專利名稱：用于處理流體的改進(jìn)的流通裝置及其使用的流通元件的制作方法
用于處理流體的改進(jìn)的流通裝置及其使用的流通元件
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的流通裝置，所述流通裝置用于處理流體， 例如，用于從氣體或液體中濾出雜質(zhì)、用于干燥氣體、用于從氣體中 分離冷凝液，或其它類似作用。
這種類型的流通裝置主要由外殼和可交換管狀流通元件組成，所 述外殼采取罐的形狀，該罐具有一蓋，所述蓋設(shè)有用于流體的入口和 出口，所述可交換管狀流通元件設(shè)置在外殼中，裝有用于處理流體的 介質(zhì)，由此，這個(gè)元件貼在蓋上，并在元件內(nèi)部的空間與元件外部的 空間之間形成間隔，所述元件內(nèi)部的空間連接到入口上，而所述元件 外部的空間由外殼限定，并連接到出口上。
未處理的流體通過入口和元件內(nèi)部的空間流過元件，其結(jié)果是將 例如雜質(zhì)或冷凝液阻擋在元件的介質(zhì)中，其后將介質(zhì)作為處理過的介 質(zhì)通過元件外部的空間排出供進(jìn)一步使用。
已知流通裝置的缺點(diǎn)是，當(dāng)流過元件時(shí)，流體不是均勻地分布在 元件的整個(gè)長度上，而是流體流率的主要部分只流過元件的 一部分， 即流過最靠近入口的部分。
這是不利的，因?yàn)榱鲃又皇潜黄却┻^元件的有限部分，而元件的 其余部分較少有效地使用并且元件上的壓力損失較大。壓力損失主要 取決于局部速度，而這種速度由于流動被迫穿過較小表面的結(jié)果而升 高。
從WO 2004/009210中已知一種可能的改進(jìn)，這種改進(jìn)采取較短 管的形式，該較短管在中心設(shè)置在入口的延伸部分中，并具有小于入 口直徑的直徑，以便使通過短管流出的一部分流率在元件內(nèi)部空間中 稍孩吏遠(yuǎn)離入口 。
然而，這種解決方案不足以滿足且仍然不利的是流體不均勻地分 布在元件的長度上，并且介質(zhì)的某些區(qū)域比另一些區(qū)域較少有效地使用。
本發(fā)明旨在糾正上述和其它的缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明涉及一種上述類型的流通裝置，由此在與入口相對 的元件內(nèi)部的空間中設(shè)置一管，所述管主要在元件的軸向方向上延伸， 并設(shè)有多個(gè)側(cè)向通道，用于將流體均勻地分布在流通元件的長度上進(jìn) ;f亍處理，由此，該管在縱向方向上，即流體流過管道的軸向方向上具 有變窄的橫斷面。
待處理的流體通過通道穿過變窄的管分布在元件的長度上，其結(jié) 果是更有效地利用元件的介質(zhì)，且其結(jié)果是可以將經(jīng)過過濾器的壓力
損失減少高達(dá)30%。
此外，這種管可以用簡單而價(jià)廉的方式實(shí)現(xiàn)，其結(jié)果是限制了這 種改進(jìn)的流通裝置的成本價(jià)格。
本發(fā)明還涉及一種流通元件，所述流通元件包括一管，該管具有 在縱向方向上變窄的斷面，所述管設(shè)有側(cè)向通道，并可以應(yīng)用于本發(fā) 明的流通裝置中。
為了更好地說明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，下面參照附圖給出本發(fā)明的改進(jìn) 的流通裝置和流通元件的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例僅作為示例，而無 任何限制性，其中
圖l表示本發(fā)明的改進(jìn)的流通裝置的斷面圖2表示

圖1中F2所示部分的放大比例；
圖3是圖1中F3所示部分的透視圖4表示圖1的變型。
在圖1-3中所示的流通裝置1主要包括外殼和可交換管狀流通元 件6，所述外殼采取罐2的形狀，所述罐2具有一蓋3，該蓋3設(shè)有用 于流體的入口 4和出口 5，而所述可交換管狀流通元件6設(shè)置在外殼 中。
