一種用于從第二流體流中分離第一流體微粒的分離系統技術方案

一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統250，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，其包括保持裝置252和分離室254。為分離室254設置蓋256。用于聚結氣流中分散的流體的微粒的多個裝置200配置成被設置在保持裝置252上，使裝置的出口210被配置成引導氣流中聚結的液體微粒進入分離室254。分離室254包括氣體出口258，和設置成用于將在分離室中從氣體中分離的固體或液體微粒排放出分離室254的排放口260。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統，其中所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，并且涉及一種用于聚結在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度。本專利技術特另IJ，但是不排它地，涉及一種用于分離內燃機漏氣中分散的油微粒的裝置。
技術介紹
內燃機被立法管理從而限制烴和其它燃燒衍生物排放到大氣中。內燃機生產商面對的一個問題是如何處理在引擎運行時通過活塞泄露到曲軸箱的氣體。這些氣體，被稱為漏氣，必須從曲軸箱中排出以防止壓力增大。然而，某些法律還要求漏氣回收到引擎的入口歧管。 這可能是不需要的，因為漏氣從活塞環、曲軸承和曲軸的氣流中收集油微粒。漏氣在進入入口歧管前需要盡可能多的除去這些油。過多的油通過入口歧管會導致不可接受的廢氣排放、污染入口閥并增加引擎油耗。因此，需要油分離器來分離漏氣中分散的油微粒。參考圖1，示出了一種已知類型的油分離器，其連接到內燃機的汽缸的曲軸箱2。曲軸箱2包括保存用于潤滑引擎的油的油槽4。吹漏燃燒氣體沿箭頭A方向通過活塞6泄漏。然而，曲軸箱2的壓力必須保持在大氣壓或低于大氣壓，并且曲軸箱因而必須通風使漏氣能夠流出。因此，曲軸箱通過通道8通風。油分離室10連接到通道8，從而漏氣沿箭頭B方向進入分離室10。通過在重力下于空氣中簡單下落，油可以分離。或者，在室10中提供一些擋板(未示出)使得油撞擊擋板來收集并隨后落下。油隨后回到槽4或者由單獨的容器收集。分離室10具有出口 12，其通回到汽缸入口歧管14。因此，一些油在室10中被除去，從而重新進入入口歧管14的空氣適用于燃燒。圖I示出的油分離器具有下列缺點。簡單將漏氣送入室中并使得油在重力下分離并不很有效，而愈發嚴格的排放規章意味著油分離器需要被制作地更有效且除去更多比例的油。另一方面，商業和市場需求意味著生產成本必須要最小。另外，存在大量的I到2微米范圍的非常精細的油微粒，它們非常難以從氣流中除去。在圖I中的實施例，已經發現這種類型的油分離器只能有效的除去大于5微米尺寸的微粒，而這是不夠的。參考圖2，另一種已知類型的分離器是旋風分離器20。旋風分離器20包括空氣進入旋風室24的入口 22。空氣環流且落下，油滴在離心力作用下沉積到室24的壁上。大的油微粒在重力下落下。室中收集的油通過室底部具有擋板28的排放口 26除去。清潔的空氣渦流狀上升到出口 30。如圖2示出的旋風分離器可以有效的除去直徑大約為兩微米的油微粒。然而，這種旋風分離器具有以下缺點。已經知道如果有多個小的旋風分離器，在相同壓降和空氣流動速率下它們比一個大旋風分離器能更有效的分離較小微粒。然而，設計和生產多個均具有入口、出口和排出管的旋風分離器，是復雜而昂貴的。它們也很難適合引擎中可用的空間。由于成本原因，油分離器通常與凸輪蓋組成一體。這意味著分離器理想地需要相對小的高度并且適合淺的立方體。然而，旋風分離器通常不符合這種需求。US2003/0057151描述了一種具有軸向氣體出口的多單元旋流器。在US6110242和W000/49933中描述了用于從氣體中分離固體并且具有軸向氣體出口的旋風分離器的其他例子。在這些文件中描述的旋風分離器具有軸向氣體出口，以使得清潔氣體排出。如果氣體攜帶灰塵或者其他固體切向排出，那么就沒有完成分離。EP1747054描述了另一種旋風分離器。描述的分離裝置具有流通管，其中設置蟲狀元件。