[發明專利]一種超音速氣液旋流分離裝置

有效

• 申請號: 201310465141.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103509620A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 白博峰;李星
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，包括收縮段、擴張段、等直段和分離段，所述的分離段包括擴張的外殼（3），中心錐體（1）通過葉片（4）與外殼（3）相連接，中心錐體（1）的錐面與外殼（3）之間還設有分離隔板（2），分離隔板（2）的前緣在中心錐體（1）頂點的后方；中心錐體（1）的軸線與等直段的軸線相重合，中心錐體（1）與分離隔板（2）之間構成環形通道，分離隔板（2）與外殼（3）之間形成環形集液腔通道。

2.如權利要求1所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的中心錐體為單級錐、二級錐、N級錐、等熵錐或單級錐+等熵錐。

3.如權利要求1或2所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，中心錐體（1）為單級錐，其半錐角δ為0°≤δ≤35°。

4.如權利要求1所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的分離隔板（2）的前端內壁面與中心錐體（1）的錐面平行，分離隔板（2）內外壁面之間的夾角β為0.5°≤β≤10°；外殼（3）的壁面擴張角α為15°≤α≤40°；分離隔板（2）與中心錐體（1）之間的環形通道的當量直徑d與等直段的當量直徑D的比值為0.6≤d/D≤0.95。

5.如權利要求4所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的分離隔板（2）的前緣與中心錐體（1）頂點的距離L₁為0.2D≤L₁≤D。

6.如權利要求1所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的中心錐體（1）的頂點與外殼擴張處在其前端，其與外殼擴張處的水平距離L₂為0≤L₂≤5cm。

7.如權利要求1所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，氣流在經過分離段時形成圓錐激波+正激波的激波系結構：

在超音速來流時，在中心錐體（1）處產生圓錐激波，氣流在圓錐激波下游連續被等熵壓縮，流速減小同時壓力增大，流速方向逐漸趨向于與中心錐體的錐面平行，進而在分離隔板（2）前緣處形成正激波，氣流突躍為亞音速氣流。

8.如權利要求1或7所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的分離隔板（2）與中心錐體（1）之間的環形通道為干氣通道，干氣通道截面逐漸增大，形成壓力回收器，氣流在此過程中減速壓縮；分離隔板（2）與外殼（3）之間構成集液腔，濕氣經過集液腔排出。

9.如權利要求1所述的超音速氣液旋流分離裝置，其特征在于，所述的等直段內還設有內錐，內錐的軸線與中心錐體（1）的軸線相重合。