流通元件6裝有用于處理流體的介質(zhì)7，因此，這種介質(zhì)7包括 例如過濾材料、或干燥劑、或催化劑或其它活性或鈍化組分，所述過 濾材料適合于阻擋雜質(zhì)或冷凝液滴，而所述干燥劑用于除去待處理的流體中的水分。
在給出的示例中，介質(zhì)7例如是一種濾布，所述濾布圍繞元件6 的支承多孔或穿孔管8設(shè)置，因此它也可用于將介質(zhì)7支承在兩個(gè)同 心的多孔或穿孔管之間，使得沿著每個(gè)邊支承介質(zhì)7。
在這種情況下，元件6在其頂端設(shè)有一頭部9，所述頭部9用塑 料或其它類似物制成，進(jìn)入上述蓋3中并配合在蓋3上，以便形成上 述入口 4和出口 5。
上述元件6的頭部9裝有一彎曲的槽化管10，所述管10具有一 環(huán)形凸緣11，該環(huán)形凸緣11通過徑向支承肋或其它類似物保持在蓋3 中，因此該槽化管10用元件6內(nèi)部上的一個(gè)遠(yuǎn)端連接到內(nèi)部空間12 上，再用另一個(gè)遠(yuǎn)端裝配在蓋3的鉤狀管接頭13中，所述管接頭13 由于連接用于待處理的流體的供應(yīng)管而制有螺紋14。
元件6以其下端支撐在外殼的罐2的底部15上，并因此在元件6 內(nèi)部的上述空間12與元件6外部的空間16之間形成間隔，所述元件 6內(nèi)部的空間12連接到入口 4上，而所述元件6外部的空間16由元 件6本身和外殼限定，并通過通道17連接到出口 5上，所述通道17 圍繞上述環(huán)形支承件ll，因此，該出口5通向管接頭18，所述管接頭 18由于連接用于處理過的流體的排放管而制有螺紋19。
通道17優(yōu)選制造得足夠大，以便不引起任何額外的壓力損失。
在罐2的下側(cè)設(shè)置另 一個(gè)開口 ，所述另 一個(gè)開口在附圖中未示出， 而通過所述另一個(gè)開口可以將雜質(zhì)和冷凝液滴經(jīng)由過濾元件下方的排 放管排出，所述排放管可以手動或自動打開，以便讓冷凝液流走。
按照本發(fā)明，在元件6內(nèi)部的空間12中設(shè)置一管20，所述管20 與入口 4相對，在給出的示例中是錐形管，錐形管20不是流通元件的 一部分，它在縱向方向上橫斷面變窄，且主要在元件6的軸向方向X-X' 上延伸，并設(shè)有側(cè)向通道21。
管20通過用膠粘接幾個(gè)固定凸緣22以其最寬端部而固定到上述 頭部9上，所述固定凸緣22首先夾緊在凹槽23中，所述凹槽23設(shè)置 在元件6的頭部9內(nèi)。元件6的其余部分，即濾布7和一個(gè)或多個(gè)支
承管8同時(shí)也用膠粘接在凹槽內(nèi)。
可替換地，管20也能以其最寬端部通過將固定凸緣22焊接在穿 孔管8的內(nèi)部上而被固定到最里面的管8上。
由管8和管20形成的這個(gè)整體而后可以與濾布7和可能最外面的 穿孔管一起用膠粘接在頭部9的凹槽23中。
可以這么說，錐形管20形成入口 4或者尤其是槽化管10的延伸 部分。
多個(gè)側(cè)向通道21優(yōu)選地按照有規(guī)則的圖案分布在管20的周邊上， 并且它們在距入口 4不同的距離處在元件6內(nèi)部的空間12內(nèi)打開。
通道21可以具有一切種類的形狀，比如狹縫，所述狹縫主要在元 件6的縱向方向上延伸。
在圖1-3的實(shí)施例中，管20只延伸遍布在元件6的長度L的一部 分上，優(yōu)選延伸遍布在位于元件6的長度L的1/3到4/5之間的長度 M上，或者更好地延伸遍布在位于元件6的長度L的40%到70%之 間的長度上。
在這種情況下，管20在其最窄端部敞開，以便形成軸向輸出口 24,由此，這個(gè)輸出口 24的直徑優(yōu)選位于管20的最寬端部的直徑的 20%到50%之間，而優(yōu)選的是這個(gè)最寬端部的直徑的約40%。
本發(fā)明的流通裝置l操作簡單并如下進(jìn)行。
