中間一部分氣體將會(huì)在外圍氣體的擠壓和旋風(fēng)流道軸心負(fù)壓的聯(lián)合作用下，從中間的內(nèi)管道7向左運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入內(nèi)螺旋流道，進(jìn)行二次分離富集。