用于气液分离的可变角度挡板装置制造方法及图纸

一种用于从气液混合物中分离空气和液体的气液分离组件，包括流体流过的壳体、主分离器和子分离器，主分离器位于壳体内。子分离器位于壳体内、在主分离器之前或之后，并界定多个狭槽。多个狭槽中的每一个位于子分离器的相邻挡板之间或者位于子分离器的挡板与壳体的一部分之间。多个狭槽在基本垂直于流体流动通过壳体的方向的方向上彼此相邻定位。多个狭槽包括狭槽第一子集和狭槽第二子集。狭槽第二子集以不同于狭槽第一子集的角度延伸，使得流体以不同的角度流过狭槽第一子集和狭槽第二子集。集。集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于气液分离的可变角度挡板装置
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年7月1日提交的美国临时专利申请第62/869,120号的优先权和权益，其内容通过引用以其整体并入本文。
[0003]领域
[0004]本专利技术总体上涉及气液分离组件，例如，油气分离组件。
[0005]背景
[0006]油气分离组件通常具有主分离器(即，标准的或可变的冲击器)和子分离器(即，预分离器或后分离器)。子分离器(特别是预分离器)从空气中去除较粗的油颗粒。如果子分离器是预分离器，则子分离器因此有助于减少主分离器上的负载、提高总油分离效率、并增加主分离器的寿命。如果子分离器是后分离器，则子分离器在主分离器之后引导流体流动。
[0007]如图1和图2A所示，常规的气液分离组件120包括主分离器110(如图2A所示)和子分离器130，子分离器130具有多个挡板140的挡板布置，以帮助从空气中分离油并引导流体的流动(特别是在主分离器之后的流体的流动)。(其他常规的子分离器130利用百叶窗或迷宫(labyrinth)。)多个流动通道或狭槽160界定在挡板140中的每个挡板之间，并且相对于彼此以相同的角度定位。
[0008]然而，如图2B中的速度矢量的流动模型所示，在多个挡板140的下游侧出现了流动再循环，这意味着在常规气液分离组件120内的可用流动面积或体积的无效利用。此外，子分离器130的下游流动分布不均匀，如果在子分离器130的下游侧流动方向即刻改变，这种情况将会加剧。
[0009]图3A
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图3B以及图4各自示出了具有多个挡板140的其他常规子分离器130(分别来自美国专利申请公开第2012/0297980号和第2016/0032819号，其全部公开内容通过引用以其整体并入本文)。在图3A
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图3B中，多个挡板140界定了多个狭槽160，多个狭槽160是彼此平行的分开的流动路径，所有狭槽相对于彼此以相同的角度定向。挡板140各自都具有引导流体流动远离分离的油的钩。特别地，挡板140有助于使用壳体内的槽收集和排出分离的油。然而，挡板140占据相对较大的空间，如钩的长度与挡板其余部分的比所示。
[0010]在图4中，多个挡板140具有交错或堆叠的布置，并且界定形成一个流动路径的狭槽160(即，流体沿着挡板140中的每一个串联流动)。图4的挡板140由于在多个点处流动方向的突然变化而导致相对较高的流动分离量，这导致高压降。此外，挡板140还占据相对较大的空间。
[0011]概述
[0012]各种实施例提供了一种用于从气液混合物中分离空气和液体的气液分离组件，该气液分离组件包括流体流过的壳体、位于壳体内的主分离器、以及子分离器。子分离器位于壳体内、在主分离器之前或之后，并界定多个狭槽。多个狭槽中的每一个位于子分离器的相邻挡板之间或者位于子分离器的挡板与壳体的一部分之间。多个狭槽在基本垂直于流体流动通过壳体的方向的方向上彼此相邻定位，使得流体流的每个部分仅流过多个狭槽中的一个。多个狭槽包括狭槽第一子集和狭槽第二子集。狭槽第二子集以不同于狭槽第一子集的
角度延伸，使得流体以不同的角度流过狭槽第一子集和狭槽第二子集。
[0013]各种其他实施例提供了一种用于从气液混合物中分离空气和液体的气液分离组件，该气液分离组件包括流体流过的壳体和子分离器。子分离器定位在壳体内并界定多个狭槽，多个狭槽在基本垂直于流体流动通过壳体的方向的方向上彼此相邻定位，使得流体流的每个部分仅流过多个狭槽中的一个。多个狭槽包括狭槽第一子集和狭槽第二子集。狭槽第二子集以不同于狭槽第一子集的角度延伸，使得流体以不同的角度流过狭槽第一子集和狭槽第二子集。
[0014]当结合附图时，这些和其他特征(包括但不限于保持特征和/或观察特征)连同其操作的组织和方式将从下面的详细描述中变得明显，其中在下面描述的所有几幅附图中，相同的元件具有相同的标号。
[0015]附图简述
[0016]图1是常规气液分离组件的一部分的俯视图。
[0017]图2A是常规气液分离组件的俯视图。
[0018]图2B是通过图2A的常规气液分离组件的速度矢量的流动模型。
[0019]图3A是常规气液分离组件的平面图。
[0020]图3B是图3A的常规气液分离组件的分解透视图。
[0021]图4是常规气液分离组件的平面图。
[0022]图5A是根据一个实施例的气液分离组件的俯视图。
[0023]图5B是通过图5A的气液分离组件的速度矢量的流动模型。
[0024]图6A是根据另一实施例的气液分离组件的透视图。
[0025]图6B是图6A的气液分离组件的一部分的俯视图。
[0026]图6C是通过图6A的气液分离组件的速度矢量的流动模型。
[0027]图7是通过常规气液分离组件的速度矢量的流动模型。
[0028]图8是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0029]图9是图8的气液分离组件的俯视图(和部分放大图)。