在每個流動路徑，具有逆時針指向的蟲狀元件與具有順時針指向的蟲狀元件相鄰設置。因此蟲狀元件設置成在一個方向上以90度扭曲氣流通過流動路徑，然后在另一個方向以90度扭曲空氣流動。空氣反轉的目的是從空氣中分離小油滴并聚結小油滴到大微粒，隨后被下游的分離器和擋板分離。 EP1747054的裝置具有以下缺點。在某些情況下，由于空氣流動在順時針和逆時針蟲狀元件之間快速反轉，會引起湍流，其使油趨向于繼續被氣流帶走而不是分離出來。蟲狀元件也會引起不希望的壓降。最后，模制小元件例如蟲狀元件是很困難的。上述提到的問題的另一種解決方案被US6860915提出。描述的三級分離器用于從漏氣中分離油滴。第一級是初步分離器，即簡單的有擋板的室。第二級是螺旋管，其中氣流以螺旋路徑流動，引起小油滴撞擊路徑外表面。第三級是過濾元件。US6860915的裝置具有的缺點是制造復雜而且還需要過濾器。用過濾器總是不希望的，因為過濾器會堵塞并需要周期性更換。EP1767276描述了旋流裝置，其具有初步旋流室，用于在其進入用于分離的旋流室之前積聚碎屑。這種裝置具有尺寸大且效率低的缺點。本專利技術優選的實施方式尋求克服上述現有技術的缺點。
技術實現思路
本專利技術的一個方面，提供一種用于從第二流體流中分離第一流體的微粒的分離系統，其中所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度，該系統包括用于從第二流體流中分離其中攜帶的第一流體的微粒的分離室；和多個用于聚結在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的裝置，每個所述裝置包括外殼；外殼內形成的罩，罩限定第一縱向軸并具有至少一個曲面壁，其沿至少一個所述曲面壁以彎曲路徑引導流體流；沿縱向軸的第一位置設置的罩的第一入口，使得流體流大體上沿至少一個所述曲面壁的切向進入；沿縱向軸、在遠離第一位置的第二位置設置的罩的出口，使得流體流大體上沿至少一個所述曲面壁的切向離開，其中罩設置為在第一入口和出口間沿至少一個曲面壁引導流體流，使第一流體的微粒聚結并離開出口，其中，所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中；和其中每個所述裝置以如下結構配置，使得每個所述裝置的各自的出口使要從第二流體中分離的流體流中的第一流體的微粒被弓I導進入分離室。這帶來了系統的優點，即可以通過熱塑性塑料注射成型的方式相對簡單的制造，并用來聚結然后分離出在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒，其中，所述第一流體比所述第二流體具有更高的密度。特別的，本裝置可以用于聚結懸浮物中的小液體微粒，特別是使得一微米級直徑的小油滴聚結形成較大油滴，從而容易從內燃機的漏氣氣流中除去。已經發現本裝置在罩的至少一個曲面上沉積油滴，并推動油滴圍繞曲面與氣體流一起到達出口。出口因此產生氣流和穩定的大油滴流。本系統還具有如下優點，即不需要維護，也就是不需要更換過濾器。該系統同樣帶來最小的壓降，從而在用于內燃機中時曲軸箱的過壓風險最小。此外，該系統不需要引擎的動力來引起油滴的聚結和隨后的分離。該系統還提供如下優點，即該系統是可變化的適用不同大小和輸出功率的引擎，也容易封裝到凸輪蓋和其它引擎組件中。 至少一個用于聚結在第二流體流中攜帶的第一流體的微粒的所述裝置進一步包括沿縱向軸的第三位置設置的罩的第二入口，使得流體流大體上沿至少一個所述曲面壁的切向進入；其中罩的出口設置在沿縱向軸的第二位置，使得在所述罩內流動的所有流體大體上沿至少一個所述曲面壁的切向離開，第二位置在第一和第三位置之間；和其中罩設置為沿至少一個曲面壁在第一入口和出口間以及第二入口和出口間引導流體流，使第一流體的微粒聚結并離開出口，其中所述第一流體被攜帶在所述第二流體流中。通過沿罩的縱向軸設置罩的兩個入口和在兩個入口之間的用于所有流體的出口，帶來了如下優點，即，氣體在同一體積內沿著兩個彎曲路徑運動從而在一個罩中形成雙倍的聚結能力。這本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：保羅·查普曼，
申請(專利權)人：利富高英國有限公司，
類型：
國別省市：