待處理的流體從流通裝置1通過入口 4朝箭頭I的方向流入，并 經(jīng)過槽化管10通過圓錐形管20被軸向引導(dǎo)。
待處理的流體流通過側(cè)向通道21和通過軸向輸出口 24被吹入空 間12中，如圖2中虛線箭頭所示。
因此，待處理的流體均勻地分布在元件6的整個(gè)長度L上，并通 過靜壓力壓入元件6內(nèi)部的空間12中，經(jīng)過元件6的介質(zhì)7到達(dá)元件 6的外部。
然后，處理過的流體被收集在元件6的外部空間16中，并通過開 口 17和出口 5朝箭頭0方向排放，用于進(jìn)一步使用或處理。
為何本發(fā)明的這種流通裝置1具有較低的壓降和在使用時(shí)更有
效，這有兩個(gè)原因。
一方面，在元件6的內(nèi)部空間12中靜壓力更均勻地分布，這意味 著流動在元件的整個(gè)長度L上更均勻地散布，因?yàn)檫@種靜壓力是推動 流體通過元件6的介質(zhì)7的驅(qū)動力。
另一方面，流體在軸向方向X-X'上被吹入元件6中更深，這也是 有益的，因?yàn)榱黧w在元件6的長度L上流動分布更好，并在流通裝置 l上產(chǎn)生更小的壓降。
通過應(yīng)用錐形管20，在流通裝置1上的壓降能減少到至少10%， 或者根據(jù)應(yīng)用情況，壓力損失甚至能減少至少20%或者更好地減少 30%。
根據(jù)流通裝置1的形狀和尺寸及根據(jù)介質(zhì)7的性質(zhì)，使錐形管20 的作用能通過選擇錐形管20和側(cè)向通道21的正確形狀和尺寸以及正 確數(shù)量和位置，還有軸向輸出口 24的正確形狀和尺寸最佳化。
圖4表示最優(yōu)選的實(shí)施例，因此錐形管20在這種情況下延伸遍布 在整個(gè)或者實(shí)際上整個(gè)元件6的長度L上，并由此，錐形管20在這 種情況下被弄尖并在它的最窄端部被閉合。
很顯然，錐形管20能用各種類的材料制成，不過不銹鋼或塑料是 優(yōu)選的。
本發(fā)明決不限于作為示例給出和附圖中所示的實(shí)施例；相反，這 種改進(jìn)的流通裝置可以制成所有種類的形狀和尺寸，同時(shí)仍保持在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種改進(jìn)的用于處理流體的流通裝置，所述流通裝置(1)主要包括外殼和可交換管狀流通元件(6)，所述外殼為罐(2)的形狀，所述罐(2)具有一蓋(3)，該蓋(3)設(shè)有用于流體的入口(4)和出口(5)，而所述可交換管狀流通元件(6)設(shè)置在外殼中并裝有用于處理流體的介質(zhì)(7)；由此，這個(gè)元件(6)與蓋(3)配合，并在元件(6)內(nèi)部的空間(12)與元件(6)外部的空間(16)之間形成間隔；所述空間(12)連接到入口(4)，而所述空間(16)連接到出口(5)，其特征在于，在空間(12)中，在與入口(4)相對的元件(6)的內(nèi)部，設(shè)置有管(20)，所述管(20)形成入口的延伸部分，所述管(20)主要在元件(6)的軸向方向(X-X′)上延伸，并設(shè)有多個(gè)側(cè)向通道(21)，用于將待處理的流體均勻地分布在流通元件(6)的長度上，由此，該管在通過管(20)的流體流的軸向方向上縱向地具有變窄的橫斷面。
2. 按照權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在于，管(20) 是圓形。
3. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在 于，上述管(20)中的側(cè)向通道(21)被設(shè)置在距入口 (4)的不同的 距離處。
4. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在 于，側(cè)向通道(21)分布在管(20)的周邊上。
5. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在 于，管(20)延伸遍布在元件(6)的整個(gè)或者實(shí)際上整個(gè)長度(L) 上。
6. 按照權(quán)利要求5所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在于，管(20) 在其最窄端部被封閉。
7. 按照上述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特 征在于，管(20)延伸遍布在一長度(M)上，所述長度(M)位于 元件(6)的長度(L)的三分之一到五分之四之間，或者優(yōu)選地位于元件(6)的長度(L)的40%到70%之間。
8. 按照權(quán)利要求l-5或7中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特 征在于，管(20)在其最窄端敞開。
9. 按照權(quán)利要求8所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征在于，管(20) 的敞開的最窄端的直徑位于最寬端的直徑的20%到50%之間，并優(yōu)選 地在該最寬端的直徑的約40%。
10. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征 在于，側(cè)向通道(21)是狹縫，所述狹縫主要在元件(6)的縱向方向 上延伸。
11. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征 在于，管(20)以其最寬端固定到上述蓋(3)上。
12. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征 在于，元件(6)設(shè)有頭部(9)，所述頭部(9)與上述蓋(3)配合操 作，以便形成上述入口 (4)和出口 (5)，管(20)固定到該元件(6) 的頭部(9)上。
13. 按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的改進(jìn)的流通裝置，其特征 在于，管(20)使通過流通裝置(1)的壓力損失減少至少10%，甚 至更好地減少至少20%，或甚至減少至少30%。
14. 一種在上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流通裝置(1)中使用的 流通元件，其特征在于，該元件包括一管(20)，該管(20)具有在縱 向方向上變窄的橫斷面，所述管(20)設(shè)有多個(gè)側(cè)向通道(21)。
全文摘要
一種用于處理流體的改進(jìn)的流通裝置，所述流通裝置(1)主要包括外殼和可交換管狀流通元件(6)，所述外殼采取罐(2)的形狀，所述罐(2)具有一蓋(3)，該蓋(3)設(shè)有用于流體的入口(4)和出口(5)，而所述可交換管狀流通元件(6)設(shè)置在外殼中，裝有用于處理流體的介質(zhì)(7)，因此，這個(gè)元件(6)與蓋(3)配合，并在元件(6)內(nèi)部的空間(12)與元件(6)外部的空間(16)之間形成間隔，所述空間(12)連接到入口(4)上，而所述空間(16)連接到出口(5)上，其特征在于，在空間(12)中，元件(6)的內(nèi)部與入口(4)相對，設(shè)置一管(20)，所述管(20)形成入口的延伸部分，所述管(20)主要在元件(6)的軸向(X-X′)方向上延伸，并設(shè)有多個(gè)側(cè)向通道(21)，用于將待處理的流體均勻地分布在流通元件(6)的長度上，因此，該管在流體流過管(20)的軸向方向上，縱長地具有變窄的橫斷面。
文檔編號B01D53/04GK101378823SQ200780004911
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者B·H·E·保韋爾斯, M·P·A·范德伍爾德 申請人:艾拉斯科普庫空氣動力股份有限公司