[發明專利]一種組合式超音速氣體冷凝分離裝置

在審

• 申請號: 201811455430.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109569155A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 丁紅兵;田雨禾;王超;王孝通
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D45/12;C10L3/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種組合式超音速氣體冷凝分離裝置，包括超音速分離器和凝液收集裝置，其特征在于，超音速分離器包括旋流發生器擴張段、拉伐爾噴管擴張段、分離段擴張段和擴壓器，旋流發生器與拉伐爾噴管擴張段相連，旋流發生器的外周設置有可以更換的插入式旋流葉片擴張段，待處理氣體流經旋流發生器擴張段產生旋轉流場；再流經拉伐爾噴管擴張段的收縮部分達到超音速狀態，發生凝結現象；分離段擴張段的前部設置在拉伐爾噴管擴張段的喉部，分離段設置有濕氣出口擴張段，內壁凝結的凝液從濕氣出口排出；干燥氣體經過擴壓器恢復壓力后，從干氣出口擴張段排出，擴壓器設置在拉伐爾噴管擴張段的擴張部分。從濕氣出口擴張段排出的氣體經過凝液收集裝置對凝液進行吸附后與干氣出口擴張段的干燥氣體匯集到一起。

2.根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于，凝液收集裝置包括進氣口、排污口、孔板和導流板，其流道里填充有吸附球，用以填充并吸收更多的凝液，流道里設置有導流板，使得氣體可以更長時間的停留在凝液收集裝置中，在液滴收集裝置的出口處設有網狀結構的孔板，網孔直徑小于吸附球直徑，僅讓氣體流過而防止干燥劑也被氣體夾帶出去。

3.根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于，旋流發生器擴張段0的旋流葉片擴張段，入口錐角為0°，出口錐角為50°至80°。

4.根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于，拉伐爾噴管的收縮段擴張段入口等效截面積為喉部擴張段等效截面積的2至4倍，擴張段擴張段3出口等效截面積為喉部擴張段等效截面的1.5至2倍。

5.根據權利要求1所述的分離裝置，其特征在于，分離段的分離截面擴張段2處的干氣口擴張段和濕氣口擴張段的等效截面積比為3至5倍，濕氣口擴張段的錐角為30°至40°，干氣口擴張段4的錐角為10°至20°。