[0030]图10是根据另一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0031]图11是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0032]图12是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0033]图13是根据另一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0034]图14是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0035]图15是根据气液分离组件的各种实施例的各种挡板的俯视图。
[0036]图16是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0037]图17是根据又一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0038]图18是根据另一实施例的气液分离组件的俯视图。
[0039]详细描述
[0040]总体参考附图，本文公开的各种实施例涉及一种用于从流体(例如，气液混合物)中分离空气和液体的气液分离组件。如本文进一步描述的，气液分离组件包括主分离器和子分离器。子分离器包括界定多个狭槽的多个挡板，多个狭槽以相对于彼此不同的角度引导流体的多个部分。
[0041]子分离器的特定构型(如本文进一步描述的)通过改进气液分离组件的几个不同方面来改进气液分离组件的性能和成本效益。例如，子分离器的特定构型允许子分离器通过改善液体与空气的分离并帮助从空气中分离较大的液体颗粒而在有限的空间内有效地充当预分离器或后分离器。此外，子分离器的特定构型改变了流场，并且更均匀地分布子分离器下游的流动，从而获得并保持期望的和改进的下游流动分布，并且更好地利用气液分离组件内的空间(即，可用的流动面积或体积)。更进一步地，子分离器的特定构型改变了液体颗粒的下游轨迹，以便减缓子分离器下游的流体流动，增加停留时间，并且在膨胀区之前使流体流动均匀。因此，(与常规子分离器130中的常规挡板、迷宫或百叶窗系统相比)减少或防止了再生液体颗粒的任何再夹带和携带。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气液分离组件，所述气液分离组件用于从气液混合物中分离空气和液体，所述气液分离组件包括：壳体，流体流过所述壳体；主分离器，所述主分离器位于所述壳体内；以及子分离器，所述子分离器位于所述壳体内、在所述主分离器之前或之后，并界定多个狭槽，所述多个狭槽中的每一个位于所述子分离器的相邻挡板之间或位于所述子分离器的挡板与所述壳体的一部分之间，所述多个狭槽在基本垂直于流体流动通过所述壳体的方向的方向上彼此相邻定位，使得所述流体流的每个部分仅流过所述多个狭槽中的一个，所述多个狭槽包括狭槽第一子集和狭槽第二子集，所述狭槽第二子集以不同于所述狭槽第一子集的角度延伸，使得流体以不同的角度流过所述狭槽第一子集和所述狭槽第二子集。2.根据权利要求1所述的气液分离组件，其中，所有所述多个狭槽内的相应狭槽角度彼此不同。3.根据权利要求1所述的气液分离组件，其中，所述狭槽第一子集内的每个狭槽彼此成相同的角度。4.根据权利要求1所述的气液分离组件，其中，所述子分离器包括界定所述多个狭槽的至少一个挡板。5.根据权利要求4所述的气液分离组件，其中，所述至少一个挡板包括第一侧壁和与所述第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一侧壁界定所述狭槽第一子集内的第一狭槽的一侧，所述第二侧壁界定所述狭槽第二子集内的第二狭槽的一侧。6.根据权利要求5所述的气液分离组件，其中，所述至少一个挡板的所述第一侧壁和所述第二侧壁彼此不平行。7.根据权利要求5所述的气液分离组件，其中，所述至少一个挡板的所述第一侧壁和所述第二侧壁彼此平行。8.根据权利要求1所述的气液分离组件，其中，所述子分离器包括界定所述多个狭槽的多个挡板，所述多个挡板在所述壳体的两个壳体侧壁之间成单排彼此相邻定位。9.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述多个狭槽中的每一个的狭槽角度在所述多个狭槽中的每一个处沿着所述单排的所述多个挡板的长度增加。10.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述单排的所述多个挡板被布置在相对于所述两个壳体侧壁基本垂直的一条近似直线上。11.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述单排的所述多个挡板布置在相对于所述两个壳体侧壁成倾斜角度的一条近似直线上。12.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述单排的所述多个挡板在所述两个壳体侧壁之间是弯曲的。13.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述单排的所述多个挡板在至少两条近似直线上延伸，所述至少两条近似直线在所述两个壳体侧壁之间彼此成角度。14.根据权利要求8所述的气液分离组件，其中，所述单排的所述多个挡板的两个最边端的挡板都直接邻接所述两个壳体侧壁，使得流体不能在所述两个最边端的挡板与所述两
个壳体侧壁之间流动。15.根据权利要求8所述的气液分...

【专利技术属性】
技术研发人员：维贾伊，
申请(专利权)人：康明斯滤清系统知识产权公司，
类型：发明
国别省市：